CN211352441U

CN211352441U - 防尘结构、麦克风封装结构以及电子设备

Info

Publication number: CN211352441U
Application number: CN201922492444.2U
Authority: CN
Inventors: 林育菁; 佐佐木宽充; 佐野豊
Original assignee: Weifang Goertek Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Weifang Goertek Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-08-25
Anticipated expiration: 2029-12-31

Abstract

本实用新型公开了一种防尘结构、麦克风封装结构以及电子设备，包括载体，所述载体的中部形成有通孔；膜体，所述膜体包括网格结构和围绕所述网格结构设置的连接部，所述网格结构覆盖在所述通孔的一端，所述连接部连接在所述载体上；所述载体包括有机材料以及填料，所述填料的热膨胀系数低于所述有机材料。本实用新型的一个效果在于，通过在载体中添加热膨胀系数低于有机材料的填料，降低载体的热膨胀系数，减小载体受热后的形变量，以保护防尘结构不会脱落或损坏。

Description

防尘结构、麦克风封装结构以及电子设备

技术领域

本实用新型涉及声电技术领域，更具体地，涉及一种防尘结构、麦克风封装结构以及电子设备。

背景技术

防尘结构在装配到印刷基板的过程中，或者装配到印刷基板上后的使用过程中，都会受热。受热后的防尘结构自身会产生膨胀，因不同部件间的热膨胀了系数不同，受热后防尘结构的变形会导致从基板上脱落或损坏。

因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种防尘结构、麦克风封装结构以及电子设备的新技术方案。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种防尘结构，包括：

载体，所述载体的中部形成有通孔；

膜体，所述膜体包括网格结构和围绕所述网格结构设置的连接部，所述网格结构覆盖在所述通孔的一端，所述连接部连接在所述载体上；

所述载体包括有机材料以及填料，所述填料的热膨胀系数低于所述有机材料。

可选地，所述膜体的材料为单元素金属或合金。

可选地，包括至少一层所述膜体。

可选地，所述载体为单层，所述填料沿所述载体的厚度方向的浓度不同。

可选地，所述载体从所述膜体所在的一侧到背向所述膜体一侧的填料浓度逐渐升高。

可选地，所述载体为多层，所述填料沿所述载体的厚度方向上逐层的成分和/或浓度不同。

可选地，所述载体从所述膜体所在的一侧到背向所述膜体一侧的填料成分的热膨胀系数逐层降低和/或填料的浓度逐层升高。

可选地，至少一层中的所述填料的热膨胀系数具有各向异性，填料沿与所在层平面方向垂直方向的热膨胀系数小于填料沿所在层的平面方向的热膨胀系数。

可选地，所述填料形状为棒状、针状、纤维状和网格状中的至少一种。

可选地，该防尘结构的厚度为45um-90um。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种麦克风封装结构，包括上述的防尘结构，所述防尘结构固定在麦克风封装结构的声孔上；

或者，所述防尘结构包覆麦克风封装结构内的MEMS芯片。

根据本实用新型的第三方面，提供了一种电子设备，包括上述的麦克风封装结构。

根据本公开的一个实施例，通过在载体中添加热膨胀系数低于有机材料的填料，降低载体的热膨胀系数，减小载体受热后的形变量，以保护防尘结构不会脱落或损坏。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本公开一个实施例的防尘结构的结构示意图。

图2是本公开一个实施例的膜体为3层的结构示意图。

图3是本公开一个实施例的载体沿厚度方向填料浓度不同的结构示意图。

图4是本公开一个实施例的载体沿厚度方向填料浓度降低的结构示意图。

图5是本公开一个实施例的载体为三层的结构示意图。

图6是本公开一个实施例的载体各层中的填料浓度沿厚度方向降低的结构示意图。

图7是本公开一个实施例的载体各层中的填料浓度沿厚度方向升高的结构示意图。

图8是本公开一个实施例的载体各层填料的热膨胀系数沿厚度方向降低的结构示意图。

图9是本公开一个实施例的载体各层填料的热膨胀系数沿厚度方向升高的结构示意图。

图10是本公开一个实施例的载体的C-C剖开位置示意图。

图11是本公开一个实施例的C-C处平面的针状填料结构示意图。

图12是本公开一个实施例的C-C处平面的纤维状填料结构示意图。

图13是本公开一个实施例的载体的层结构的D-D位置示意图。

图14是本公开一个实施例的D-D位置的厚度方向上会发生形变的方向示意图。

图15是本公开一个实施例的D-D位置的填料所在层的方向上会发生形变的方向示意图。

图16是本公开一个实施例的针状填料所在平面的形变示意图。

图17是本公开一个实施例的纤维状填料所在平面的形变示意图。

图18是本公开一个实施例的规则分布的针状填料所在平面的形变示意图。

图19是本公开一个实施例的网格状填料所在平面的形变示意图。

图20是现有技术中的防尘结构受热形变过程示意图。

图21是本公开一个实施例的防尘结构受热形变过程示意图。

图22是本公开一个实施例的在麦克风封装结构基板上的声孔内设置防尘结构结构示意图。

图23是本公开一个实施例的在麦克风封装结构基板上的MEMS芯片处设置防尘结构结构示意图。

图中，1为膜体，11为第一膜体层，12为第二膜体层，13为第三膜体层，2为载体，21为第一载体层，22为第二载体层，23为第三载体层，3为印刷基板，31为声孔，32为MEMS芯片，4为粘接剂。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据本公开的一个实施例，公开了一种防尘结构，如图1所示，该防尘结构包括载体2，所述载体2的中部形成有通孔；

膜体1，所述膜体1包括网格结构和围绕所述网格结构设置的连接部，所述网格结构覆盖在所述通孔的一端，所述连接部连接在所述载体2上；

所述载体2包括有机材料以及填料，所述填料的热膨胀系数低于所述有机材料。例如，在载体2的沿厚度方向的至少局部包括有机材料以及填料。载体2的材料主要为有机材料，在有机材料中加入了热膨胀系数低的填料。

在该实施例中，防尘结构中的膜体和载体固定在一起，使载体对膜体形成支撑。例如，采用热粘接的工艺将载体和膜体固定在一起。热粘接工艺能够使不同材料的物质间紧密结合。

一般地，膜体1的材料比载体2的材料热膨胀系数低。形成载体2的材料主要为有机材料，在载体2中加入热膨胀系数低于有机材料的填料。这样能够减小载体整体的热膨胀系数。例如，在热粘接的过程中能够减小载体的热变形，有效抑制了防尘结构的整体形状变形。

通过添加填料减小载体整体的热膨胀系数，提高载体2抑制受热变形的能力，能够减小载体受热时的热变形量，以达到减小防尘结构受热后的变形量，使防尘结构不会损坏。

例如，填料可以是，金属、金属氧化物、玻璃、碳等。

在一个实施例中，所述膜体1的材料为单元素金属或合金。

在该实施例中，设置网格结构的膜体1能够有效提升防尘结构的性能。

单元素金属或合金的强度高，并且热膨胀系数低于有机材料，在受热时，形变量小，不会损坏防尘结构本身的结构。

在一个实施例中，该防尘结构包括至少一层所述膜体1。例如，膜体1的层数包括一层、两层、三层、四层等，例如图2所示，膜体1的层数为三层，包括第一膜体层11、第二膜体层12、第三膜体层13。

例如，对膜体1与载体2间进行热粘接，或者防尘结构和印刷基板3间进行热粘接时都会产生热量使防尘结构受热。例如，使用粘结剂4进行热粘接。由于金属热膨胀系数低，受热变形量小。在安装固定的过程中不会有较大的形变量，不会影响防尘结构本身的结构和性能。

在一个实施例中，如图3所示，所述载体2为单层，所述填料沿所述载体2的厚度方向的浓度不同。

在该实施例中，载体2设置为单层，单层的载体2为一个整体，使载体2具有更稳定结构强度。载体2中的填料与有机材料混合在一起，载体2的厚度方向上的填料含量不同，即填料在载体厚度方向上的浓度不同。

例如，在安装防尘结构到印刷基板3上的过程中，需要进行热粘接。载体2的各部分受到的热量是不同的，载体2各处产生的变形量也不同。填料在载体2厚度方向上的浓度不同，使填料对载体2厚度方向上各处的热膨胀系数降低程度也不同。这样能够控制载体的形变，使各位置形变量渐小到相似的程度，避免了载体2的不同位置的形变量不同使载体损坏的问题。

可选地，所述载体2从所述膜体1所在的一侧到背向所述膜体1一侧的填料浓度逐渐升高。

沿所述膜体1所在的一侧到背向所述膜体1一侧，将载体2中的填料浓度设置为逐渐升高。这样载体2在该方向上的热膨胀系数会逐渐降低，能够降低载体的变形量。在填料浓度较高的位置热膨胀系数较低。

例如，远离膜体1的载体2一侧在安装过程中受热量较大，发生的形变较大。而按照沿所述膜体1所在的一侧到背向所述膜体1一侧，将载体2中的填料浓度设置为逐渐升高的方式设置，会使变形量大的位置处的热膨胀系数有更多的降低。这样能够有效降低载体2的形变程度。保护防尘结构不被损坏。

还可以是，如图4所示，所述载体2从所述膜体1所在的一侧到背向所述膜体1一侧的填料浓度逐渐降低。

沿所述膜体1所在的一侧到背向所述膜体1的一侧，将载体2中的填料浓度设置为逐渐降低。这样载体2的热膨胀系数会降低，能够降低载体的变形量。在填料浓度较高的位置热膨胀系数较低。

例如，靠近膜体1所在的一侧的填料浓度较高，在安装防尘结构的过程中，该侧的热膨胀系数较低，具有更好的抑制形变的能力。

在一个实施例中，所述载体2为多层，所述填料沿所述载体2的厚度方向上逐层的成分和/或浓度不同。例如，载体2层数为二层、三层、四层等。例如图5所示，载体2包括第一载体层21，第二载体层22，第三载体层23。

在该实施例中，载体2为多层结构。每层结构中对应加入不同的填料材料和/或每层结构中的填料浓度不同，不同填料的热膨胀系数是不同的。这样能够使载体2每层结构的热膨胀系数不同，对每层结构的的形变量有不同程度的减小。

例如，在安装防尘结构在印刷基板上的过程中，载体2每层结构受到的热量不同，致使每层结构的形变量也不同。因此，每层结构具有不同成分的填料，或者每层结构的填料浓度不同都能够不同程度减少每层的形变量。

例如，在受热量大的层结构里，可以加入较大浓度的填料，或者加入的填料热膨胀系数较其它层更低。这样能够不同程度减小各层的形变，最大程度地保持载体2的原有形状，使载体2不会因受热变形而造成损坏。

可选地，如图6所示，所述载体2从所述膜体1所在的一侧到背向所述膜体1一侧的填料的浓度逐层降低。第一载体层21的填料浓度＞第二载体层22的填料浓度＞第三载体层23的填料浓度。

这样，在安装过程中，载体2的接近膜体1的一侧热膨胀系数更小，抑制受热变形的能力更强。

可选地，如图7，8所示，所述载体2从所述膜体1所在的一侧到背向所述膜体1一侧的填料成分的热膨胀系数逐层降低和/或填料的浓度逐层升高。

从载体2的接触膜体1一侧到背向膜体1的一侧，填料成分的热膨胀系数逐层降低和/或填料的浓度逐层升高。使得在该方向上，载体2的热膨胀系数是逐层降低的。这样，在抑制受热变形的能力上是逐层变强的。

上述的，从载体2的接触膜体1一侧到背向膜体1的一侧，填料浓度逐层升高。如图7所示，第一载体层21的填料浓度＜第二载体层22的填料浓度.

上述的，从载体2的接触膜体1一侧到背向膜体1的一侧，填料成分的热膨胀系数逐层降低。如图8所示，第一载体层21中填料的热膨胀系数＞第二载体层22中填料的热膨胀系数＞第三载体层23中填料的热膨胀系数。

例如，远离膜体的载体一侧在安装过程中受热量较大，发生的形变较大。本实施例中设置远离膜体的载体一侧的层结构的膨胀系数较低，受热发生形变量会减小。这样能够更大程度减少变形，保持载体原有形状。

还可以是，从载体2的接触膜体1一侧到背向膜体1的一侧，填料成分的热膨胀系数逐层升高。如图9所示，第一载体层21中填料的热膨胀系数＜第二载体层22中填料的热膨胀系数＜第三载体层23中填料的热膨胀系数。

在一个实施例中，至少一层中的所述填料的热膨胀系数具有各向异性，填料沿与所在层平面方向垂直方向的热膨胀系数小于填料沿所在层的平面方向的热膨胀系数。

在该实施例中，载体的至少一层中，填料材料的的热膨胀系数具有各向异性。具体地，在填料沿与所在层平面方向垂直方向的热膨胀系数小于填料沿所在层的平面方向的热膨胀系数，这样能够加强在该层所在平面方向的结构强度，能够抵抗该层的形变。

例如，所述填料形状为棒状、针状、纤维状和网格状中的至少一种。这几种形状的填料能够增强载体层的结构强度，抑制变形。

如图10所示，从C-C处剖开载体2，填料为沿C-C所在的平面方向延伸的形状。例如，图11中的，填料为针状，针状填料的长轴沿该C-C平面分布。或图12中的，填料为纤维状，纤维状调料沿该C-C平面分布。

如图13所示，从D-D为载体2的一层结构。

图14为D-D在载体2受热时，在厚度方向上会发生形变的方向。

图15为D-D在载体2受热时，在填料所在层的平面方向上会发生形变的方向。

本公开的实施例中，将至少一层中的填料设置为沿填料所在层的平面方向延伸的形状。能够驱使载体2的该层在形变过程中沿填料所在平面延伸发生形变(图15中箭头所示方向)。

如图16所示，填料为针状，针状填料的长轴沿填料所在载体2的一层延伸，针状填料间不规则分布。这种情况下的受热形变能够驱使载体2的该层在形变过程中沿填料所在平面延伸发生形变。例如图中箭头所示，该层填料发生的形变量沿该层各个方向延伸均匀。

如图17所示，填料为纤维状，纤维状填料的分布方向沿填料所在载体2的一层延伸分布。这种情况下的受热形变能够驱使载体2的该层在形变过程中沿填料所在平面延伸发生形变。例如图中箭头所示，该层填料发生的形变量沿该层各个方向延伸均匀。

如图18所示，填料为针状，针状填料的长轴沿填料所在载体2的一层延伸，针状填料间规则分布。这种情况下的受热形变能够驱使载体2的该层在形变过程中沿填料所在平面延伸发生形变。例如图中箭头所示，该层填料发生的形变量在该层各个方向延伸量不同。

如图19所示，填料为网格状，网格状填料沿填料所在载体2的一层延伸。这种情况下的受热形变能够驱使载体2的该层在形变过程中沿填料所在平面延伸发生形变。例如图中箭头所示，该层填料发生的形变量沿该层各个方向延伸均匀。

图20为现有的防尘结构受热发生形变的过程。其中，

印刷基板3上的粘接剂4受热后软化，载体2和膜体1发生形变。

防尘结构不受热后温度下降，载体2和膜体1向原状态恢复，但粘接剂4开始固化，将载体2和膜体1固定在形变后结构。这样就使防尘结构保持形变后的结构，会对防尘结构造成损伤。

图21为本公开一个实施例中的防尘结构受热发生形变的过程。其中，

印刷基板3上的粘接剂4受热后软化，载体2和膜体1发生形变。

载体2中加入了热膨胀系数更低的填料，载体2形变量很小。在防尘结构不受热后温度下降，载体2和膜体1向原状态恢复，粘接剂4开始固化。重新固定后载体2和膜体1的形变量很小，不会对防尘结构造成损伤。

在一个实施例中，该防尘结构的厚度为45um-90um。

在该厚度范围内，能够避免防尘结构安装在印刷基板上之后粘合剂对防尘结构造成影响。

可选地，膜体1的厚度为45um，载体2的厚度为45um。该厚度下，防尘结构有更优的防止粘合剂影响性能的能力。

进一步可选地，该防尘结构的厚度为45um-65um。在该厚度范围内，能够避免防尘结构安装在印刷基板上之后粘合剂对防尘结构造成影响。

可选地，膜体1的厚度为45um，载体2的厚度为20um。该厚度下，防尘结构有更优的防止粘合剂影响性能的能力。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种麦克风封装结构，该麦克风封装结构包括上述的防尘结构，所述防尘结构固定在麦克风封装结构的声孔31上；

或者，所述防尘结构包覆麦克风封装结构内的MEMS芯片32。

一般地，麦克风封装结构包括形成容纳腔的壳体和与该壳体固定的基板。声孔31可以设置在基板上，也可以设置在壳体上。

在该实施例中，可以是，防尘结构从麦克风封装结构的外部固定在声孔31上，从外部对麦克风封装结构内的元器件起到保护作用。

也可以是，如图22所示，防尘结构从麦克风封装结构的内部固定在声孔31上，从内部对麦克风封装结构的元器件起到保护作用。

也可以是，如图23所示，防尘结构从固定在基板上，对声孔31与麦克风封装结构的内部起到保护作用。MEMS芯片32通过防尘结构固定。

还可以是，防尘结构固定在麦克风封装结构的内部，并包覆MEMS芯片32。这样能够对MEMS芯片32形成保护。这种结构中，可以将载体2固定在MEMS芯片32所在的基板上，形成包覆。也可以将载体2固定在MEMS芯片32的衬底上，形成包覆。以上结构都能够对MEMS芯片32形成保护作用。

该麦克风封装结构能够在麦克风安装和使用过程中有效防止受热导致的防尘结构损坏。并且能够对麦克风内的元器件形成保护。例如，保护MEMS芯片32不被外界灰尘等污染物污染。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种电子设备，包括上述的麦克风封装结构。

该电子设备包括上述麦克风，具有上述麦克风封装结构的所有优点。例如，电子设备可以是音响设备、手机、电脑等产品。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims

1.一种防尘结构，其特征在于，包括：

载体，所述载体的中部形成有通孔；

2.根据权利要求1所述的防尘结构，其特征在于，所述膜体的材料为单元素金属或合金。

3.根据权利要求2所述的防尘结构，其特征在于，包括至少一层所述膜体。

4.根据权利要求1所述的防尘结构，其特征在于，所述载体为单层，所述填料沿所述载体的厚度方向的浓度不同。

5.根据权利要求4所述的防尘结构，其特征在于，所述载体从所述膜体所在的一侧到背向所述膜体一侧的填料浓度逐渐升高。

6.根据权利要求1所述的防尘结构，其特征在于，所述载体为多层，所述填料沿所述载体的厚度方向上逐层的成分和/或浓度不同。

7.根据权利要求6所述的防尘结构，其特征在于，所述载体从所述膜体所在的一侧到背向所述膜体一侧的填料成分的热膨胀系数逐层降低和/或填料的浓度逐层升高。

8.根据权利要求6所述的防尘结构，其特征在于，至少一层中的所述填料的热膨胀系数具有各向异性，填料沿与所在层平面方向垂直方向的热膨胀系数小于填料沿所在层的平面方向的热膨胀系数。

9.根据权利要求8所述的防尘结构，其特征在于，所述填料形状为棒状、针状、纤维状和网格状中的至少一种。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的防尘结构，其特征在于，该防尘结构的厚度为45um-90um。

11.一种麦克风封装结构，其特征在于，包括：

权利要求10所述的防尘结构，所述防尘结构固定在麦克风封装结构的声孔上；

或者，所述防尘结构包覆麦克风封装结构内的MEMS芯片。

12.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求11所述的麦克风封装结构。