CN212677375U - 一种麦克风装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种麦克风装置，通过外壳和基板形成一个四周密封的腔室结构，并且在腔室结构内设置传感器芯片，在基板远离外壳一侧表面设置对外焊盘，传感器芯片与对外焊盘连接，实现麦克风对外焊接和对外导电连接；同时，在外壳上设置贯穿外壳的进音孔，传感器芯片的腔体直接与进音孔连通，实现外部声压通过进音孔传递至传感器芯片内部，从而实现前进音麦克风获取并传递声音；另外，通过在基板与外壳之间设置第一屏蔽环，可以提高该腔室结构内的电磁屏蔽效果。

Description

一种麦克风装置及电子设备

技术领域

本实用新型涉及麦克风领域，具体涉及一种微机电系统麦克风装置及电子设备。

背景技术

微型机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，简称MEMS)麦克风是基于MEMS技术制造的麦克风，简单的说就是一个电容器集成在微硅晶片上，可以采用表贴工艺进行制造，能够承受很高的回流焊温度，具有改进噪声消除的性能。

麦克风的封装理论上要尽量实现较大的背声腔体积，然而，由于电子产品小型化的趋势，也要求MEMS麦克风总体封装小型化，因此，需要充分利用封装外壳本身的内部体积作为背声腔体积，对于前进音麦克风要实现这一要求比较困难。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例致力于提供一种麦克风装置及电子设备，能够容易实现前进音麦克风获取并传递声音。

根据本实用新型的一方面，本实用新型一实施例提供的一种麦克风装置，包括：外壳和基板；其中所述外壳和所述基板四周密封连接并形成腔室结构；设置于所述腔室结构内的传感器芯片；以及设置于所述基板远离所述外壳一侧表面的对外焊盘；其中，所述传感器芯片与所述对外焊盘导电连接；所述外壳上设置贯穿所述外壳的进音孔，所述传感器芯片的腔体直接与所述进音孔连通；所述基板靠近所述外壳一侧表面设置第一屏蔽环。

在一实施例中，所述麦克风装置还包括设置于所述腔室结构内的电路芯片，所述电路芯片与所述传感器芯片、所述对外焊盘导电连接。

在一实施例中，所述电路芯片表面包括覆盖所述电路芯片的保护胶层。

在一实施例中，所述基板包括多层基板，其中，所述多层基板中非外侧基板的中部设置空心结构。

在一实施例中，所述多层基板中的最内侧基板上设置滤波器件。

在一实施例中，所述非外侧基板上设置对内焊盘，所述对内焊盘与所述对外焊盘导电连接。

在一实施例中，所述多层基板中相邻基板之间设置第二屏蔽环。

在一实施例中，所述空心结构的内壁上设置导电层，所述导电层与所述第二屏蔽环导电连接。

在一实施例中，所述基板的内表面设置介质层。

在一实施例中，所述进音孔包括如下形状中的任一种：圆形、多边形、一字型、牛鼻形和鸭舌形。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型一实施例提供的一种电子设备，包括如上任一项所述的麦克风装置。

本实用新型实施例提供的一种麦克风装置及电子设备，通过外壳和基板形成一个四周密封的腔室结构，并且在腔室结构内设置传感器芯片，在基板远离外壳一侧表面设置对外焊盘，传感器芯片与对外焊盘连接，实现麦克风对外焊接和对外导电连接；同时，在外壳上设置贯穿外壳的进音孔，传感器芯片的腔体直接与进音孔连通，实现外部声压通过进音孔传递至传感器芯片内部，从而实现前进音麦克风获取并传递声音；另外，通过在基板与外壳之间设置第一屏蔽环，可以提高该腔室结构内的电磁屏蔽效果。

附图说明

图1所示为本申请一实施例提供的一种麦克风装置的外壳侧结构示意图。

图2所示为本申请一实施例提供的一种麦克风装置的基板侧结构示意图。

图3所示为对应图1和图2的麦克风装置的内部结构示意图。

图4所示为对应图1和图2的麦克风装置的内部结构示意图。

图5所示为本申请另一实施例提供的一种麦克风装置的内部结构示意图。

图6所示为本申请一实施例提供的一种麦克风装置沿垂直于外壳的横截面结构示意图。

图7所示为本申请一实施例提供的一种非外侧基板的结构示意图。

图8所示为本申请另一实施例提供的一种麦克风装置沿垂直于外壳的横截面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此外，在示例性实施例中，因为相同的参考标记表示具有相同结构的相同部件或相同方法的相同步骤，如果示例性地描述了一实施例，则在其他示例性实施例中仅描述与已描述实施例不同的结构或方法。

在整个说明书及权利要求书中，当一个部件描述为“连接”到另一部件，该一个部件可以“直接连接”到另一部件，或者通过第三部件“电连接”到另一部件。此外，除非明确地进行相反的描述，术语“包括”及其相应术语应仅理解为包括所述部件，而不应该理解为排除任何其他部件。

图1所示为本申请一实施例提供的一种麦克风装置的外壳侧结构示意图，图2所示为本申请一实施例提供的一种麦克风装置的基板侧结构示意图，图3所示为对应图1和图2的麦克风装置的内部结构示意图，图4所示为对应图1和图2的麦克风装置的内部结构示意图。如图1、图2、图3和图4所示，该麦克风装置包括：外壳1、基板2和传感器芯片3，外壳1和基板2四周密封连接并形成腔室结构，传感器芯片3设置于腔室结构内，基板2远离外壳1一侧表面设置对外焊盘21，传感器芯片3与对外焊盘21导电连接，外壳1上设置贯穿外壳1的进音孔11，传感器芯片3的腔体直接与进音孔11连通。外部声音通过进音孔11进入麦克风装置内，并传递至与进音孔11对应的振膜31，继而由振膜31传递至传感器芯片3内部，传感器芯片3将声音信号转化为电信号后，通过与传感器芯片3导电连接的对外焊盘21将电信号传递至外部的其他装置，从而实现了前进音麦克风的封装结构；并且基板2靠近外壳1一侧表面设置第一屏蔽环22，通过在基板2上设置第一屏蔽环22，可以实现对腔室结构的电磁屏蔽效果。在一实施例中，外壳1可以包括导体或者部分导电材料，以保证对腔室结构内部的电磁屏蔽效果。在一实施例中，第一屏蔽环22可以与外壳1固定且导电连接，在进一步的实施例中，第一屏蔽环22与外壳1的连接方式可以包括焊接、导电粘接等，通过具有导电性能的外壳1和第一屏蔽环22的配合，能够进一步增强对腔室结构的电磁屏蔽效果。

本实用新型实施例提供的一种麦克风装置，通过外壳和基板形成一个四周密封的腔室结构，并且在腔室结构内设置传感器芯片，在基板远离外壳一侧表面设置对外焊盘，传感器芯片与对外焊盘连接，实现麦克风对外焊接和对外导电连接；同时，在外壳上设置贯穿外壳的进音孔，传感器芯片的腔体直接与进音孔连通，实现外部声压通过进音孔传递至传感器芯片内部，从而实现前进音麦克风获取并传递声音；另外，通过在基板与外壳之间设置第一屏蔽环，可以提高该腔室结构内的电磁屏蔽效果。

在一实施例中，如图3所示，该麦克风装置还可以包括设置于腔室结构内的电路芯片4，电路芯片4与传感器芯片3、对外焊盘21导电连接。通过在腔室结构内设置电路芯片4，可以配合传感器芯片3共同实现声音信号转化为电信号，从而实现麦克风功能。在一实施例中，电路芯片4可以包括集成电路芯片，从而可以减少元器件的使用，实现整个麦克风装置的小型化。应当理解，本申请实施例可以根据实际应用场景的需求而选取电路芯片4的具体结构，例如将电路芯片4与传感器芯片3集成在一起，只要电路芯片4的结构能够配合传感器芯片3共同实现声音信号转化为电信号即可，本申请实施例对于电路芯片4的具体结构不做限定。

在一实施例中，传感器芯片3、电路芯片4可以与外壳1的内表面固定连接，在进一步的实施例中，传感器芯片3、电路芯片4与外壳1的内表面可以通过胶水粘接或者焊接的方式实现固定连接并且保持声学密封性。应当理解，本申请实施例可以根据实际应用场景的需求而选取传感器芯片3、电路芯片4的不同设置位置，例如传感器芯片3、电路芯片4可以设置于基板2的内侧，只有所选取的传感器芯片3、电路芯片4的设置位置能够实现麦克风封装结构即可，本申请实施例对于传感器芯片3、电路芯片4的具体设置位置不做限定。

在一实施例中，基板2靠近外壳1一侧的表面还可以根据实际需要设置多个元器件和导电所需要的走线，在一实施例中，如图4所示，基板2的内表面可以设置介质层23。通过设置介质层23，可以将不需要暴露在外的元器件和走线覆盖，以实现各个元器件和走线之间的电学隔离，提高安全性，同时可以对元器件和走线起到一定的保护作用；并且由于介质层23具有一定的高度，可以阻挡第一屏蔽环22上的焊料或胶水流入腔室结构内部。在进一步的实施例中，介质层23可以包括绿油、阻焊剂、丝印油等材料。应当理解，本申请实施例可以根据实际应用场景的需求而选取不同的介质层23的材质，只有所选取的介质层23的材质具备绝缘性能即可，本申请实施例对于介质层23的具体材质不做限定。

图5所示为本申请另一实施例提供的一种麦克风装置的内部结构示意图。如图5所示，电路芯片4表面可以包括覆盖电路芯片4的保护胶层5。通过设置保护胶层5，可以有效保护电路芯片4。在一实施例中，可以通过点胶涂覆或喷射胶涂覆的方式涂覆于电路芯片4的表面，以形成对电路芯片4的保护胶层5。应当理解，本申请实施例可以根据实际应用场景的需求而选取保护胶层5的具体结构和制备方式，只要所选取的保护胶层5的具体结构和制备方式可以实现对电路芯片4的保护即可，本申请实施例对于保护胶层5的具体结构和制备方式不做限定。在一实施例中，还可以在传感器芯片3的表面也设置保护胶，以保护传感器芯片3。

图6所示为本申请一实施例提供的一种麦克风装置沿垂直于外壳的横截面结构示意图。基板2可以包括多层基板，多层基板叠加构成基板2，如图6所示，基板2可以包括第一基板24、第二基板25和第三基板26，其中，第一基板24和第二基板25的中部可以设置空心结构，用于容纳走线。应当理解，本申请实施例可以根据实际应用场景的需求而选取基板2的层数，例如2层，只有所选取的基板2的层数能够满足麦克风封装的需求即可，本申请实施例对于基板2的具体层数不做限定。在一实施例中，如图6所示，多层基板中的最内侧基板(即第一基板24)上可以设置滤波器件，例如电阻器件、电容器件或芯片中的任一个或多个的组合。通过设置电阻器件、电容器件或芯片，可以实现对麦克风电路的干扰噪声进行滤波，从而提高麦克风发声效果。

图7所示为本申请一实施例提供的一种非外侧基板的结构示意图。该非外侧基板可以是上述实施例中的第一基板24或第二基板25，下面以第一基板24为例说明该非外侧基板的具体结构。如图7所示，第一基板24上可以设置对内焊盘27，对内焊盘27与对外焊盘21、传感器芯片3、电路芯片4等导电连接。通过对内焊盘27，可以实现传感器芯片3、电路芯片4等与对外焊盘21的导电连接。在一实施例中，多层基板中相邻基板之间可以设置第二屏蔽环28，即上述实施例中的第一基板24和第二基板25之间、第二基板25和第三基板26之间均可以设置第二屏蔽环28。通过设置第二屏蔽环28，可以增强对腔室结构内的电磁屏蔽效果。在进一步的实施例中，第一基板24和第二基板25的空心结构的内壁上可以设置导电层，导电层与第二屏蔽环28导电连接，从而进一步增强对腔室结构内的电磁屏蔽效果。在一实施例中，多层基板的非外侧表面均可以设置介质层23，例如上述实施例中的第一基板24的两侧表面、第二基板25的两侧表面和第三基板26靠近第二基板25一侧表面均可以设置介质层23，用于将不需要暴露在外的元器件和走线覆盖，以实现各个元器件和走线之间的电学隔离，提高安全性，同时可以对元器件和走线起到一定的保护作用；并且由于介质层23具有一定的高度，可以阻挡第一屏蔽环22和第二屏蔽环28上的焊料或胶水流入腔室结构内部。

图8所示为本申请另一实施例提供的一种麦克风装置沿垂直于外壳的横截面结构示意图。如图8所示，基板2上的对内焊盘27在传感器芯片3所在平面的正投影可以位于传感器芯片3内。通过将对内焊盘27的位置设置为与传感器芯片3对应，从而提高腔室结构内部空间利用率，有利于麦克风装置的小型化发展。

在一实施例中，进音孔11可以包括如下形状中的任一种：圆形、多边形、一字型、牛鼻形和鸭舌形。应当理解，本申请实施例可以根据实际应用场景的需求而选取进音孔11的不同形状，只有所选取的进音孔11的形状能够实现获取声音即可，本申请实施例对于进音孔11的具体形状不做限定。

本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述任一项所述的麦克风装置。通过外壳和基板形成一个四周密封的腔室结构，并且在腔室结构内设置传感器芯片，在基板远离外壳一侧表面设置对外焊盘，传感器芯片与对外焊盘连接，实现麦克风对外焊接和对外导电连接；同时，在外壳上设置贯穿外壳的进音孔、在传感器芯片靠近基板一侧设置振膜，进音孔在传感器芯片所在平面的正投影位于振膜内，实现外部声压通过进音孔传递至传感器芯片内部，从而实现该电子设备获取并传递声音；另外，通过在基板与外壳之间设置第一屏蔽环，可以提高该腔室结构内的电磁屏蔽效果。

上述所有可选技术方案，可采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种麦克风装置，其特征在于，包括：

外壳和基板；其中所述外壳和所述基板四周密封连接并形成腔室结构；

设置于所述腔室结构内的传感器芯片；以及

设置于所述基板远离所述外壳一侧表面的对外焊盘；

其中，所述传感器芯片与所述对外焊盘导电连接；所述外壳上设置贯穿所述外壳的进音孔，所述传感器芯片的腔体直接与所述进音孔连通；所述基板靠近所述外壳一侧表面设置第一屏蔽环。

2.根据权利要求1所述的麦克风装置，其特征在于，还包括设置于所述腔室结构内的电路芯片，所述电路芯片与所述传感器芯片、所述对外焊盘导电连接。

3.根据权利要求2所述的麦克风装置，其特征在于，所述电路芯片表面包括覆盖所述电路芯片的保护胶层。

4.根据权利要求1所述的麦克风装置，其特征在于，所述基板包括多层基板，其中，所述多层基板中非外侧基板的中部设置空心结构。

5.根据权利要求4所述的麦克风装置，其特征在于，所述多层基板中的最内侧基板上设置滤波器件。

6.根据权利要求4所述的麦克风装置，其特征在于，所述非外侧基板上设置对内焊盘，所述对内焊盘与所述对外焊盘导电连接。

7.根据权利要求4所述的麦克风装置，其特征在于，所述多层基板中相邻基板之间设置第二屏蔽环。

8.根据权利要求7所述的麦克风装置，其特征在于，所述空心结构的内壁上设置导电层，所述导电层与所述第二屏蔽环导电连接。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的麦克风装置，其特征在于，所述基板的内表面设置介质层。

10.根据权利要求1至8中的任一项所述的麦克风装置，其特征在于，所述进音孔包括如下形状中的任一种：圆形、多边形、一字型、牛鼻形和鸭舌形。

11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至10中的任一项所述的麦克风装置。

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