CN218587330U - 一种硅麦克风 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种硅麦克风，其包括声学组件，所述声学组件位于封装结构内，所述封装结构通过导线与所述硅麦克风外部的PCB主板连接。本实用新型能够组装在靠近声源的位置，提高收音质量，从而提高灵敏度和频率响应一致性。

Description

一种硅麦克风

技术领域

本实用新型涉及麦克风技术领域，尤其是指一种硅麦克风。

背景技术

硅麦克风又称MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)麦克风，是基于MEMS技术制造的麦克风。MEMS麦克风是由MEMS传感器、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)放大器、声腔及具有RF(Radio Frequency，无线电频率)抑制电路的电路板组成。MEMS传感器芯片是一个由硅振膜和硅背极板构成的微型电容器，能将声压变化转化为电容变化，然后由ASIC芯片降电容变化转化为电信号，实现"声—电"转换。

相较于传统的ECM(Electret Capacitance Microphone，驻极体电容麦克风)麦克风，硅麦克风在小型化、性能、可靠性、环境耐受性、成本及量产能力上与ECM相比都有相当的优势，但硅麦克风一般通过STM(Surface Mount Technology，表面安装技术)回流焊工艺贴片于PCB主板上，硅麦克风的位置受PCB主板限制，无法根据实际需要选择靠近声源的位置进行组装，而硅麦克风离声源越远，收音效果越差。因此，有必要设计一种位置不受PCB主板限制，可安装于靠近声源位置的硅麦克风。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中存在的不足，提供一种硅麦克风，其能组装在靠近声源的位置，提高收音质量，从而提高灵敏度和频率响应一致性。

按照本实用新型提供的技术方案，所述硅麦克风包括声学组件，所述声学组件位于封装结构内，所述封装结构通过导线与所述硅麦克风外部的PCB主板连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述封装结构包括外壳和基板，所述外壳和基板形成容置腔，所述基板上设有硅麦克风电路，所述麦克风电路包括声学组件，所述声学组件位于所述容置腔内。

在本实用新型的一个实施例中，所述硅麦克风电路包括电源、声学组件、第一电阻、正极输出端、负极输出端、第一焊盘以及第二焊盘，所述电源输出端与所述声学组件输入端连接，所述第一电阻连接在所述电源与所述声学组件之间，所述第一焊盘位于所述声学组件输入端与所述正极输出端之间，所述第二焊盘位于所述声学组件接地端与所述负极输出端之间。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一焊盘与所述第二焊盘分别通过导线与所述硅麦克风外部的PCB主板连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述硅麦克风电路还包括第一电容、第二电容以及第二电阻，所述第一电容正极与所述声学组件输入端连接，所述第一电容负极与所述声学组件输出端连接，所述第二电阻正极与所述声学组件输入端连接，所述第二电阻负极与所述声学组件输出端连接，所述第二电容串联在所述第一焊盘与所述正极输出端之间。

在本实用新型的一个实施例中，所述声学组件包括MEMS传感器和ASIC芯片，所述电源正极与所述MEMS传感器输入端连接，所述MEMS传感器输出端与所述ASIC芯片输入端连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述外壳与所述基板相对的一侧开设有第一收音孔，所述外壳内靠近所述基板的两侧设置有塑腔。

在本实用新型的一个实施例中，所述声学组件与所述基板连接的一侧设有第二收音孔，所述基板上开设有音槽，所述音槽与所述第二收音孔相对应。

在本实用新型的一个实施例中，所述外壳上包覆有密封材料。

在本实用新型的一个实施例中，所述声学组件贴片式焊接于所述基板上。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型设计具有两个焊盘的硅麦克风电路，实现利用导线与硅麦克风外部的主PCB板连接，相比于现有贴片式连接，本实用新型硅麦克风位置不受PCB主板限制，可安装于靠近声源位置的硅麦克风，提高收音质量，从而提高灵敏度和频率响应一致性。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型硅麦克风封装结构示意图；

图2是本实用新型硅麦克风电路引出线焊盘与PCB主板连接的示意图；

图3是本实用新型硅麦克风电路图。

说明书附图标记说明：1-外壳；2-塑腔；3-基板；4-声学组件；5-音槽；6-第一收音孔；7-第二收音孔；8-焊接区域；9-PCB主板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1所示，为了使硅麦克风能够组装在靠近声源的位置，提高收音质量，从而提高灵敏度和频率响应一致性，本实用新型包括声学组件4，所述声学组件4位于封装结构内，所述封装结构通过导线与所述硅麦克风外部的PCB主板9连接。

所述封装结构包括外壳1和基板3，所述外壳1和基板3形成容置腔，所述基板3上设有硅麦克风电路，所述麦克风电路包括声学组件4，所述声学组件4位于所述容置腔内。

一般地，现有硅麦克风及其封装结构采用贴片式焊接工艺和麦克风外部的PCB主板9连接，此种连接方式使得硅麦克风位置受PCB主板9限制，无法选择靠近声源的位置进行安装，本实用新型硅麦克风采用导线与硅麦克风外部的PCB主板9连接，以使得硅麦克风与PCB主板9连接的同时，还可以安装在靠近声源的位置，导线的长度可以根据实际需要选择，以实现所需的连接目的为准。

具体实施时，本实用新型硅麦克风的封装结构包括外壳1、基板3以及声学组件4，声学组件4用于将声压变化转化为电容变化，然后转化为电信号，实现"声—电"转换，本实用新型实施例中，声学组件4包括MEMS传感器和ASIC芯片，MEMS传感器和ASIC芯片的作用和工作原理均与现有相一致，此处不再赘述。声学组件4贴片式焊接于基板3上，基板3的一面设有硅麦克风电路，外壳1支撑在基板3设有电路的一面上，使得声学组件4位于外壳1内。硅麦克风采用导线与硅麦克风外部的PCB主板9连接，具体是指导线一端连接在基板3的另一面的焊接区域8上，通过基板3与硅麦克风电路连接，导线另一端与PCB主板9，以使得硅麦克风通过导线与PCB主板9连接。

进一步地，为了实现利用导线连接硅麦克风和PCB主板9，所述硅麦克风电路包括所述硅麦克风电路包括电源、声学组件、第一电阻、正极输出端、负极输出端、第一焊盘以及第二焊盘，所述电源输出端与所述声学组件输入端连接，所述第一电阻连接在所述电源与所述声学组件之间，所述第一焊盘位于所述声学组件输入端与所述正极输出端之间，所述第二焊盘位于所述声学组件接地端与所述负极输出端之间。

所述第一焊盘与所述第二焊盘分别通过导线与所述硅麦克风外部的PCB主板9连接。

具体地，如图3所示，电源VCC供电给声学组件4，当声压变化时，声学组件4内MEMS传感器的振膜震动，并将声音信号转化为电信号；MEMS传感器输出端与所述ASIC芯片输入端连接，电信号通过ASIC芯片放大后由硅麦克风电路的正极输出端输出。如图2所示，本实用新型实施例中，在硅麦克风电路的正极输出端和负极输出端分别连接有第一焊盘Term1和第二焊盘Term2，第一焊盘Term1和第二焊盘Term2通过导线与PCB主板9连接。

进一步地，所述硅麦克风电路还包括第一电容、第二电容以及第二电阻，所述第一电容正极与所述声学组件输入端连接，所述第一电容负极与所述声学组件输出端连接，所述第二电阻正极与所述声学组件输入端连接，所述第二电阻负极与所述声学组件输出端连接，所述第二电容串联在所述第一焊盘与所述正极输出端之间。

一般地，电源VCC可采用2V电源，当电源VCC采用2V电源时，如图3所示，声学组件4、第一电容C1以及第二电阻R1的上的电压VDD为1.5V～2V，当然，电源VCC也可采用其他幅度的电源，具体可以根据实际需要选择，以实现所需的声电转换目的为准；第一电容C1用于隔直流，通交流，第一电容C1可为0.1nF～3uF，第二电容C2可为0.1uF～1uF，第二电阻R1可为5KΩ～15KΩ，第一电阻R2可为2.2KΩ，具体可以根据实际需要选择，以实现所需的声电转换目的为准。

进一步地，所述外壳1与所述基板3相对的一侧开设有第一收音孔6，所述外壳1内靠近所述基板3的两侧设置有塑腔2。

所述声学组件4与所述基板3连接的一侧设有第二收音孔7，所述基板3上开设有音槽5，所述音槽5与所述第二收音孔7相对应。

一般地，声学组件4可底部收音或顶部收音，若声学组件4底部收音，声音从封装体外通过外壳1上的第一收音孔6进入封装体内，然后经过塑腔2反射到基板3的音槽5内，最后进入与音槽5相对应的第二收音孔7内，第二收音孔7位于声学组件4底部，声音进入声学组件4使振膜震动，完成声电转换。

若声学组件4顶部收音，声音从封装体外通过外壳1上的第一收音孔6进入封装体内，然后直接进入声学组件4内，完成声电转换。

进一步地，所述外壳1上包覆有密封材料。

具体地，密封材料可采用EVA或Rubber，用于防止靠近硅麦克风的其他固体振动传递到麦克风上。

本实用新型设计具有两个焊盘的硅麦克风电路，实现利用导线与硅麦克风外部的主PCB板连接，相比于现有贴片式连接，本实用新型硅麦克风位置不受PCB主板9限制，可安装于靠近声源位置的硅麦克风，提高收音质量，从而提高灵敏度和频率响应一致性，本实用新型实施例中，硅麦克风灵敏度公差为±1dB，频率响应曲线在20Hz～10KHz范围内的一致性均可满足实际要求。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种硅麦克风，其特征在于：包括声学组件，所述声学组件位于封装结构内，所述封装结构通过导线与所述硅麦克风外部的PCB主板连接。

2.根据权利要求1所述的硅麦克风，其特征在于：所述封装结构包括外壳和基板，所述外壳和基板形成容置腔，所述基板上设有硅麦克风电路，所述麦克风电路包括声学组件，所述声学组件位于所述容置腔内。

3.根据权利要求2所述的硅麦克风，其特征在于：所述硅麦克风电路包括电源、声学组件、第一电阻、正极输出端、负极输出端、第一焊盘以及第二焊盘，所述电源输出端与所述声学组件输入端连接，所述第一电阻连接在所述电源与所述声学组件之间，所述第一焊盘位于所述声学组件输入端与所述正极输出端之间，所述第二焊盘位于所述声学组件接地端与所述负极输出端之间。

4.根据权利要求3所述的硅麦克风，其特征在于：所述第一焊盘与所述第二焊盘分别通过导线与所述硅麦克风外部的PCB主板连接。

5.根据权利要求3所述的硅麦克风，其特征在于：所述硅麦克风电路还包括第一电容、第二电容以及第二电阻，所述第一电容正极与所述声学组件输入端连接，所述第一电容负极与所述声学组件输出端连接，所述第二电阻正极与所述声学组件输入端连接，所述第二电阻负极与所述声学组件输出端连接，所述第二电容串联在所述第一焊盘与所述正极输出端之间。

6.根据权利要求3所述的硅麦克风，其特征在于：所述声学组件包括MEMS传感器和ASIC芯片，所述电源正极与所述MEMS传感器输入端连接，所述MEMS传感器输出端与所述ASIC芯片输入端连接。

7.根据权利要求2所述的硅麦克风，其特征在于：所述外壳与所述基板相对的一侧开设有第一收音孔，所述外壳内靠近所述基板的两侧设置有塑腔。

8.根据权利要求7所述的硅麦克风，其特征在于：所述声学组件与所述基板连接的一侧设有第二收音孔，所述基板上开设有音槽，所述音槽与所述第二收音孔相对应。

9.根据权利要求7所述的硅麦克风，其特征在于：所述外壳上包覆有密封材料。

10.根据权利要求2所述的硅麦克风，其特征在于：所述声学组件贴片式焊接于所述基板上。

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