TWM405700U - Micro-electromechanical receiver - Google Patents

Description

M4U^7〇〇 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作有關於—種收音裝置，尤指一種微機電系統 (MEMS)之封裝結_微機電收音裝置。 ’、· 【先前技術】 收ί裝置即為俗稱的麥克風，其應用範圍甚廣，例如 ，助聽為、電子耳、手機、數位相機、免持聽筒、筆記型 • f腦等皆具有收音裝置。隨著製程及封裝技術的進步°，目 • ㈣能湘半導體製程綠出“魏音裝置，亦稱作微 機電(MEMS)收音裝置，以賴輕薄短小、省電、低成本等 訴求。 睛麥照圖 啤】馮得統的微機電收音裝置之剖視圖。 傳統的微機電收音裝置1主要在基板10上設置有電路（未 繪於圖1)及微機電晶片J卜其中微機電晶片u係以打線 方式（wire bond)透過至少一金屬導線12與基板1〇上的 電路，連接’且在基板IQ上另設置有覆蓋微機電晶片u 的殼，13。微機電晶片u與基板1()之間的空間形成氣室 14，氣室14做為聲音的共振腔。聲音由殼蓋13的音孔15 進广’並與微機電晶片11上的薄膜產生振動，其中振動的 信號轉為微機電晶片n上的電子信號。微機電晶片^上 的電子信號會被傳送至基板1G上的電路，輯行後續的聲 音信號處理。 然而’此種傳統的微機電收音裝置】使用上除了能夠 吸收使用者的聲音之外，同時也會吸收到外界環境的聲音 。因此’當使用者(發話端)在噪音嚴重的環境下使用設有傳 統的微機電收音裝£ 1的手機進行通話時，對方(收話端） 3/17 聲音奸擾，而紐清楚或準確地聽見使用者的 【新型内容】 本創作實施例提供—種機 觸皮膚以感測振動”經接 免對方受辦、ti 來獲得制者的聲音，避 及奶”曰勺干擾，而無法準確的聽見使用者的聲音 罢、：:康本ίΓ!實施例，本創作之微機電收音裝置包括封 片及積體電路晶片。封蓋具有能心 使用者& 士 又日70件，丹中接觸式收音元件係經接觸 之間振純號。基板設於封蓋上而與封蓋 切血=°微機電晶片設置於容室中，係電性連結基 ::妾觸錢音元件，並且接收㈣信號，以及輸出電子 。^、。積體電路⑼設置於容室巾，係電性連接基板，並 且透過基板接收電子信號。 依據本創作另一實施例，本創作之微機電收音裝置包 =封，、基板、第—微機電晶片、第二微機電晶片及積體 %路晶片。封蓋具有能與外界接觸的接觸式收音元件，其 中接觸式收音元件係經接觸使用者的皮膚而感測振動信號 。基板設於封蓋上而與封蓋之間形成容室，同時，基板具 有收音通道’其中收音通道之第一端連通容室，收音通道 之第二端連通外界。第一微機電晶片設置於容室中，係電 性連結基板’並對應收音通道之第一端，其中第一微機電 晶片經由收音通道接收外界聲音以及從基板接收控制信號 ’並且受控於控制信號，以輸出第一電子信號。第二微機 電晶片設置於容室中，係電性連結基板與接觸式收音元件 4/17 M405700

……訊 久 '罘一微機電晶片、 本創作之微機電收音裝置包 片、第二微機電晶片及積體 Ϊ路晶片。㈣具有能與外界制的接觸式收Μ件，其 有收音通道，其中收音通道之第1連通容室，收音通道

ί觸ί㈣ί件係經接觸使用者的皮膚而感測振動信號 土板》又於封蓋上而與封盖之間形成容室，同時，基板具 晶片經由收音通道接㈣界聲音以及從基板接收控制信號 ，並且文控於控制信號，以輸出第電子信號。第二微機電 晶片以覆晶（flip-chip)方式電性連接第—微機電晶片，並 且以打線方式電性連接接觸式收音元件，其中第二微機電 曰a片接收振動js號以及從基板接收控制信號，並且受控於 控制“號，以輸出第二電子信號。積體電路晶片設置於容 室中，其係電性連接基板，並且透過基板接收第一電子信 號與第二電子信號。 依據本創作另一實施例，上述封蓋更具有音孔，且音 孔連通收音通道之第二端與外界。 综上所述’本創作各實施例的微機電收音裝置係利用 接觸式收音元件與外界接觸(例如，接觸使用者的皮膚)以感 測振動信號，來獲得使用者的聲音。如此，各實施例的微 機電收音裝置吸收使用者說話時皮膚所產生的震動信號’ 5/17 M405700 並且利用微機電晶片將震動信號轉成電子信號再由基板送 至積體電路晶片進行信號處理，進而得以準確的將使用者 的聲音及說話傳送到對方，而不受到環境噪音的干擾。 為使能更進一步瞭解本創作之特徵及技術内容，請參 閱以下有關本創作之詳細說明與附圖，但是此等說明與所 附圖式僅係用來說明本創作，而非對本創作的權利範圍作 任何的限制。 【實施方式】 請參考圖2,圖2為本創作實施例所提供之微機電收音 裝置之剖視圖。微機電收音裝置2包括封蓋26、基板2〇、 =機電晶片22及積體電路晶片27。封蓋26上設置有一個 外界接觸的接觸式收音元件21。基板20的頂面連接於 片幾26，使基板20與封蓋26之間形成容室28。微機電晶 _ 設置於容室28中，且電性連結基板2〇與接觸式收音 =件21，其中微機電晶片22係以打線方式透過金屬導線 ，性連接於接觸式收音元件21。同時，積體電路晶片r 吧是設置於容室28中且電性連結基板2〇。 在本實施例中，微機電晶片22與積體電㈣片巧都 丁線方以賴過金屬導線24、連接於基板2〇 =而’本實關糾為本創作的_，舉凡能夠讓微機 都^片22與積體電路⑸27電性連結基板2q的技術手段 1以作為本創作之貫施例，例如覆晶方'。 =2G與封蓋26之連接可錢_接劑沿著基板2〇 、面的外圍將封蓋20黏接在基板2〇 片乃& U上，進而將微機電晶 明的：二電：晶二2/封裝於容室28中。然而，綱 的疋，上述基板2〇與封蓋26之連接方式並非用以限定 6/17 本創作。同時，本實施例中，接觸式收音元件21可以為收 音膜。收音_來接觸人體的皮膚，其係經接财膚感測( ，收)人44所產生的振動信號，並將所感測到的振動 L號，遞至微機電晶片22。微機電晶片22將振動信號轉成 電子信號，再透縣板20將電子錢料至賴電路晶片 27。 更詳細地說，接觸式收音元件21的收音膜實質上是一 種振動感測器。當使用者說話時，使用者的皮膚會因為接 收聲音而產生振動信號。此時，振動感測器會感測使用者 的皮膚所產生的振動信號，並將感測獲得的振動信號傳遞 給微機電晶片22。一般來說，微機電收音裝置2可能應用 於藍芽耳機麥克風裝置’因此上述接觸式收音元件21係接 觸使用者的臉部皮膚。 積體電路晶片27可以為信號放大電路，其係將微機電 晶片22送來的電子信號進行信號放大，並將放大後的電子 信號經由基板20送出。如此，本實施例之微機電收音裝置 2使用的接觸式收音元件21係採用接觸感測振動(例如接觸 皮膚感測振動）的收音的方式，因此，在通話中，不會受到 環境噪音的干擾。除此之外，積體電路晶片27更可以包括 可適性聲音信號濾波器或其他用以進行聲音信號處理的電 路。總而言之’積體電路晶片27所包括的電路或元件並非 用以限定本創作。 請參考圖3A，圖3A為本創作另一實施例所提供之微 機電收音裝置之剖視圖。微機電收音裝置3a包括封蓋35 、基板30、第一微機電晶片32、第二微機電晶片34及積 體電路晶片37。 7/17 M405700 間形成容室33。同時^ 使基板30與封蓋％之 音通道36之第^ ^反3〇财收音通道％，其中收 之第二端(第二開室33 ’收音通道36 晶片32、第卜界。在本貫施例中，第—微機電 容室33中，晶片34及積體電路晶片37皆設置於 並且對师收二Γ電晶片32電性連接於基板30上 微機電晶片開口）。另外，第二 積體n… 與接觸式收音元件31， 積妝1路日日片37電性連結於基板3〇上。 在本實施例中，第—微機電晶片32 34及積體電路晶片37 乐―微機电日日片 30。㈣，^知用打線方式電性連接於基板 …、本具知例亚不為本創作的限制，舉；釣· -微機電晶片32、第-㈣雷曰犯夠讓弟 雷機 4及積體電路晶片37 電性絲30触射段射卩作為 例如覆晶方式。 f〈貝她例 細蓋35之連接可叹則__基板％ ^夕卜圍而將封盖35黏接在基板3〇上，以將第一微機電晶 片32、第二微機電晶片34及積體電路晶片37封裝在容室 =二然^需要說明的是，上述基板％與封蓋％之連 接方式亚非用以限定本創作。 本實施例中，外界的聲音經由收音通道36進入容室％ ’同時’ 微機電晶片32可以接收進入容室％的聲音 。第-微機電晶片32内部具有被動元件(未緣於圖3A)，被 動元件可將傳遞至第-微機電晶片32的聲音轉換成第一電 子信號，再透過基板3G將第-電子信號傳送至積體電路晶 8/17

iutv/j /VJVJ 片37 〇 另夕卜’本實施例中，接觸式收音元件31為收音膜，i 中收音膜用來接觸人體的皮膚，其係 體 ，時產生的振動信號’並將所感測到二= ΐΓΓΓίΓ。第二微機電晶片34將接收到的振動信 Γ 號，再透過基板3Q將第二電子信號傳送 至積體電路晶片37。 機路晶：37可以為信號放大電路，其係將第-微 ::片=來的第一電子信號與第二微機電晶片34送 進行信號放大’並將放大後的第-電子 土 號經由基板30送出。如此，本實施例之 微機電收音裝置3a且借以Τ-站t * 音通道36取得外界聲音的第一=式’其-為利用收 式收音元件3!取得式’另—為利用接觸 μ 37 # όΓ V ^ 4^ ’丨耳曰的第一收音模式。積體電路晶 音信號處二 電路或元件並_以限定i創作沾電路晶片37所包括的 以從#作系^例之微機電收音裝£ 3a的基板3〇更可 k至第W機電晶片32與第-妈撒+曰 ______ t 係用來致能 只34 . 微機電晶片32與第二微機電晶 H 用可以透過操作系統選擇使用第一收 ^ 戈同時使用第-與第二收音方式。 強電路二㈣：ΓΠ广電路晶片37更包括了聲音信號增 用苐-與第二收音方式時，聲音 W增強電路會根據第一電子信號與第二電子信號產生第 9/17 一电亇诏跣，Μ使得微機電收 接近於使用者所發出的聲音^ 3所接收到的聲音更 路會比對第-電子信號與第二二子二：’聲音信號增強電 -電子信射物〖城此去除第 L·^ L ^ ^ 书 丁1口就0 ，..不上所述，本貫施例之微 曰板式’以強化收音的能力。如此，使 一收 可以依據通話環境的f求自行選擇所要的收二式，以= 免環境噪音的干擾。 、 u 一1月配合圖3A’並參考圖犯，其中圖犯為本創作另— 貫施例所提供之微機電收音裝置之剖視圖。圖犯之實施例 的微機1收日|置3b與圖3A之實施例的微機電收音裝置 3a之構件相同者’係以相同符號標示。目3b之實施例 機電收音裝置3b與第二實施狀賴、動俩理及達成的 功效大致相同。惟其差異在於，織魏音裝置3b中的第 二微機電晶片34係以覆晶方式設置於第-微機電晶片32 上，並且電性連結第一微機電晶片32。 請配合圖3A，並參考圖3C，其中圖3C為本創作另一 貫把例所&供之微機電收音裝置之剖視圖。圖3C之實施例 的微機電收音裝置3c與圖3A之實施例的微機電收音裝置 3a之構件相同者，係以相同符號標示。圖3C之實施例的微 機電收音裝置3c與圖3A之實施例的微機電收音裝置3a之 結構、動作原理及達成的功效大致相同。惟其差異在於， 封盍35’更具有一音孔38’音孔38連通收音通道36之第二 10/17 M405700 端與外界j而收音通道36之第一端則是連通至容室33。因 此，外界钵音可以由音孔38進入，再經過基板3〇中的收 音通道36進入容室33中，此時，第一微機電晶片32即可 接叉進入谷至33中的聲音，而進行後續處理。 凊配合圖3c ’並參考圖3D，其中圖3D為本創作另— 貫施例所提供之微機電收音裝置之剖視圖。圖31)之第五實 施例的微機電收音裝置3d與圖3c之實施例的微機電收音 裝置3c之構件相同者，係以相同符號標示。^ 3D之實施 例的微機電收音裝置3d與圖3C之實施例賴機電收音裳 置3c之結構、動作原理及達成的功效大致相同。惟其差異 f於，,,機電收音裝置3d中的第二微機電晶片34係以覆 晶方式設置於第-微機電晶片32上，並且電性連 機電晶片32。 做 综上所述，本創作各實施例的微機電收音裝置係利用 接觸式收音场與外界觸(例如，制❹ =動，*獲得❹者的聲音。μ，各實關^ 置可以吸收使用者說話時皮膚所產生的振動作 並且_微機電晶片將振動信號轉成電子 ^ 積體電路晶片進行信號處理，進而得以準確的將i 環境==聲音錢則__細），而不受到 接觸本㈣各#施_微機1收衫討以利用非 也可；者的說話聲音， 今測振心使用者的皮膚 这貝j振動信號接收使用者的說話聲音。另外， 鞑例的微機電收音裝置更可能夠同時啟用第—與第二收： 11/17 M405700 能依 模式，以強化收音的能力，進而讓使用者在通話中， 據通話環境的需求自行選擇所要的收音模式，以避& 噪音的干擾。 以侷限本創 以上所述僅為本創作之實施例，其並非用 作之專利範圍。 【圖式簡單說明】 圖1為傳統的微機電收音裝置之剖視圖；

圖2為本創作實施例所提供之微機電收音巢J

<剖4見 圖3A 之剖視圖； 為本創作另一實施例所提供之微機電彳欠之^

圖3Β為本創作另一實施例所提供之微機電 之剖視圖； 收音裝

圖3C為本創作另一實施例所提供之微機電收音f 之剖視圖；及 圖3D為本創作另一實施例所提供之微機電收音f置 之剖視圖。 【主要元件符號說明】 卜2、3a、3b、3c、3d :微機電收音裝置 10、 20、30 :基板 11、 22 :微機電晶片 12、 23、24、29 ::金屬導線 13 :殼蓋 14 :氣室 15 :音孔 21、31 .接觸式收音元件 12/17 M405700 26、 35、35’ ：封蓋 28、33 :容室 32 :第一微機電晶片 34 :第二微機電晶片 36 :收音通道 27、 37 :積體電路晶片

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Claims (1)

1. 申凊專利範圍·· 】·二種微機電收音裝置，包括： 封盖，設置有能與外界接觸的 接觸式收音树係難觸— 件’該 —振動信號; 使用者的皮膚而感測 一《於。㈣盖上而與該封蓋之間形成—容室. 置於該容室中，f她晶片電性連 禪。亥基板與該接觸式收音元件 包Γ生連 一振動信號，並輸出一電子信號；/機电曰曰片接收該 2 積體電路晶片，設置於該容室令，該一曰― •生連接該基板’其係透過該基收二;:曰二.电 :請專_第1項所述·子=。 接觸式收音元件為一收音膜。讀曰衣置，其中該 3. 如申請專利範圍第W 微機電晶片以打線（諸;裝置’其中該 )方式電性連接該基板。 核覆晶（ίΐφ-chip 4. 如申凊專利範圍第丨項所述 積體電路晶片以打線方式或覆晶方^音裝置，其中該 5. 一種微機電收音裝置，包括· 工电性連接該基板。 一封蓋’設置有能與外界㈣的 接觸式收音元件係經接觸简式收音元件，該 一振動信號； ，忆用者的皮膚而感測 一基該 容室，該收音通道之第^曰連^卜之弟一端連通該 微機電晶片，設置於私室中，該第-微機電晶 14/17 第該基板’並對應該收音通道之第一端，該 從該音通道接收外界聲音以及 以铲中^ 控旬丫5唬，並且受控於該控制信號， 一？出-第—電子信號; 一第二微機電晶片， A 片電性連接該基板盘接該第二微機電晶 號，廿曰〜動^虎以及攸該基板接收該控制信 ;及亚且讀於該控制信號，以輸出-第二電子信號 片’設置於該容室中，該積體電路晶片電 透過該基板接收該第—電子信號 5項所述之微機魏音裝置，其中該 外;有—音孔’該音孔連通該收音通道之第二端與 摘述之顯電收音裝置，其中該 板。續电曰曰片以打線方式或覆晶方式電性連接該基 8.如申請翻_第5_狀韻魏音|置， 板一ΐί電晶片以打線方式或覆晶方式電性連接該二 9如申丁線方式電性連接該接觸式收音元件。土 乂如甲5月專利範圍第5項所述之微機 積體電路晶片以打線方式或覆晶方式電:二=該 10‘如申請專利範圍第5項所述之微機 二，。 接觸式收音元件為一收音膜。收曰名置’其中該 u.—種微機電收音裝置，包括： 15/17 〜1賴能與外界接觸的—接觸錢音元件，該 —接二以件係經接觸—使用者的皮膚而感測 振動號； 封I上而與該封蓋之間形成—容室，該 二，1—收音通道’該收音通道之第-端連通該 合至’該收音通道之第二端連通外界； ===^’設置於轉室t，該第—微機電晶 m電連接该基板，並對應該收音通道之第-端，咳 收音通道接收外界聲音以： :!;=號’並且受控於該控制信號， 微機電晶片’以覆晶方式電性連接該第—微 -亚且以打線方式電性連接該接觸式收音元件， μ苐二微機電晶片接收該振動作矜以 ， 收該控制信號，並且受控於該控制錢，:=板接 二電子信號；及 乂輸出一第 一積體電路晶片，設置於該容室中，該積體 性連接該基板，其係透過該基板接收該=晶片電 與該第二電子信號。 电子信鱿 12.如申請專利範圍第η項所述之微機電收 該封蓋更具有—音孔，該音孔連 其中 與外界。 ^道之第二喝 叫口申請專利範圍第η項所述之微機電收 。亥接觸式收音元件為一收音膜。 、置，其中 η·:，咖第η項所述之微機電 邊第一微機電晶片以打線方式或覆 '4，其中 _ '電性連接該 M405700 * * . 基板。 ' 15.如申請專利範圍第11項所述之微機電收音裝置，其中 該積體電路晶片以打線方式或覆晶方式電性連接該基 板。

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