CN213847009U - 智能麦克风封装结构和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智能麦克风封装结构和电子设备，其中，所述智能麦克风封装结构包括壳体、MEMS芯片、ASIC芯片以及语音处理芯片，所述壳体包括封装基板及罩设于所述封装基板上的封盖，所述封装基板的内部设有安装槽；所述MEMS芯片设于所述封装基板的内表面；所述ASIC芯片设于所述封装基板的内表面，所述ASIC芯片与所述MEMS芯片电性连接；所述语音处理芯片设于所述安装槽内。本实用新型的智能麦克风封装结构，能够降低语音处理芯片与MEMS芯片、ASIC芯之间的相互干扰，以获得较好的信噪比性能。

Description

智能麦克风封装结构和电子设备

技术领域

本实用新型涉及声电转换技术领域，特别涉及一种智能麦克风封装结构和电子设备。

背景技术

随着语音交互技术的成熟，对语音探测、语音唤醒、语音命令等需求越来越广泛，市场急需集成度高、性能好、尺寸小、功耗低的麦克风产品。为此，麦克风封装结构采用将MEMS芯片、ASIC芯片和语音处理芯片均设置在壳体围成的封装腔内，这样会使得封装腔的体积较小、集成度更高。但是，多个芯片在小空间的集成，会造成各芯片间互相干扰的问题，从而导致信噪比性能较差。

上述内容仅用于辅助理解实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种智能麦克风封装结构，旨在降低语音处理芯片与MEMS芯片、ASIC芯片之间的相互干扰，获得较好的信噪比性能。

为实现上述目的，本实用新型提出一种智能麦克风封装结构，包括：

壳体，所述壳体包括封装基板及罩设于所述封装基板上的封盖，所述封装基板的内部设有安装槽；

MEMS芯片，设于所述封装基板的朝向所述封盖的内表面；

ASIC芯片，设于所述封装基板的朝向所述封盖的内表面，所述ASIC芯片与所述MEMS芯片电性连接；以及

语音处理芯片，设于所述安装槽内。

在一实施例中，所述封装基板包括第一基板和第二基板，所述ASIC芯片设于所述第二基板的内表面，所述第一基板设于所述第二基板的外表面，所述第一基板与所述第二基板之间构造出所述安装槽。

在一实施例中，所述第一基板的内表面朝外凹陷形成所述安装槽，所述语音处理芯片固定于所述第二基板的外表面。

在一实施例中，所述第二基板的外表面朝内凹陷形成所述安装槽，所述语音处理芯片固定于所述第一基板的内表面。

在一实施例中，所述第一基板的内表面朝外凹陷形成第一凹槽，所述第二基板的外表面朝内凹陷形成第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽共同形成所述安装槽。

在一实施例中，所述语音处理芯片与所述第二基板电性连接，所述第二基板与所述第一基板电性连接；

或者，所述语音处理芯片与所述第一基板电性连接。

在一实施例中，所述ASIC芯片通过第一导线与所述第二基板电性连接，所述第二基板与所述第一基板电性连接。

在一实施例中，所述ASIC芯片通过第二导线与所述第一基板电性连接。

在一实施例中，所述第二基板为金属板。

在一实施例中，所述第一基板设有第一声孔。

在一实施例中，所述第二基板设有与所述第一声孔对应的第二声孔。

在一实施例中，所述第二基板设有第二声孔及与所述第二声孔连通的容置槽，所述容置槽内设有隔离胶，所述隔离胶用以将所述容置槽分隔成供所述语音处理芯片安装的所述安装槽、及连通所述第一声孔与所述第二声孔的连通槽。

在一实施例中，所述智能麦克风封装结构还包括屏蔽层，所述屏蔽层设于所述第二基板的表面或者内部。

在一实施例中，所述MEMS芯片设于所述第一基板的内表面；

或者，所述MEMS芯片设于所述第二基板的内表面。

本实用新型还提出一种电子设备，包括外壳以及智能麦克风封装结构，所述智能麦克风封装结构设置于所述外壳内；其中，所述智能麦克风封装结构包括：

壳体，所述壳体包括封装基板及罩设于所述封装基板上的封盖，所述封装基板的内部设有安装槽；

MEMS芯片，设于所述封装基板的朝向所述封盖的内表面；

ASIC芯片，设于所述封装基板的朝向所述封盖的内表面，所述ASIC芯片与所述MEMS芯片电性连接；以及

语音处理芯片，设于所述安装槽内。

本实用新型的智能麦克风封装结构采用将MEMS芯片和ASIC芯片设置于封装基板与封盖围成的封装腔内，同时，在封装基板的内部设置安装槽，将语音处理芯片设置于所述安装槽内，如此降低了语音处理芯片与MEMS芯片、ASIC芯之间的相互干扰，获得了较好的信噪比性能；此外，该智能麦克风封装结构的结构紧凑，产品尺寸较小，生产工艺简单，便于批量生产。

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为本实用新型智能麦克风封装结构一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型智能麦克风封装结构另一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型智能麦克风封装结构又一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型智能麦克风封装结构再一实施例的结构示意图；

图5为本实用新型智能麦克风封装结构第五实施例的结构示意图；

图6为本实用新型智能麦克风封装结构第六实施例的结构示意图；

图7为本实用新型智能麦克风封装结构第七实施例的结构示意图；

图8为本实用新型智能麦克风封装结构第八实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、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

需要说明，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，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

本实用新型提出一种智能麦克风封装结构。

请参阅图1至图5，本实用新型提出一种智能麦克风封装结构100，该智能麦克风封装结构100包括壳体110、MEMS芯片140、ASIC芯片150以及语音处理芯片160，所述壳体110包括封装基板130及罩设于所述封装基板130上的封盖120，所述封装基板130的内部设有安装槽132；所述MEMS芯片140设于所述封装基板130的朝向封盖120的内表面；所述ASIC芯片150设于所述封装基板130的朝向封盖120的内表面，所述ASIC芯片150与所述MEMS芯片140电性连接；所述语音处理芯片160设于所述安装槽132内。

具体而言，壳体110的封装基板130为PCB板，PCB板上集成有电路；壳体110的封盖120采用金属材料制成，所述封盖120罩设在所述封装基板130上，以与所述封装基板130围合形成封装腔134，该封装腔134用以供MEMS芯片140和ASIC芯片150安装。其中，MEMS芯片140用于将声音信号转换为电信号，如图1所示，MEMS芯片140包括衬底141、背板143和振膜142。衬底141为中空结构，其内部形成背腔144，例如，衬底141的横截面呈圆环形。衬底141由绝缘材料制成，例如二氧化硅、氮化硅等。背板143和振膜142固定在衬底141上，并悬置在背腔144内。背板143和振膜142分别作为平行板电容器的两个电极板。ASIC芯片150与所述MEMS芯片140电性连接，用于向所述MEMS芯片140提供偏置电压，并且ASIC芯片150能够放大所述MEMS芯片140的电信号，并将放大的电信号进行输出。

在本实用新型实施例中，所述ASIC芯片150与所述MEMS芯片140均设于所述封装基板130的内表面；所述封装基板130的内部设有安装槽132，语音处理芯片160安装于所述安装槽132内，其中，语音处理芯片160可以通过粘接或者倒装的方式与所述封装基板130连接。具体地，所述语音处理芯片160可以通过粘接剂161粘接固定于所述安装槽132内，也可以通过焊接材料162(所述焊接材料162包括但不限于锡球等)焊接固定于所述安装槽132内。如此，避免了将语音处理芯片160与所述ASIC芯片150、所述MEMS芯片140设置在同一个封装腔134内，降低了语音处理芯片160、ASIC芯片150、MEMS芯片140之间的相互干扰。同时，将语音处理芯片160设置于所述封装基板130内部设置的安装槽132内，不会占用所述封装腔134的内部空间，因而使得该智能麦克风封装结构100的尺寸较小，内部结构较紧凑。这里，所述封装基板130的内部，可以理解为位于所述封装基板130的外表面与内表面之间的部分。

本实用新型的智能麦克风封装结构100采用将MEMS芯片140和ASIC芯片150设置于封装基板130与封盖120围成的封装腔134内，同时，在封装基板130的内部设置安装槽132，将语音处理芯片160设置于所述安装槽132内，如此降低了语音处理芯片160与MEMS芯片140、ASIC芯之间的相互干扰，获得了较好的信噪比性能；此外，该智能麦克风封装结构100的结构紧凑，产品尺寸较小，生产工艺简单，便于批量生产。

关于所述封装基板130的结构及所述安装槽132的设置方式有多种，下面将进行详细介绍。

请参阅图1至图5，在一些实施例中，所述封装基板130包括第一基板131和第二基板133，所述第一基板131设于所述第二基板133的外表面，所述ASIC芯片150设于所述第二基板133的内表面，所述第一基板131与所述第二基板133之间构造出所述安装槽132。其中，所述第一基板131与所述第二基板133可通过粘接、卡接或者焊接的方式连接在一起。如此，可以方便地将所述语音处理芯片160安装在所述第一基板131与所述第二基板133之间构造出的安装槽132内。可以理解地，在另一些实施例中，所述封装基板130也可以为单层结构。

如图1所示，在一实施例中，所述第一基板131的内表面朝外凹陷形成所述安装槽132，所述语音处理芯片160固定于所述第二基板133的外表面。所述语音处理芯片160可通过粘接或者焊接的方式固定于所述第二基板133的外表面，如此，以便于对所述语音处理芯片160进行安装固定。

如图2所示，在另一实施例中，所述第二基板133的外表面朝内凹陷形成所述安装槽132，所述语音处理芯片160固定于所述第一基板131的内表面。所述语音处理芯片160可通过粘接或者焊接的方式固定于所述第一基板131的内表面，如此，也便于对所述语音处理芯片160进行安装固定。

或者，如图3所示，在又一实施例中，所述第一基板131的内表面朝外凹陷形成第一凹槽132a，所述第二基板133的外表面朝内凹陷形成第二凹槽132b，所述第一凹槽132a与所述第二凹槽132b共同形成所述安装槽132。在该实施例中，所述第一凹槽132a的横截面宽度与所述第二凹槽132b的横截面宽度可以相等，当然，也可以不相等，例如所述第一凹槽132a的横截面宽度小于所述第二凹槽132b的横截面宽度，在此不做特殊限定。另外，所述语音处理芯片160可以固定于所述第一基板131上，也可以固定于所述第二基板133上，可根据具体使用情况进行选择。

在上述各实施例中，当所述第一基板131的横截面长度大于所述第二基板133的横截面长度时，所述封盖120与所述第一基板131连接；当所述第一基板131的横截面长度与所述第二基板133的横截面长度相等时，所述封盖120可以与所述第二基板133连接。所述第一基板131与所述第二基板133中至少一者为PCB板，例如所述第一基板131为PCB板，或者所述第二基板133为PCB板，或者所述第一基板131和所述第二基板133均为PCB板。当所述第一基板131与所述第二基板133均为PCB板时，二者可通过压合工艺压合成一体。

在一些实施例中，所述智能麦克风封装结构100还包括屏蔽层(图未示)，所述屏蔽层设于所述第二基板133的表面或者内部。具体地，所述屏蔽层为金属层。所述金属层的材质包括但不限于金、银、铜、镍、锌等。所述屏蔽层的设置，主要是为了避免所述ASIC芯片150与所述语音处理芯片160之间的信号干扰。所述屏蔽层设置于所述第二基板133的表面是指，所述屏蔽层可以设置于所述第二基板133的内表面，即所述第二基板133靠近所述封装腔134的表面；也可设置于所述第二基板133的外表面，即所述第二基板133背离所述封装腔134的表面。

另外，关于所述语音处理芯片160与所述封装基板130电性连接的方式也有多种。例如，请参阅图1和图4，所述语音处理芯片160与所述第二基板133电性连接，所述第二基板133与所述第一基板131电性连接，以此将语音处理芯片160的电信号输出至所述第一基板131。所述第一基板131的外表面设有导电层，以便于与用户端电性连接。具体地，所述语音处理芯片160可通过导线或者焊盘与所述第二基板133电性连接。所述第二基板133设有第一金属过孔，所述第一基板131设有第二金属过孔，所述第一基板131与所述第二孔板通过所述第一金属过孔和所述第二金属过孔电性连接。

又例如，请参阅图2和图3，所述语音处理芯片160与所述第一基板131电性连接，以此将语音处理芯片160的电信号输出至所述第一基板131。同样，所述语音处理芯片160可通过导线或者焊盘与所述第一基板131电性连接。

再者，关于所述ASIC芯片150与所述封装基板130电性连接的方式有多种。例如，请参阅图1、图2及图3，在一实施例中，所述ASIC芯片150通过第一导线151与所述第二基板133电性连接，所述第二基板133与所述第一基板131电性连接。具体地，所述第一导线151包括但不限于金线或者铜线等。所述ASIC芯片150通过第一导线151与所述第二基板133内表面的导电层电性连接。

请参阅图5，在另一实施例中，所述ASIC芯片150通过第二导线152与所述第一基板131电性连接。具体地，所述封盖120罩设于所述第一基板131上，所述第二基板133与所述封盖120之间形成有供所述第二导线152穿过的过线间隙135。同样，所述第二导线152包括但不限于金线或者铜线等。

在该实施例中，所述第二基板133可以为金属板。如此，所述第二基板133也可以起到屏蔽作用，从而避免所述ASIC芯片150与所述语音处理芯片160之间的信号干扰。由于所述第二基板133可以起到屏蔽作用，因而不需要额外设置屏蔽层，进一步简化了该智能麦克风封装结构100的结构，使得该智能麦克风封装结构100的生产工艺更加简单，更便于批量生产。

再请参阅图1至图5，所述MEMS芯片140可设于所述第一基板131的内表面(如图5所示)；或者，所述MEMS芯片140也可设于所述第二基板133的内表面(如图1、图2、图3及图4所示)。可以理解地，为了使所述MEMS芯片140可设于所述第一基板131的内表面，可以使所述第二基板133的横截面长度小于所述第一基板131的横截面长度，如此可以使所述第一基板131与所述封盖120之间形成供所述MEMS芯片140安装的安装位。

考虑到所述安装槽132设于所述第一基板131上，为了提高所述第一基板131的整体强度，可以使所述第一基板131的厚度大于所述第二基板133的厚度。当然，所述第一基板131的厚度也可等于或者小于所述第二基板133的厚度，不做特殊限定。

可选地，可在封装基板130设置声孔，或者在封盖120上设置声孔均可。在本实施例中，所述声孔设置在封装基板130上，这样可使得所述智能麦克风封装结构100具有相对较大的声学背腔144，从而有利于提升该智能麦克风封装结构100的信噪比和灵敏度，使得该智能麦克风封装结构100具有更好地声学效果。

关于所述声孔设置在所述封装基板130的方式有很多，不做具体限定。例如，请参阅图5，所述声孔包括设于所述第一基板131的第一声孔171。或者，请参阅图6，所述声孔包括设于所述第一基板131的第一声孔171，及设于所述第二基板133的第二声孔172，所述第二声孔172与所述第一声孔171对应且连通。

又或者，请参阅图7和图8，所述声孔包括设于所述第一基板131的第一声孔171、设于所述第二基板133的第二声孔172、及连通所述第一声孔171与所述第二声孔172的连通槽173。具体地，所述第二基板133设有与所述第二声孔172连通的容置槽170(如图7所示)，所述容置槽170内设有隔离胶180，所述隔离胶180用以将所述容置槽170分隔成供所述语音处理芯片160安装的安装槽132、及连通所述第一声孔171与所述第二声孔172的连通槽173。其中，所述隔离胶180为热固化类胶。所述隔离胶180可以设置在所述语音处理芯片160靠近所述连通槽173的一侧(如图7所示)，也可以设置在所述语音处理芯片160的外围(如图8所示)，以将所述语音处理芯片160覆盖。

本实用新型还提出一种电子设备，该电子设备包括外壳以及智能麦克风封装结构100，所述智能麦克风封装结构100设置于所述外壳内。该智能麦克风封装结构100的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少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。其中，电子设备包括手机、平板、笔记本电脑、传感器等。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，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 (15)

1.一种麦克风封装结构，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括封装基板及罩设于所述封装基板上的封盖，所述封装基板的内部设有安装槽；

MEMS芯片，设于所述封装基板的内表面；

ASIC芯片，设于所述封装基板的内表面，所述ASIC芯片与所述MEMS芯片电性连接；以及

语音处理芯片，设于所述安装槽内。

2.如权利要求1所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述封装基板包括第一基板和第二基板，所述ASIC芯片设于所述第二基板的内表面，所述第一基板设于所述第二基板的外表面，所述第一基板与所述第二基板之间构造出所述安装槽。

3.如权利要求2所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述第一基板的内表面朝外凹陷形成所述安装槽，所述语音处理芯片固定于所述第二基板的外表面。

4.如权利要求2所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述第二基板的外表面朝内凹陷形成所述安装槽，所述语音处理芯片固定于所述第一基板的内表面。

5.如权利要求2所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述第一基板的内表面朝外凹陷形成第一凹槽，所述第二基板的外表面朝内凹陷形成第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽共同形成所述安装槽。

6.如权利要求2所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述语音处理芯片与所述第二基板电性连接，所述第二基板与所述第一基板电性连接；

或者，所述语音处理芯片与所述第一基板电性连接。

7.如权利要求2所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述ASIC芯片通过第一导线与所述第二基板电性连接，所述第二基板与所述第一基板电性连接。

8.如权利要求2所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述ASIC芯片通过第二导线与所述第一基板电性连接。

9.如权利要求8所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述第二基板为金属板。

10.如权利要求9所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述第一基板设有第一声孔。

11.如权利要求10所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述第二基板设有与所述第一声孔对应的第二声孔。

12.如权利要求10所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述第二基板设有第二声孔及与所述第二声孔连通的容置槽，所述容置槽内设有隔离胶，所述隔离胶用以将所述容置槽分隔成供所述语音处理芯片安装的所述安装槽、及连通所述第一声孔与所述第二声孔的连通槽。

13.如权利要求2所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述麦克风封装结构还包括屏蔽层，所述屏蔽层设于所述第二基板的表面或者内部。

14.如权利要求2至13中任意一项所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述MEMS芯片设于所述第一基板的内表面；

或者，所述MEMS芯片设于所述第二基板的内表面。

15.一种电子设备，其特征在于，包括：

外壳；以及

如权利要求1至14中任意一项所述的麦克风封装结构，所述麦克风封装结构设置于所述外壳内。

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