TWI521976B - 微機電麥克風 - Google Patents

Description

微機電麥克風

本發明係有關於一種微機電麥克風，特別是揭露一種利用複數個細微孔徑的收音孔以作收音功能，並達到防塵及減少電磁干擾影響之微機電麥克風。

目前常見的麥克風，通常為駐極式麥克風，在功能上的訴求皆以減少體積為目標，而由於科技的進步，產業上已有微機電麥克風被研發出來。微機電麥克風在功能與體積上更具有產業之利用性，然而由於微機電麥克風必須與外界聲音源相連通，容易受到外在因素的影響，最常見的就是電子元件受到電磁波的訊號干擾以及灰塵落入的困擾。

習知微機電麥克風請參閱第1圖及第2圖所示，其中微機電麥克風包括一本體10，本體10主要是由一底板11與一上蓋12所組成，且兩者之間形成有一腔室13，另外，底板11上係設置有一聲學感測器20、一驅動晶片30及一電容器40，且聲學感測器20、驅動晶片30及電容器40分別電性連接至底板11上之印刷電路，當微機電麥克風電性連接至例如手機或筆記型電腦等電子產品時，聲學感測器20係接收經由上蓋12之一收音孔121所輸入之聲音訊號，並藉由聲學感測器20轉換為電子訊號以傳送至驅動晶片30作訊號處理，並再傳送至電子產品當中作更進一步的轉換或放大。

習知微機電麥克風通常為了產製上的便捷，因此目前較為常見的收音孔121孔徑皆設計在1mm~1.5mm，然而考量到空氣中落塵的直徑約為0.5mm，極易由此收音孔121進入到腔室13當中，將可能造成腔室13內電子元件散熱不易、濕氣凝結、通電不良或靜電感應等缺失；另外，由於電磁干擾可藉由輻射或傳導以離開或進入一個電路，例如信號幅射可藉由外殼的縫、槽、開孔或其他缺口洩漏出去，信號傳導則藉由耦合電源線、信號線和控制線上離開外殼，在開放的空間中自由輻射，從而產生干擾。因此，產生於微機電麥克風內或外的電磁波干擾，都可能經由收音孔121而輻射出或入，進而影響微機電麥克風或其搭配使用的電子產品的工作品質，因此收音孔121的孔徑尺寸設計也應多作考量。

有鑑於上述課題，本發明之目的在於提供一種利用複數個細微孔徑的收音孔以作收音功能，並達到防塵及減少電磁干擾影響之微機電麥克風。

緣是，為達上述目的，本發明之微機電麥克風係由一本體、一聲學感測器及一驅動晶片所組成，本體具有一腔室，且本體上具有由複數個收音孔群聚而成的一收音區以連通外界與腔室；聲學感測器設置在腔室內且接收經由該些收音孔進入的聲音，而驅動晶片亦設置在腔室內並電性連接於聲學感測器，而得對聲學感測器所接收之聲音作訊號處理。

綜合上述，本發明微機電麥克風係設計由複數個小孔徑的收音孔所形成的收音區以作收音之用，且特別是該些收音孔的孔徑皆小於0.5mm，與習知微機電麥克風單一收音孔的孔徑為1mm~1.5mm相較，本發明微機電麥克風之收音孔由於孔徑小於灰塵的直徑，因此可阻絕灰塵的進入，且孔徑的縮小也可使得電磁波輻射干擾時，較難經由收音孔進入或射出，即可達電磁干擾防護之效。

以下將參照相關圖式，說明依據本發明較佳實施例之一種微機電麥克風。

請參照第3圖及第4圖所示，為本發明第一實施例之微機電麥克風之上視圖及剖視圖。此實施例之微機電麥克風包括有一本體50、一聲學感測器60及一驅動晶片70，本體50具有一腔室51以供容置聲學感測器60及驅動晶片70，且本體50上具有由複數個收音孔52群聚而成的一收音區以連通外界與腔室51；聲學感測器60設置在腔室51且接收經由該些收音孔52進入之聲音，而驅動晶片70電性連接於聲學感測器60，並得對其所接收之聲音作訊號處理。

在本實施例當中，本體50係由一底板53與一上蓋54所組成，底板53與上蓋54可實施為印刷電路板，且底板53上印刷有電源迴路、接地迴路及控制迴路，而其中接地迴路可與上蓋54之導電層電性連接，且同時電性連接於驅動晶片70，且此處驅動晶片70可以是透過一金線71以與各迴路電性連接，當然，上述金線71亦可替換為錫膏或導電銀膠。

上述底板53與上蓋54兩者之間的結合，可以是透過導電膠55黏合以使得底板53與上蓋54之間形成電性連接，也就是接地迴路之延伸，然而亦可使用一般絕緣膠來黏合，並再透過一導電元件以電性連接底板53與上蓋54。

前述收音孔52在此實施例當中可以是藉由雷射加工機在上蓋54上鑽設而成，且該些收音孔52的孔徑較佳為小於0.5mm，也就是小於灰塵直徑，藉以避免灰塵的落入，然而對於更細微的灰塵的防護，亦可將收音孔52孔徑更細微地加工於0.03mm~0.5mm之間，除此之外，請參照第五圖所示，為本發明第二實施例之微機電麥克風之剖視圖，為方便說明，相同結構係標示與前述實施例相同之標號，在此實施例當中，上蓋54係為兩層式設計，且兩層上蓋54之收音孔52係呈錯位排列，當然，亦可設計成單層上蓋54分別由頂端及底端錯位成形有例如第5圖般排列之收音孔52，如此一來，細微的塵粒亦無法掉入腔室51內。

另外，上述兩種實施例當中各收音孔52的孔徑皆為相同，且群聚排成圓形的收音區，然於其他需求的情況下，亦得將各收音孔52加工為不同孔徑，且群聚排成非圓形的收音區，惟各種變化所能達成的僅防塵效果或收音效果的不同，並不影響最主要欲達成之功效，故在此即不另以其他圖式或說明再作贅述。

在本實施例中，底板53之底緣更分別設置有數個焊墊56，當微機電麥克風與例如手機或筆記型電腦等電子產品之電路板結合時，該些焊墊56即與電路板上之連接端子電性連接在一起，另外，底板53上更設置例如是電容器之被動元件80，其係與驅動晶片70電性連接。

請參照第6圖所示，為本發明第三實施例之微機電麥克風之上視圖，其與第一實施例之差異處係在於，本實施例之各收音孔52係設置為細長孔，且呈平行排列，而此處每一收音孔52之短孔徑皆小於0.5mm，而能達到如同上述實施例般之防塵及降低電磁干擾等功效。另外，此實施例將收音孔52設計為細長孔，係具有補強收音功能之效。

請參照第7圖所示，為本發明第四實施例之微機電麥克風之上視圖，其與第一實施例之差異處係在於，本實施例之各收音孔52係設置為方形孔，且群聚排成例如棋盤方式，而此處每一收音孔52之孔徑仍是小於0.5mm，而能達到如同上述實施例般之防塵及降低電磁干擾等功效。另外，此實施例將收音孔52設計為方形，因此亦得如同前述般聚群排成一個圓形的收音區。

本發明微機電麥克風之收音區由複數個孔徑至少小於0.5mm的收音孔52所組成，由於此設計係在不影響收音功能的情況下縮減了收音孔52的孔徑，依據電磁屏蔽的理論，屏蔽效率與孔徑(隙)的尺寸成反比，若降低孔徑的尺寸，即可達到較佳的屏蔽效率，降低電磁波幅射進入或離開腔室51的數量，因而得以避免電磁波對微機電麥克風或其組配之電子產品的正常效能產生影響。

綜合上述，本發明微機電麥克風具有複數個孔徑小於0.5mm的收音孔，且群聚形成一收音區以作收音之效，與習知孔徑1mm~1.5mm的單一收音孔相較之下，本發明之收音孔由於孔徑小於灰塵的直徑，因此灰塵不易進入腔室當中，且孔徑的縮小也使得電磁干擾輻射時，較難經由收音孔進入或射出，佐以上蓋與底板整體接地迴路的電性導通，因而可使電磁干擾防護達雙重保護，對於微機電麥克風的工作效能來說可達到較佳及較為穩定之品質。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10．．．本體

11．．．底板

12．．．上蓋

121．．．收音孔

13．．．腔室

20．．．聲學感測器

30．．．驅動晶片

40．．．電容器

50．．．本體

51．．．腔室

52．．．收音孔

53．．．底板

54．．．上蓋

55．．．導電膠

56．．．焊墊

60．．．聲學感測器

70．．．驅動晶片

71．．．金線

80．．．被動元件

第1圖為習知微機電麥克風之上視圖；

第2圖為第1圖之A-A剖視圖；

第3圖為本發明第一實施例之微機電麥克風之上視圖；

第4圖為第3圖之B-B剖視圖；

第5圖為本發明第二實施例之微機電麥克風之剖視圖；

第6圖為本發明第三實施例之微機電麥克風之上視圖；以及

第7圖為本發明第四實施例之微機電麥克風之上視圖。

50．．．本體

51．．．腔室

52．．．收音孔

53．．．底板

54．．．上蓋

55．．．導電膠

56．．．焊墊

60．．．聲學感測器

70．．．驅動晶片

71．．．金線

80．．．被動元件

Claims (10)

1. 一種微機電麥克風，其包括有：一本體，具有一腔室及一上蓋，該上蓋具有一收音區以連通外界與該腔室，且該收音區係由複數個收音孔群聚形成，每一個收音孔的孔徑皆小於0.5mm；一聲學感測器，設置於該腔室內，接收經由該些收音孔進入之聲音；以及一驅動晶片，設置於該腔室內，且電性連接於該聲學感測器。
2. 如申請專利範圍第1項所述之微機電麥克風，其中該些收音孔的孔徑介於0.03mm~0.5mm之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之微機電麥克風，其中該些收音孔係由雷射加工機在該本體上鑽設而成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之微機電麥克風，其中該本體係由一底板及該上蓋所組成，且該底板與該上蓋皆設置有一導電層，該些導電層係相互電性連接於該底板上之一接地迴路。
5. 如申請專利範圍第4項所述之微機電麥克風，其中該上蓋係為兩層設計，且每一層皆設置有該些收音孔，且每一層的收音孔係呈錯位設置。
6. 如申請專利範圍第4項所述之微機電麥克風，其中該上蓋之頂端及底端各成形有該些收音孔，且從兩方向成形的該些收音孔係呈錯位設置。
7. 如申請專利範圍第4項所述之微機電麥克風，其中該驅動晶片係藉由至少一金線、一錫膏或一導電銀膠以與該接地迴路電性連接。
8. 如申請專利範圍第4項所述之微機電麥克風，其中該上蓋與該底板之間係藉由導電膠黏合。
9. 如申請專利範圍第4項所述之微機電麥克風，其中該上蓋與該底板係為印刷電路板。
10. 如申請專利範圍第1項所述之微機電麥克風，其中該些收音孔係為圓形孔、方形孔或細長孔。