CN103517190A - 驻极体电容麦克风 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驻极体电容麦克风，其包括附接到载体的外侧墙结构。所述外侧墙结构包括非导电基底材料，其承载第一和第二电布线图案，所述电布线图案分别电连接到所述载体的第一和第二电迹线。承载导电麦克风振膜的振膜保持器附接到所述侧墙结构，以在导电麦克风和所述侧墙结构的第一和第二电布线图案中的一个建立电连接。导电的穿孔背板布置为与所述导电麦克风振膜间隔开的关系。导电的穿孔背板电连接到所述侧墙结构的第一和第二布线图案中的一个。因此，可以采用所述侧墙结构来提供从所述导电麦克风振膜以及从所述背板到布置在载体上的麦克风前置放大器的电连接性。

Description

驻极体电容麦克风

技术领域

本发明涉及驻极体电容麦克风（electret condenser microphone），其包括附接到载体的外侧墙结构。所述外侧墙结构包括非导电基底材料，其承载第一和第二电布线图案，所述第一和第二电布线图案分别电连接到所述载体的第一和第二电迹线。承载导电麦克风振膜的振膜保持器附接到所述侧墙结构，以在导电麦克风振膜与所述侧墙结构的第一和第二电布线图案中的一个建立电连接。导电的穿孔背板以与所述导电麦克风振膜间隔开的关系布置。导电的穿孔背板电连接到所述侧墙结构的第一和第二布线图案中的一个。因此，可以采用所述侧墙结构来提供从所述导电麦克风振膜以及从所述背板到布置在载体上的麦克风前置放大器的电连接。

背景技术

本发明关注具有新的简化的壳体构造的驻极体电容麦克风（ECM）。当前，小型的ECM广泛用在用于消费和专业应用便携式通信终端以及计算装置中。ECM是电容器麦克风，其依赖于布置在ECM的背板上的永久带电的驻极体层来提供用于电容性换能器元件的DC偏置电压。永久带电的驻极体层例如可以是特氟隆（Teflon）层，电荷注入其中并被永久地俘获在其中。小型ECM被非常大量地出售用于许多高度成本敏感的消费应用，在这样的应用中，成本考虑非常重要。因此，例如，就所采用的制造技术、制造操作以及部件成本方面可以采取来降低制造成本的手段是大大感兴趣的且重要的。

美国专利文献5，272，758公开了一种ECM，其包括圆柱形金属壳体或容器。该圆柱形麦克风壳体包括具有多个穿通的声音孔的一体形成的顶板或盖。整个圆柱形壳体（包括顶盖）的内表面包括驻极体聚合物膜。导电振膜被安装到顶盖中与背板间隔开的关系的圆柱形金属性振膜保持部件。驻极体聚合物膜建立到其上附接IC装置的布线板或基板的底部部分上的导线迹线的电接触。圆柱形金属性振膜保持部件用来通过布线板上的导线迹线建立导电振膜和IC装置之间的电接触。

美国专利文献2009/0268930A1公开了一种ECM，其具有圆柱形金属壳体或容器。导电振膜被安装到圆柱形金属环或载体。穿孔的背板包括相对于导电振膜面向ECM外的驻极体层通过导电环接触PCB载体上的导线迹线，建立导电振膜和安装在PCB载体上的FET放大器之间的在垂直方向的电连接。导电环的相反的表面接触作为振膜保持器的圆柱形金属环。通过圆柱形金属壳体实现FET放大器（的地）和背板之间的垂直电接触。

美国专利文献8，043，897B2公开了MEMS麦克风和MEMS麦克风封装件以及用于批量生产后者的组装方法。

因此，在本领域中需要能够降低制造成本而不牺牲重要性能量度（诸如，电声灵敏度、频率响应、噪声级别以及壳体体积）的改善的ECM。根据本发明的ECM提供了许多优点，诸如，低的部件计数、简化的组装过程、增大的背腔体积等。此外，本发明的ECM的壳体结构可以通过减少的数量的分立部件构建，所述部件通过应用印刷电路板技术来利用现今的印刷电路板技术的成熟的能力和低成本来制造。

发明内容

根据发明第一方面，提供了一种驻极体电容麦克风，其包括包含第一和第二电迹线的载体。所述载体还包括上表面，其保持麦克风前置放大器，所述麦克风前置放大器具有电连接到所述第一电迹线的音频输入。该驻极体电容麦克风另外包括外侧墙结构，其附接到所述载体以围绕所述麦克风前置放大器，并且其包括承载第一电布线图案和第二电布线图案的非导电基底材料。所述第一和第二电布线图案被分别电连接到载体的第一和第二电迹线。承载导电麦克风振膜的振膜保持器被附接到所述外侧墙结构，以在导电麦克风振膜与所述第一和第二电布线图案中的一个之间建立电连接。导电的穿孔背板包括永久带电的驻极体层，并且所述导电的穿孔背板包括所述侧墙结构支持的周界部分，以将所述导电的穿孔背板电连接到所述侧墙结构的第一和第二布线图案中的另一个，并且以与所述导电麦克风振膜间隔开的关系放置所述导电的穿孔背板。

外侧墙结构承载或支持所述第一和第二电布线图案，所述第一和第二电布线图案每一个可以布置在外侧墙结构的外或内表面处，或者掩埋在外侧墙结构内。外侧墙结构作为导电的穿孔背板和以间隔开的关系布置在外侧墙结构的上部处的导电的麦克风振膜之间的中间耦接部件。载体被布置在外侧墙结构的下部处，例如与侧墙结构的最下边沿表面处邻接。外侧墙结构以有利的方式提供了导电的穿孔背板和导电的麦克风振膜中的每一个与载体之间的机械耦接和电连接或耦接两者。外侧墙结构消除了对于用于将麦克风振膜连接到载体上的适当导线迹线的分开的导电部件（诸如，金属弹簧或环）的需要。这使得ECM设计具有更少的部件和增加的背腔体积。此外，可以降低与导电的麦克风振膜和前置放大器音频输入之间的电布线相关联的寄生电容，这是因为第一和第二电布线图案可以被以具有良好的空间分离的灵活方式路由在侧墙结构上或侧墙结构内。分别电连接到导电的穿孔背板和导电的麦克风振膜的第一和第二电布线图案分别连接到载体的第一和第二电迹线，或反之亦然。麦克风前置放大器的音频输入可以例如被通过所述第一布线图案电耦接到导电的麦克风振膜，而穿孔的导电背板通过侧墙结构的第二布线图案电耦接到麦克风前置放大器的地节点。地节点可以是麦克风前置放大器的模拟地节点。如果麦克风前置放大器包括具有第一和第二差分输入的差分输入级，则音频输入可以是第一差分输入而穿孔的导电背板可以电耦接到第二差分输入。在另一实施例中，外侧墙结构包括第三电布线图案，与所述第一和第二电布线图案绝缘，并被设置为在外侧墙结构的面向外的表面上的导电层或导电覆层。第三电布线图案可以通过载体上或中的配合迹线电连接到麦克风前置放大器的数字地节点。因此，第三电布线图案可以用来屏蔽所述第一和第二电布线图案以及麦克风前置放大器的音频输入以免于外部EMI噪声。

在一优选实施例中，载体、侧墙结构以及盖结构被布置来形成基本上闭合的麦克风壳体，其包括延伸通过盖部分的至少一个声音端口，允许声音传播到导电的麦克风振膜。所述基本上闭合的麦克风壳体可以具有基本上圆形或矩形的外廓形。对于基本上矩形的麦克风壳体廓形，宽度可以小于5mm，而长度可以小于6mm。

外侧墙结构可以以不同类型的材料和相关联的制造工艺制造。在某些实施例中，可以通过注入模制（injection molding）制造外侧墙结构，从而所述非导电基底材料包括适于注入模制处理的热塑性树脂或化合物。随后可以通过在注入模制的非导电基底材料内或上沉积导电材料来形成所述第一和第二电布线图案。替代地，可以通过***模制制造外侧墙结构，其中适当形状的电导体被融合到模中的热塑性树脂或化合物中。在又一实施例中，通过采用一定量的液体紫外线可固化光聚合物"树脂"，通过3D打印技术（诸如，立体平板印刷术（stereolithography））形成所述外侧墙结构，所述液体紫外线可固化光聚合物"树脂"被照射紫外线激光来每次一层地分层构建所述墙结构。在又一实施例中，所述外侧墙结构包括印刷电路板（PCB），从而所述非导电或绝缘基底材料可以包括FR-4或类似的由编织的玻璃纤维与环氧树脂粘合剂构成的复合材料。印刷电路板侧墙结构是尤其有利的，这是因为常规的PCB制造技术允许以良好的尺寸精度和稳定性大体积低成本地制造外侧墙结构。

根据本发明的一个实施例，通过放置在导电的麦克风振膜下面的分开的元件形成穿孔的导电背板，从而使得所述导电的麦克风振膜最接近盖结构中的声音端口或入口。在该实施例中，穿孔的导电背板优选包括传统的背板结构，具有在背板的平的格栅或格子状结构中形成的大量的孔或穿孔。

在许多替代实施例中，穿孔的导电背板与闭合的麦克风壳体的盖结构一体地形成，以将导电的穿孔背板布置在导电的麦克风振膜上方。所述盖结构优选仅仅包括单个或少许的一些穿通的声音端口或入口，以用于驻极体电容麦克风允许声音传播到导电的麦克风振膜。因此，根据这些实施例，通过盖结构的单个或较少的穿通的声音端口提供导电的穿孔背板的穿孔，从而消除了上述的放置在导电振膜下面的传统背板结构。传统背板结构会引起对于麦克风的电声特性不期望的声阻，这导致另外的麦克风噪声。

盖结构优选被形成为分立部件，其在麦克风制造期间附接到侧墙结构的上外周边沿，从而所述一体形成的导电的穿孔背板被以对于导电的麦克风振膜成期望的空间关系的方式在中间的空气缝隙对面放置。方便地，盖结构可以包括基本上平的印刷电路板，其具有支持驻极体层的面向内的金属化表面。所述金属化层耦接到外侧墙结构的第二布线图案。可以通过应用通常的PCB制造技术来制造该盖结构，如下面另外详细说明的，这导致许多优点。所述驻极体层可以包括薄的特氟隆膜，其接合到所述盖结构的平的印刷电路板的面向内的金属化表面。

在一个替代实施例中，其中所述导电的穿孔背板同样地布置在导电的麦克风振膜上方，所述盖结构包括金属盖，所述金属盖具有支持驻极体层的面向内的表面。

本领域技术人员将理解，可以通过分立的元件或结构形成所述振膜保持器，在所采用的结构被附接到所述侧墙结构之前导电的麦克风振膜接合或附接到该分立元件或结构。然而，在其它实施例中，振膜保持器可以与侧墙结构一体地形成，例如，其中后者包括适当成形且大小适当的脊或肩。在后一实施例中，导电的麦克风振膜可以直接接合到侧墙结构的脊或肩。

为了建立载体和外侧墙结构之间的电和机械接触，这些可以利用布置在载体的第一和第二电迹线的相应的暴露的端子或焊盘上的焊料凸块和导电粘合剂以及在外侧墙结构的下表面部分或边沿处的第一和第二布线图案的适当地对准并暴露的焊盘中的一方，来彼此结合。

本领域技术人员将理解，载体、侧墙结构和盖结构中的至少一个优选包括单层或多层印刷电路板。在某些实施例中，载体、侧墙结构和盖结构中的每一个都包括印刷电路板。对于载体、侧墙结构和盖结构的制造使用相同类型的材料导致低的制造成本。另外，由于消除了ECM的不同部件的热膨胀系数的不同，ECM设计将具有良好的尺寸稳定性。

在一优选实施例中，所述外侧墙结构包括平的闭合的框架，其包括内周边沿、外周边沿、上表面区域和相反的下表面区域。所述第一和第二电布线图案中的一个包括在所述上和下表面区域之间延伸的一个或多个通路（through via）。所述一个或多个通路可以在所述平的闭合的框架的内周边沿处露出。在一有利的实施例中，所述平的闭合的框架包括印刷电路板（PCB），诸如，多层PCB。所述一个或多个通路中的至少一个可以被形成为或包括形成在所述平的闭合的框架的电路板中的一个或多个通孔（through hole）。第二布线图案优选包括覆盖侧墙结构的外周边沿的外部金属化层。如先前所解释的，可以采用该外部金属化层来屏蔽麦克风前置放大器的音频输入、麦克风壳体的内部的电布线和部件，以免于外部EMI噪声。本领域技术人员将理解，可以通过形成覆盖载体和盖结构的外表面的另外的金属化层来进一步改善EMI屏蔽。这些另外的金属化层优选电连接到侧墙结构的外周边沿上的外部金属化层，从而基本上一致电屏蔽覆盖所述基本上闭合的麦克风壳体的外表面。

通过导电的穿孔背板和导电的麦克风振膜之间的间隔开的关系，形成ECM的电容性换能器元件。该电容性换能器元件可以呈现出极大的发生器阻抗，对于用于便携式通信装置的小型ECM，基本上对应于具有0.5和5pF之间的值的电容器。为了支持这些范围的电容性换能器元件阻抗，麦克风前置放大器优选具有这样的输入阻抗，在音频输入处在1kHz测量时，其大于100MΩ，优选大于1GΩ，甚至更优选大于10GΩ。例如，可以通过适当选择半导体加工技术用于本麦克风前置放大器，例如，通过使用MOS、CMOS或BiCMOS技术，和/或适当的电路设计技术，来实现处于上述范围中的输入阻抗。该麦克风前置放大器可以集成在半导体管芯或电路上，半导体管芯或电路被附接到载体的上表面并通过导线接合和倒装芯片安装（例如，经由凸块或凸柱凸块）电连接到所述第一和第二导线迹线。。因此所述半导体管芯可以机械地和电地耦接到载体，从而在音频输入和第一电迹线之间以及在第二电迹线和麦克风前置放大器的电源节点或地节点之间建立电连接。

本发明的另一方面涉及制造用于驻极体电容麦克风的壳体的方法，包括以下步骤：

a）产生电子部件载体，其上设置有第一和第二彼此绝缘的电迹线，

b）制造基本上平的印刷电路板，其具有上表面和相反的下表面，

c）在所述平的印刷电路板中提供在所述上表面和相反的下表面之间延伸的第一垂直电布线图案，

d）在所述平的印刷电路板中提供在所述上表面和相反的下表面之间延伸的第二垂直电布线图案，

e）沿预定的周缘切割（例如，通过冲孔、冲压、钻孔、激光切割）所述平的印刷电路板的内部部分，以产生具有内周界边沿的平的印刷电路板框架，

f）制造第二基本上平的印刷电路板，其具有上表面和包括导电层的相反的下表面，

g）在所述导电层上沉积永久带电的驻极体层，

h）提供振膜组件，其包括紧固到振膜保持器的导电的麦克风振膜，

i）将所述平的印刷电路板框架紧固到所述载体的上表面的外周界，以将所述第一和第二彼此绝缘的电迹线电连接到所述平的印刷电路板的第一和第二垂直电布线图案，

j）将所述振膜组件紧固到所述平的印刷电路板框架的内周界边沿，

k）将所述第二基本上平的印刷电路板紧固到具有向内取向的驻极体层的所述平的印刷电路板框架。

所述制造用于驻极体电容麦克风的壳体的方法优选包括另外的在所述第二基本上平的印刷电路板中切割穿通的声音端口的步骤。以这样的方式，可以通过如三个那么少的分立组件或部件，即，电子部件载体、平的印刷电路板框架和所述第二基本上平的印刷电路板，提供驻极体电容麦克风的壳体，从而平的印刷电路板框架形成中间耦接部件，并且所述第二基本上平的印刷电路板形成麦克风壳体的盖结构，其具有一体的穿孔背板。可以通过另外的步骤完成所述ECM：通过常规的耦接技术，诸如，导线接合或倒装芯片安装，将麦克风前置放大器机械地且电地耦接到所述载体的第一和第二彼此绝缘的电迹线。

附图说明

将结合附图更详细地说明本发明的实施例，在附图中:

图1是根据本发明第一实施例的ECM的垂直截面图，

图2的A）是根据本发明第二实施例的ECM的垂直截面图，

图2的B）是根据本发明第三实施例的ECM的垂直截面图，

图3是根据本发明第二实施例的ECM的示意性的分解视图；以及

图4的A)和B)描述了根据本发明的第一和第二实施例的用于在ECM中使用的基于印刷电路板的侧墙结构的相应的实施例。

具体实施方式

图1是根据本发明第一实施例的驻极体电容麦克风（ECM）100的垂直截面图。ECM100包括载体104，其可以包括单层或多层印刷电路板或陶瓷基板。载体104包括第一和第二彼此绝缘的电迹线或导线。第一电迹线109设置在载体104的上表面上，载体104的上表面还承载或支持麦克风前置放大器105。麦克风前置放大器设置在半导体管芯（die）或基板105上。麦克风前置放大器可以集成在以亚微米CMOS半导体加工技术制造的专用集成电路（ASIC）上。半导体管芯105通过与一组载体焊盘配合的一组前置放大器焊盘或端子附接到载体104的上表面。第一前置放大器端子107是麦克风前置放大器105的音频输入，并且该音频输入通过所述载体焊盘电连接到第一电迹线107。第二电迹线114包括载体104的中间层，并且通过建立载体焊盘和第二电迹线114之间的电耦接的垂直导体通路或段耦接到第二前置放大器端子。第二电迹线114此外包括外周金属化层或环113，其被布置作为载体104的外边沿部分。载体104的下外部表面包括ECM100的分别的第一和第二外部可访问端子124、126。该第一和第二外部可访问端子124、126用于将ECM100电耦接到应用板，例如，移动终端的印刷电路板。第一外部可访问端子124可以提供麦克风前置放大器的音频输出信号，而第二外部可访问端子126可以包括用于麦克风前置放大器的电源电压，例如，在1.2和3.5伏之间的DC电压。此外，载体104的外周导线部分113可以用作ECM100的将其地电位耦接到应用板的地电位或地平面的外部端子。

ECM100还包括外侧墙结构106，其附接到载体104的上表面的周界部分，以便围绕麦克风前置放大器105。外侧墙结构106承载或支持第一电布线图案或迹线116，其通过迹线116的上部露出部分电连接到导电振膜保持器111。第一电迹线116的下部电耦接到被附接到载体104的上表面的第一电迹线109，从而振膜保持器111和导电的麦克风振膜110两者电耦接到麦克风前置放大器105的音频输入。外侧墙结构106还包括第二电迹线或布线图案118，其被形成为在该外部墙结构的外周边沿处的外周金属化层。第二电布线图案118优选电耦接到ECM100的AC地节点（诸如，模拟地），以提供麦克风前置放大器和相关联的布线的EMI屏蔽。振膜保持器111附接到形成在侧墙结构106的内表面中的外周水平（即，与振膜平面平行地延伸的）架，并倚靠着该外周水平架。可以通过多种附接手段，诸如压力配合、焊接、导电粘合剂等，建立振膜保持器111和第一电导线116的上部露出部分之间的电连接。

外侧墙结构106可以以适于生产适当地形成的具有将背板和导电的麦克风振膜110耦接到设置在载体104中或上的第一和第二电迹线的预定的垂直电布线迹线或图案的非导电基底材料的不同材料和制造技术来制造。在本实施例中，外侧墙结构106包括以印刷电路板材料形成的平的闭合的框架，如下面更详细说明的。

导电的穿孔背板与ECM100的盖结构112一体地形成。盖和背板结构112被形成为ECM100的分立元件，并在ECM100的制造或组装期间附接到所述侧墙结构106。盖结构112包括基本上平面的金属盖，其具有面向内的表面，该表面支持永久带电的驻极体层108，从而驻极体层108跨中间的空气缝隙面对导电的麦克风振膜110。驻极体层108和导电的麦克风振膜110优选布置为基本上彼此平行，空气缝隙的高度在20和50μm之间。盖结构112可以包括一个或多个声音端口117或入口，从而背板被提供以穿孔的图案或结构，允许声音传播到导电的麦克风振膜110。金属盖结构112的周界部分被附接到第二电布线图案118的最上部的部分，从而背板和盖被电连接到载体104的第二电迹线114。

本领域技术人员将理解，载体104、外侧墙结构106和盖结构112被布置来形成ECM100的基本上闭合的麦克风壳体。麦克风壳体的盖结构112包括一个或多个声音端口117，允许声音通过到导电的麦克风振膜110。麦克风壳体的背腔120形成在导电的麦克风振膜110的下面。背腔120的体积确定麦克风振膜110的柔顺性，并因此对ECM100的电声性能具有显著的影响。半导体管芯106通过倒装芯片安装机械地且电地附接到载体104的上表面，半导体管芯106也被容纳在背腔120内。尽管半导体管芯106的倒装芯片安装提供了在载体104的上表面上的最少覆盖区（footprint），但是本领域技术人员将理解，在ECM100的其它实施例中可以采用替代类型的安装技术，例如，导线接合技术或封装技术。

图2的A）是根据本发明第二实施例的驻极体电容麦克风（ECM）的垂直截面图。本发明第一和第二实施例100、200的相应的特征、元件和组件被分别提供以相应的附图标记以易于比照。

ECM200和先前讨论的ECM100之间的主要不同在于，与ECM100的金属盖相反，ECM200的盖结构212包括具有金属化表面的基本上平的印刷电路板。该印刷电路板包括支持永久带电的驻极体层208的面向内的金属化层232以及在ECM壳体的外面形成有效EMI屏蔽表面的面向外的金属化层230。如所示的，面向内的金属化层232通过垂直通路或导体段229电耦接到面向外的金属化层230，从而背板有效地耦接到ECM200的地电位。可以通过常规的PCB加工，诸如钻孔、冲压、激光切割等，方便地形成盖结构212的声音端口（一个或多个）217。印刷电路板包括具有常规的结构和特性的非导电基底材料228，诸如，FR-4或类似的由编织的玻璃纤维与环氧树脂粘合剂构成的复合材料。因此，可以通过采用常规的和高度成熟的印刷电路板技术来将该盖结构212制造为分立部件，以提供具有良好的尺寸精度和稳定性的低成本部件。可以在面向内的金属化层232上沉积永久带电的驻极体层208为接合到金属化层232的薄的特氟隆膜。该步骤可以采用批量加工，其中薄的特氟隆膜的大薄片接合到相应大小的平的印刷电路板片。随后，在单个制造步骤期间，通过对所采用的PCB板和特氟隆膜进行切片或冲压以产生多个盖结构，来形成该盖结构212。

图2的B）是根据本发明第三实施例的驻极体电容麦克风（ECM）200的垂直截面图。本发明的第二和第三实施例的相应的特征、元件和部件被提供以相同的附图标记，以易于比照。该ECM和先前讨论的ECM（图2的A）所描述的）之间的主要不同在于，盖结构212的面向内的金属化层232与面向外的金属化层230电绝缘，这是因为已经消除了垂直通路或导体段229。面向外的金属化层230仍在ECM壳体外面形成有效的EMI屏蔽表面。然而，在本实施例中，面向外的金属化层230通过第二电迹线218电耦接到集成在ASIC205上的麦克风前置放大器的数字地端子或焊盘207b。面向内的金属化层232（其作为背板结构的一部分）通过设置在外侧墙结构206内的第三电迹线215耦接到麦克风前置放大器的端子207a处的模拟地输入或电位。在将与背板结构相关联的敏感的模拟麦克风输入信号屏蔽以免于外部环境的EMI噪声方面，模拟地电位和数字地电位的电绝缘可以是有效的。在本实施例中，EMI噪声通过麦克风壳体的周界部分包括迹线或层218直接传导到麦克风前置放大器的数字地节点207b。最后，应当说明的是，如果麦克风前置放大器包括差分输入级，则在替代方案中面向内的金属化层232可以耦接到麦克风输入而不是模拟地端子207a。以这样的方式，响应于进入的声音的在导电的麦克风振膜210和穿孔的背板结构之间形成的麦克风音频信号可以通过端子207和207a差分地耦接到麦克风前置放大器的输入，以使共模噪声衰减。

图3是上面根据本发明第二实施例所说明的ECM200的示意性的分解视图。ECM壳体排他地通过三个分立部件形成，即，载体204、外侧墙结构206和盖结构212，其共同地形成基本上闭合的麦克风壳体。此外，载体204、外侧墙结构206和盖结构212中的每一个都优选使用常规的PCB制造工艺和技术以PCB材料制造，以提供低成本壳体结构。此外，设置在外侧墙结构206的外侧表面上或外侧墙结构206内的电布线图案提供导电的麦克风振膜210（见图2）和背板结构（与盖结构212一体地形成）与集成在ASIC205上的麦克风前置放大器之间的电互连。适用外侧墙结构206来提供该类型的电连接性提供了许多优点，诸如，降低ECM200的分立部件的数目、留下较大的背腔体积（图2上项220），并且可以降低与导电的麦克风振膜210和前置放大器音频输入之间的电布线相关联的寄生电容。在本实施例中，外侧墙结构206被形成为由印刷电路板材料制成的平的闭合的框架，如下面更详细说明的。所述平的闭合的PCB框架206或PCB框架包括被第二电布线图案218覆盖的外周边沿和内周边沿301，该第二电布线图案218被形成为外周金属化层，如上面结合本发明第一实施例的相应结构解释的。PCB框架206包括上表面区域303和相反的下表面区域（未示出），所述上表面区域例如通过适当的粘合剂附接到PCB盖结构212的周边部分。PCB框架206的下表面区域同样地例如通过适当的粘合剂附接到载体204的上表面的周边部分。PCB盖结构212和载体204每一个之间的机械耦接优选以声密封的方式进行，从而声音仅仅被允许仅仅通过声音端口217传播到麦克风壳体中。通路216形成先前讨论的侧墙结构的第一电导线，并垂直延伸通过PCB框架206以便提供PCB框架206的上和下表面区域之间的电连接。在其下表面处，通路216与布置在载体204的上表面上的载体导体焊盘或端子209a对准，以在麦克风壳体的组装状态下建立到其的电连接。这些部件之间的稳定的电连接可以通过在载体导体焊盘或端子209a上设置焊接剂或导电粘合剂来确保。如结合ECM100的第一实施例所述的，通路216的上端包括露出部分或焊盘，在麦克风壳体和ECM200组装的状态下其电连接到导电振膜保持器211（见图2），并且电连接到麦克风振膜210。因此，麦克风振膜210通过第一电迹线209电耦接到麦克风前置放大器的音频输入。本领域技术人员将理解，在本发明的其它实施例中，PCB框架206中通路216的形成和位置可以是不同的。同样地，可以在PCB框架206的其它部分中布置多个另外的通路，以例如降低通过所述PCB框架的导电路径的电阻或改善可靠性等等。

图4的A）示出了用于在根据上述本发明的第一和第二实施例ECM100、200中使用的基于印刷电路板的侧墙结构106、206的第一实施例。通过PCB框架106、206形成的侧墙结构包括早先讨论的嵌入在框架印刷电路板材料内的通路216，从而通路216与PCB框架的内周边沿301以及与外周边沿电绝缘，即，该通路在内边沿301处不是电暴露的。PCB框架优选通过如下制造：首先，制造基本上平的印刷电路板，其具有与PCB框架106、206的一致的外尺寸。该基本上平的印刷电路板具有上表面以及相反的下表面。所述平的印刷电路板的厚度可以位于0.5mm和3mm之间。结合所述平的印刷电路板的制造，利用通常的PCB制造技术，将所述通路216例如形成为镀过的通孔或固态导体。同样地，金属化层218沉积在PCB框架106、206的外周边沿上，以提供在所述上和下表面之间延伸并与通路216电绝缘的第二垂直电布线图案。之后，例如通过冲孔、冲压、钻孔、激光切割等，沿预定的周缘（如破折线345所指示的）切割所述平的印刷电路板的内部部分或岛350，以产生平的PCB框架106、206，从而生成所述框架结构。

图4的B）描述了用于在ECM100、200中使用的基于印刷电路板的侧墙结构106、206的第二实施例。通过PCB框架106、206形成所述侧墙结构，除了通路216的布置之外，所述PCB框架是如上结合图4的A）所述地制造的。在该PCB框架106、206中，通路216包括跨上述的内PCB部分350的上述切割的预定的周缘345布置的镀的通路。因此，在所述切割操作之后，通路216在PCB框架106、206的内周边沿301处暴露，以便提供图1和2上所描述的第一电导线或迹线116、216。

PCB框架206另外包括第二电迹线或图案218，其被形成为在所述外墙结构的外周边沿处的外周金属化层。因此，所述一个或多个通路216通过印刷电路板材料与第二电迹线或图案218物理地分开并且电绝缘。第二电迹线或图案218用于生成在具有其一体形成的穿孔的背板的盖结构212（见图2）和载体的外周金属化环213（见图2）之间的电耦接。

在不同的类型的应用以及相关联的电声性能要求之间，ECM110、200的外尺寸可以改变。在目标针对便携式终端（诸如，移动电话或智能电话）的许多有用实施例中，麦克风壳体具有所示的基本上矩形的外廓形，宽度小于5mm并且长度小于6mm，例如，宽度大约3mm并且长度大约4mm。

Claims (17)

1.一种驻极体电容麦克风，包括:

载体，其包括第一和第二电迹线，所述载体包括上表面，所述上表面保持麦克风前置放大器，所述麦克风前置放大器具有电连接到所述第一电迹线的音频输入；

外侧墙结构，其附接到所述载体，以围绕所述麦克风前置放大器，并且包括承载第一电布线图案和第二电布线图案的非导电基底材料，所述第一和第二电布线图案分别电连接到所述载体的第一和第二电迹线，

振膜保持器，其承载导电的麦克风振膜，所述振膜保持器附接到所述侧墙结构，以建立所述导电的麦克风振膜与所述第一和第二电布线图案中的一个之间的电连接，

穿孔的导电背板，其包括永久带电的驻极体层，其中所述导电的穿孔背板包括通过所述侧墙结构支持的周界部分，以将所述导电的穿孔背板电连接到所述侧墙结构的第一和第二布线图案中的另一个，并以与所述导电的麦克风振膜间隔开的关系放置所述导电的穿孔背板。

2.根据权利要求1的驻极体电容麦克风，其中所述穿孔的导电背板与麦克风壳体的盖结构一体地形成，以将所述导电的穿孔背板布置在所述导电的麦克风振膜上方。

3.根据权利要求2的驻极体电容麦克风，其中所述盖结构被形成为分立部件，其附接到所述侧墙结构的上部外周边沿。

4.根据权利要求3的驻极体电容麦克风，其中所述盖结构包括基本上平的印刷电路板，其具有支持所述驻极体层的面向内的金属化表面。

5.根据权利要求3的驻极体电容麦克风，其中所述盖结构包括金属盖，其具有支持所述驻极体层的面向内的表面。

6.根据权利要求1的驻极体电容麦克风，其中所述外侧墙结构包括平的闭合的框架，其包括内周边沿、外周边沿、上表面区域和相反的下表面区域；

其中所述第一或第二电布线图案中的一个包括在所述上表面区域和下表面区域之间延伸的一个或多个通路。

7.根据权利要求6的驻极体电容麦克风，其中所述一个或多个通路在所述平的闭合的框架的所述内周边沿处露出。

8.根据权利要求6的驻极体电容麦克风，其中所述平的闭合的框架包括印刷电路板（PCB）。

9.根据权利要求8的驻极体电容麦克风，其中所述一个或多个通路中的至少一个包括通孔。

10.根据权利要求8的驻极体电容麦克风，其中所述载体、所述侧墙结构和所述盖结构中的至少一个包括多层印刷电路板。

11.根据权利要求1的驻极体电容麦克风，其中所述麦克风前置放大器的音频输入通过所述侧墙结构的所述第一布线图案电耦接到所述导电的麦克风振膜，而所述穿孔的导电背板通过所述侧墙结构的第二布线图案电耦接到麦克风前置放大器的AC地节点。

12.根据权利要求11的驻极体电容麦克风，其中所述第二布线图案包括部分覆盖所述侧墙结构的所述外周边沿的外部金属化层。

13.根据权利要求1的驻极体电容麦克风，其中所述麦克风前置放大器集成在半导体管芯或电路上，所述半导体管芯被附接到所述载体的上表面，并通过导线接合和倒装芯片安装中的一种电连接到所述第一和第二导线迹线。

14.根据权利要求1的驻极体电容麦克风，其中所述载体、所述侧墙结构以及所述盖结构被布置来形成基本上闭合的麦克风壳体，其包括延伸通过所述盖部分的至少一个声音端口，允许声音传播到所述导电的麦克风振膜。

15.根据权利要求14的驻极体电容麦克风，其中所述基本上闭合的麦克风壳体具有宽度小于5mm且长度小于6mm的基本上矩形的外廓形。

16.根据权利要求6的驻极体电容麦克风，其中所述载体和所述外侧墙结构利用布置在所述载体的所述第一和第二电迹线上的相应的露出的焊盘上的导电粘合剂和焊料凸块中的一方以及在所述侧墙结构的所述下表面区域处的所述第一和第二布线图案的露出的焊盘而接合在一起。

17.一种制造用于驻极体电容麦克风的壳体的方法，包括以下步骤：

a）产生电子部件载体，其上设置有第一和第二彼此绝缘的电迹线，

b）制造基本上平的印刷电路板，其具有上表面和相反的下表面，

c）在所述平的印刷电路板中提供在所述上表面和相反的下表面之间延伸的第一垂直电布线图案，

d）在所述平的印刷电路板中提供在所述上表面和相反的下表面之间延伸的第二垂直电布线图案，

e）沿预定的周缘切割所述平的印刷电路板的内部部分，以产生具有内周界边沿的平的印刷电路板框架，

f）制造第二基本上平的印刷电路板，其具有上表面和相反的下表面，所述下表面包括导电层，

g）在所述导电层上沉积永久带电的驻极体层，

h）提供振膜组件，其包括紧固到振膜保持器的导电的麦克风振膜，

i）将所述平的印刷电路板框架紧固到所述载体的上表面的外周界，以将所述第一和第二彼此绝缘的电迹线电连接到所述平的印刷电路板的第一和第二垂直电布线图案，

j）将所述振膜组件紧固到所述平的印刷电路板框架的内周界边沿，

k）将所述第二基本上平的印刷电路板紧固到具有向内取向的驻极体层的所述平的印刷电路板框架。

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