CN213694156U

CN213694156U - Mems麦克风及显示装置

Info

Publication number: CN213694156U
Application number: CN202023123788.5U
Authority: CN
Inventors: 徐超; 王顺; 金龙
Original assignee: Goertek Microelectronics Inc
Current assignee: Goertek Microelectronics Inc
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2021-07-13
Anticipated expiration: 2030-12-22

Abstract

本实用新型公开一种MEMS麦克风及显示装置，所述MEMS麦克风包括PCB板、壳体、MEMS芯片、ASIC芯片及焊盘。其中，所述壳体设置在所述PCB板上，所述壳体包括顶壁板及沿所述顶壁板的环周设置的侧壁板，所述侧壁板与所述PCB板连接固定，所述顶壁板或所述PCB板设置有进声孔；所述MEMS芯片安装于所述PCB板的内表面；所述ASIC芯片嵌设在所述壳体的侧壁板内，并与所述PCB板、所述MEMS芯片电性连通；所述焊盘设置在该嵌有所述ASIC芯片的侧壁板的外表面，并与所述ASIC芯片电性连通。本实用新型的MEMS麦克风，能够缩短MEMS麦克风在后端应用中的声道设计，并简化声道结构。

Description

MEMS麦克风及显示装置

技术领域

本实用新型涉及麦克风技术领域，特别涉及一种MEMS麦克风及显示装置。

背景技术

传统的显示装置通常在显示屏的环周设置有边框，该边框宽度较大，从而可直接在边框的前侧面开设声孔。显示装置还在声孔的内侧配置有电控板，该电控板安装有MEMS麦克风(即微型机电系统麦克风)，该MEMS麦克风的进声孔正对边框前侧面的声孔，从而实现声音传导。随着显示装置技术的进步，显示装置的边框宽度设计得越来越窄，从而难以在该边框上开设声孔。因此，需要将显示装置的声孔开设到显示装置整机的顶面。

然而，传统MEMS麦克风的焊盘通常配置在其PCB板的底面，而其进声孔则开设在PCB板或壳体的顶壁板。当将该MEMS麦克风通过焊盘连接到显示装置的电控板上之后，MEMS麦克风的进声孔朝向显示装置的前侧或后侧，这种情况下就需要在显示装置内额外为MEMS麦克风的进声孔配置一个L形声道，以利用该L形声道将该MEMS麦克风的进声孔和显示装置顶面的声孔连通，这导致MEMS麦克风的声道设计变长且结构复杂。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种MEMS麦克风，旨在缩短MEMS麦克风在后端应用中的声道设计，并简化声道结构。

为实现上述目的，本实用新型提出一种MEMS麦克风，所述MEMS麦克风包括PCB板、壳体、MEMS芯片、ASIC芯片及焊盘。其中，所述壳体设置在所述PCB板上，所述壳体包括顶壁板及沿所述顶壁板的环周设置的侧壁板，所述侧壁板与所述PCB板连接固定，所述顶壁板或所述PCB板设置有进声孔；所述MEMS芯片安装于所述PCB板的内表面；所述ASIC芯片嵌设在所述壳体的侧壁板内，并与所述PCB板、所述MEMS芯片电性连通；所述焊盘设置在该嵌有所述ASIC芯片的侧壁板的外表面，并与所述ASIC芯片电性连通。

可选地，所述壳体的侧壁板包括第一侧壁板和第二侧壁板，所述第一侧壁板和所述第二侧壁板沿该壳体的方向相对设置；所述ASIC芯片嵌设在所述第一侧壁板内。

可选地，所述第一侧壁板内设置有第一过孔，所述第一过孔位于所述ASIC芯片的靠近所述焊盘的一侧，用以供将所述ASIC芯片和所述PCB板电性导通的第一导体通过。

可选地，所述第一侧壁板上的焊盘数量为至少一个；相应地，所述第一侧壁板内对应每一个焊盘配置有一个第一过孔。

可选地，所述第一侧壁板内还设置有第二过孔，所述第二过孔位于所述ASIC芯片的背对所述第一过孔的一侧，用以供将所述ASIC芯片和所述MEMS芯片电性导通的第二导体通过。

可选地，所述第一侧壁板内设置有第三过孔；所述PCB板的内表面设置有第四过孔，所述第三过孔和所述第四过孔用以供将所述ASIC芯片和所述PCB板电性导通的第三导体通过。

可选地，所述第一侧壁板的内表面凸设有位于所述第四过孔上方的凸起部，并在所述凸起部设置所述第三过孔，所述第三过孔与所述第四过孔相对设置。

可选地，所述第一侧壁板的厚度大于所述第二侧壁板的厚度。

可选地，所述PCB板的周缘设置有焊接环；所述壳体的侧壁板的下端与所述焊接环连接固定。

本实用新型还提供一种显示装置，所述显示装置包括显示装置本体、电控板及MEMS麦克风。所述显示装置本体的顶面开设有声孔；所述电控板沿竖向安装于所述显示装置本体的内部。所述MEMS麦克风包括PCB板、壳体、MEMS芯片、ASIC芯片及焊盘。其中，所述壳体设置在所述PCB板上，所述壳体包括顶壁板及沿所述顶壁板的环周设置的侧壁板，所述侧壁板与所述PCB板连接固定，所述顶壁板或所述PCB板设置有进声孔；所述MEMS芯片安装于所述PCB板的内表面；所述ASIC芯片嵌设在所述壳体的侧壁板内，并与所述PCB板、所述MEMS芯片电性连通；所述焊盘设置在嵌设有所述ASIC芯片的侧壁板上，并位于该侧壁板的外表面，所述焊盘与所述ASIC芯片电性连通。所述MEMS麦克风通过其侧壁板上的焊盘安装于所述电控板，且所述MEMS麦克风的进声孔朝向所述机体的顶面，并与所述声孔对应连通。

本实用新型的技术方案，通过将MEMS麦克风的进声孔设置在PCB板或者壳体的顶壁板，以及将MEMS麦克风的ASIC芯片嵌设在壳体的侧壁板，在该侧壁板的外表面设置与该ASIC芯片连接的焊盘，以使得MEMS麦克风通过该焊盘连接到显示装置的电控板上之后，MEMS麦克风的进声孔可朝向显示装置的顶面，从而使得该进声孔与显示装置顶面上的声孔直接相对，并连通形成直线形声道，进而无需为MEMS麦克风额外配置L形声道，有效缩短声道设计并简化声道结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为传统的显示装置的结构示意图；

图2为图1中显示装置配置有传统MEMS麦克风(顶进音)时沿A-A线的剖视图；

图3-A为图2中传统MEMS麦克风(顶进音)的俯视图；

图3-B为图2中传统MEMS麦克风(顶进音)的仰视图；

图4为图1中显示装置配置有传统MEMS麦克风(底进音)时沿A-A线的剖视图；

图5-A为图2中传统MEMS麦克风(底进音)的俯视图；

图5-B为图2中传统MEMS麦克风(底进音)的仰视图；

图6本实用新型的显示装置的结构示意图；

图7为图6中显示装置配置有传统MEMS麦克风(底进音)时沿B-B线的剖视图；其中，显示装置还为该传统MEMS麦克风配置有L形声道；

图8为图6中显示装置配置有本实用新型MEMS麦克风时沿B-B线的剖视图；

图9为本实用新型MEMS麦克风一实施例的结构分解示意图；

图10为本实用新型MEMS麦克风的仰视图；

图11为图10中MEMS麦克风的右视图；

图12为图11中沿C-C线的剖视图；

图13为图11中沿D-D线的剖视图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	显示装置	222a	前侧壁板
110	机体	222b	后侧壁板
				111	顶面	222c	第一侧壁板
120	显示屏	222d	第二侧壁板
				121	边框	230	MEMS芯片
130	电控板	240	ASIC芯片
				101	声孔	250	焊盘
200	MEMS麦克风	201	进声孔
				210	PCB板	11	第一过孔
211	焊接环	12	第二过孔
				220	壳体	13	第三过孔
221	顶壁板	14	第四过孔
				222	侧壁板

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部实施例，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作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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参阅图1，传统的显示装置100通常在显示屏120的环周设置有边框121，该边框121宽度较大，从而可直接在边框121的前侧面开设声孔101。显示装置100还在声孔101的内侧配置有电控板130，该电控板130安装有MEMS麦克风200(即微型机电系统麦克风)，该MEMS麦克风200的进声孔201正对边框121前侧面的声孔101，从而实现声音传导。其中，图2至图3-B示出采用顶进音方式的MEMS麦克风200与现实装置100的声孔101相对的方式；图4至图5-B示出采用底进音方式的MEMS麦克风200与现实装置100的声孔101相对的方式。

但是，随着显示装置100技术的进步，显示装置100的边框121宽度设计得越来越窄，从而难以在该边框121上开设声孔101。因此，需要将显示装置100的声孔101开设到显示装置100整机的顶面111。而传统MEMS麦克风200(焊盘位于PCB板的底面)已经不适用于这种将声孔101设置在顶面111的显示装置100。具体原因如下：

请参阅图6和图7，传统MEMS麦克风200的焊盘250通常配置在其PCB板210的底面，而其进声孔201则开设在PCB板210或壳体220的顶壁板221。当将该传统的MEMS麦克风200通过焊盘250连接到显示装置100的电控板130上之后，MEMS麦克风200的进声孔201朝向显示装置100的前侧或后侧，这种情况下就需要在显示装置100内额外为MEMS麦克风200的进声孔201配置一个L形声道300，以利用该L形声道300将该MEMS麦克风200的进声孔201和显示装置100顶面111的声孔101连通，这导致MEMS麦克风200的声道设计变长且结构复杂。

请参阅图6和图8，本实用新型提供一种MEMS麦克风的实施例，MEMS麦克风200安装到显示装置100的电控板130上之后，该MEMS麦克风200的进声孔201可以正对后端应用(如显示装置100)顶面111的声孔101，从而使得进声孔201和声孔101之间直接连通形成直线形声道，无需额外配置L形声道，有效缩短声道设计并简化声道结构。应说明的是，在以下实施例中，MEMS麦克风的后端应用主要以显示装置100为例进行介绍说明。所述显示装置100可以是电视机、手机、平板、笔记本电脑等具有显示屏120的显示设备。以下将对MEMS麦克风200的具体结构进行介绍说明。

请参阅图8至图10，在本实用新型MEMS麦克风的一实施例种，MEMS麦克风200包括PCB板210、壳体220、MEMS芯片230、ASIC芯片240及焊盘250。其中，壳体220设置在PCB板210上，壳体220包括顶壁板221及沿所述顶壁板221的环周设置的侧壁板222，侧壁板222与PCB板210连接固定，所述顶壁板221或PCB板210设置有进声孔201；MEMS芯片230安装于PCB板210的内表面；ASIC芯片240嵌设在壳体220的侧壁板222内，并与PCB板210、MEMS芯片230电性连通；焊盘250设置在该嵌有ASIC芯片240的侧壁板222的外表面(参见图11至图13)，并与ASIC芯片240电性连通。

具体说来，壳体220采用金属材料制成；壳体220罩盖在PCB板210上，以与PCB板210围合形成封装腔，该封装腔用于封装MEMS芯片230。其中，PCB板210的周缘设置有焊接环211，壳体220的侧壁板222的下端与焊接环211连接固定。MEMS芯片230设置在所述封装腔内，且MEMS芯片230贴装在PCB板210的内表面。

ASIC芯片240嵌设在壳体220的侧壁板222内，这样可以减小ASIC芯片240占用空间，使得MEMS芯片230获得更大的背腔空间；并且，ASIC芯片240与其所在侧壁板222上的焊盘250就近打线连接，有效减小打线难度，提高MEMS麦克风200装配效率。

将MEMS麦克风200装配到显示装置100内时，先调整MEMS麦克风200的安装角度，以使MEMS麦克风200上的焊盘250面向显示装置100的电控板130、而MEMS麦克风200上的进声孔201则朝向显示装置100顶面111的声孔101(即朝向上侧)；然后，再将MEMS麦克风200上的焊盘250与电控板130焊接固定，即可使得MEMS麦克风200的进声孔201和显示装置100顶面111的声孔101对应连通。

应说明的是，在上述装配过程中，如果MEMS麦克风200的进声孔201设置在PCB板210上，则在调整MEMS麦克风200的安装角度时，应当将MEMS麦克风200的PCB板210朝向显示装置100顶面111，以使得PCB板210的进声孔201与显示装置100顶面111的声孔101相对。

同样地，如果MEMS麦克风200的进声孔201设置在壳体220的顶壁板221，在调整MEMS麦克风200的安装角度时，应当将MEMS麦克风200的壳体220的顶壁板221朝向显示装置100顶面111。

具体在本实施例中，MEMS麦克风200的进声孔201设置在PCB板210上，且MEMS芯片230罩盖在所述进声孔201上。

本实用新型的技术方案，通过将MEMS麦克风200的进声孔201设置在PCB板210或者壳体220的顶壁板221，以及将MEMS麦克风200的ASIC芯片240嵌设在壳体220的侧壁板222，在该侧壁板222的外表面设置与该ASIC芯片240连接的焊盘250，以使得MEMS麦克风200通过该焊盘250连接到显示装置100的电控板130上之后，MEMS麦克风200的进声孔201可朝向显示装置100的顶面111，从而使得该进声孔201与显示装置100顶面111上的声孔101直接相对，并连通形成直线形声道，进而无需为MEMS麦克风200额外配置L形声道300，有效缩短声道设计并简化声道结构。

请参阅图9和图13，在一实施例中，壳体220呈长方体状设计。壳体220的侧壁板222包括前侧壁板222a、后侧壁板222b、第一侧壁板222c及第二侧壁板222d；其中，前侧壁板222a和后侧壁板222b沿该壳体220的长度方向相对设置；第一侧壁板222c和第二侧壁板222d沿该壳体220的宽度方向相对设置。

在此，将ASIC芯片240嵌设在第一侧壁板222c内。相应地，焊盘250也安装在第一侧壁板222c的外表面。当将MEMS麦克风200通过焊盘250连接到显示装置100的电控板130上之后，MEMS麦克风200整体沿显示装置100的左右向延伸，即MEMS麦克风200的长度方向(较大尺寸方向)沿左右向，而MEMS麦克风200的宽度方向(较小尺寸方向)则沿前后向，从而可以减小MEMS麦克风200占用显示装置100前后向的空间，使得显示装置100的厚度可以设计得更薄。

在此考虑到，壳体220的侧壁板222厚度较薄，可能不足以嵌设ASIC芯片240。因此，可选地，将第一侧壁板222c的厚度设计为大于第二侧壁板222d的厚度。图13中，h₁表示为第一侧壁板222c的厚度，h₂表示为第二侧壁板222d的厚度；也就有h₁＞h₂。这样可使得第一侧壁板222c具有充足的厚度用于嵌设ASIC芯片240。至于第一侧壁板222c的具体厚度尺寸，则并没有限定。实际应用根据ASIC芯片240的尺寸进行合理配置即可。

请参阅图9至图13，在一实施例中，为方便ASIC芯片240与焊盘250电性连通，在第一侧壁板222c内设置有第一过孔11，第一过孔11位于ASIC芯片240的靠近焊盘250的一侧，用以供将ASIC芯片240和PCB板210电性导通的第一导体通过(第一导体在图中未示出)。也就是说，所述第一导体从第一过孔11通过，并与ASIC芯片240和PCB板210均电性连接，从而将ASIC芯片240和PCB板210电性导通。所述第一导体可以是金线、导电胶、锡膏等具有导电功能的结构。

对于第一过孔11的数量，该第一过孔11的数量可以根据焊盘250的数量进行合理配置。可选地，第一侧壁板222c上的焊盘250数量为至少一个；相应地，第一侧壁板222c内对应每一个焊盘250配置有一个第一过孔11。具体在本实施例中，第一侧壁板222c的外表面设置有四个焊盘250，四个焊盘250呈方阵状排布；相应地，第一侧壁板222c内配置有四个第一过孔11，每一个第一过孔11与一个焊盘250对应通过第一导体连通。

进一步地，第一侧壁板222c内还设置有第二过孔12，第二过孔12位于ASIC芯片240的背对第一过孔11的一侧，用以供将ASIC芯片240和MEMS芯片230电性导通的第二导体通过。也就是说，第二导体从第二过孔12通过，并与ASIC芯片240和MEMS芯片230均电性连接，从而将ASIC芯片240和MEMS芯片230电性导通。相近地，所述第二导体也可以是金线、导电胶、锡膏等具有导电功能的结构。

请参阅图9至图13，在一实施例中，第一侧壁板222c内设置有第三过孔13；PCB板210的内表面设置有第四过孔14，第三过孔13和第四过孔14用以供将ASIC芯片240和PCB板210电性导通的第三导体通过。

具体说来，第一侧壁板222c的第三过孔13与ASIC芯片240的内部电路连通；PCB板210的第四过孔14与该PCB板210的内部电路导通。第三导体的一端连接第三过孔13，并从该第三过孔13通过而连接到第四过孔14，从而将ASIC芯片240和PCB板210电性导通。相近地，所述第二导体也可以是金线、导电胶、锡膏等具有导电功能的结构。

进一步地，为方便第三导体连接第三过孔13和第四过孔14，在第一侧壁板222c的内表面凸设有位于第四过孔14上方的凸起部223，并在所述凸起部223设置第三过孔13，第三过孔13与第四过孔14相对设置。这样可使得第三过孔13和第四过孔14相对，从而易于将第三导体穿过第三过孔13和第四过孔14，以将此两者连接。

请参阅图6和图8，本实用新型还提供一种显示装置100，显示装置100包括显示装置本体110、电控板130及MEMS麦克风200；其中，所述显示装置本体110的顶面111开设有声孔101；电控板130沿竖向安装于所述显示装置本体110的内部；MEMS麦克风200的具体结构参照上述实施例。MEMS麦克风200通过其侧壁板222上的焊盘250安装于电控板130的侧面，且MEMS麦克风200的PCB板210上的进声孔201朝向所述机体的顶面111，并与声孔101对应连通。由于本显示装置100采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。显示装置100可以是电视机、手机、平板、笔记本电脑等具有显示屏的显示设备。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种MEMS麦克风，其特征在于，所述MEMS麦克风包括：

PCB板；

壳体，所述壳体设置在所述PCB板上，所述壳体包括顶壁板及沿所述顶壁板的环周设置的侧壁板，所述侧壁板与所述PCB板连接固定，所述顶壁板或所述PCB板设置有进声孔；

MEMS芯片，所述MEMS芯片安装于所述PCB板的内表面；

ASIC芯片，所述ASIC芯片嵌设在所述壳体的侧壁板内，并与所述PCB板、所述MEMS芯片电性连通；以及

焊盘，所述焊盘设置在该嵌有所述ASIC芯片的侧壁板的外表面，并与所述ASIC芯片电性连通。

2.如权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述壳体的侧壁板包括第一侧壁板和第二侧壁板，所述第一侧壁板和所述第二侧壁板沿所述壳体的宽度方向相对设置；所述ASIC芯片嵌设在所述第一侧壁板内。

3.如权利要求2所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一侧壁板内设置有第一过孔，所述第一过孔位于所述ASIC芯片的靠近所述焊盘的一侧，用以供将所述ASIC芯片和所述PCB板电性导通的第一导体通过。

4.如权利要求3所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一侧壁板上的焊盘数量为至少一个；相应地，所述第一侧壁板内对应每一个焊盘配置有一个第一过孔。

5.如权利要求3所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一侧壁板内还设置有第二过孔，所述第二过孔位于所述ASIC芯片的背对所述第一过孔的一侧，用以供将所述ASIC芯片和所述MEMS芯片电性导通的第二导体通过。

6.如权利要求2所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一侧壁板内设置有第三过孔；所述PCB板的内表面设置有第四过孔，所述第三过孔和所述第四过孔用以供将所述ASIC芯片和所述PCB板电性导通的第三导体通过。

7.如权利要求6所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一侧壁板的内表面凸设有位于所述第四过孔上方的凸起部，并在所述凸起部设置所述第三过孔，所述第三过孔与所述第四过孔相对设置。

8.如权利要求2至7任意一项所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一侧壁板的厚度大于所述第二侧壁板的厚度。

9.如权利要求1至7任意一项所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述PCB板的周缘设置有焊接环；所述壳体的侧壁板的下端与所述焊接环连接固定。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：

显示装置本体，所述显示装置本体的顶面开设有声孔；

电控板，所述电控板沿竖向安装于所述显示装置本体的内部；以及

如权利要求1至9任意一项所述的MEMS麦克风，所述MEMS麦克风通过其侧壁板上的焊盘安装于所述电控板，且所述MEMS麦克风的进声孔朝向所述机体的顶面，并与所述声孔对应连通。