CN207219039U - Mems麦克风 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种MEMS麦克风，包括具有收纳空间的外壳及收纳于所述收纳空间内的具有背腔的MEMS芯片和ASIC芯片，所述外壳上设有声孔，所述声孔与所述MEMS芯片的背腔连通，所述外壳内侧对应所述声孔位置处设置有凹槽，所述凹槽与所述声孔相连通，所述凹槽内嵌有覆盖于所述声孔上的防水件，本实用新型通过在外壳上开设凹槽，将防水件嵌入外壳的凹槽内，既能实现防水功能，又不会缩短产品内部器件之间的间隔，避免出现短路等电气问题，产品内部布局不受影响，在增加防水功能的同时保持产品的微型化。

Description

MEMS麦克风

【技术领域】

本实用新型涉及麦克风领域，尤其涉及一种MEMS麦克风。

【背景技术】

近年来移动通信技术已经得到快速发展，消费者越来越多地使用移动通信设备，例如便携式电话、能上网的便携式电话、个人数字助理或专用通信网络进行通信的其他设备。

微机电***(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)麦克风是一种利用微机械加工技术制作出来的电能换声器，其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。随着电子设备的小巧化、轻薄化发展，MEMS麦克风被越来越广泛地运用到这些设备上。

相关技术中，MEMS麦克风的防水结构通常直接在PCB基板上开设的声孔处贴防水网。防水网具有一定的厚度，将防水网贴在PCB基板的上方会增加MEMS芯片的高度，进而缩短MEMS芯片上表面与金属外壳之间的间隔，间隔太小时很容易引起MEMS麦克风内部金线与外壳的短路。

因此，有必要提供一种新的MEMS麦克风解决上述技术问题。

【实用新型内容】

本实用新型为解决增加防水件会导致MEMS麦克风内部器件间隔缩小而引起电气安全问题，从而提供一种新型的MEMS麦克风。

本实用新型的技术方案如下：

一种MEMS麦克风，包括具有收纳空间的外壳及收容于所述收纳空间内的具有背腔的MEMS芯片和ASIC芯片，所述外壳上设有声孔，所述声孔与所述MEMS芯片的背腔连通，其特征在于，所述外壳内侧对应所述声孔位置处设置有凹槽，所述凹槽与所述声孔相连通，所述凹槽内嵌有覆盖所述声孔的防水件。

优选地，所述外壳包括上盖及与所述上盖盖接形成所述收纳空间的PCB基板，所述MEMS芯片固定于所述PCB基板上，所述声孔与所述凹槽设置于所述PCB基板上且与所述MEMS芯片的背腔连通，所述防水件内嵌于所述凹槽内。

优选地，所述外壳包括第一PCB基板、与所述第一PCB基板相对的第二PCB基板以及连接所述第一PCB基板与所述第二PCB基板的侧板，所述第一PCB基板、第二PCB基板与侧板围合成所述收纳空间，所述MEMS芯片固定于所述第一PCB基板上或第二PCB基板上，所述声孔与所述凹槽设置于所述第一PCB基板上或第二PCB基板上且与所述MEMS芯片的背腔连通，所述防水件内嵌于所述凹槽内。

优选地，所述外壳包含朝向所述收纳空间的内表面以及与所述内表面相对的外表面，所述凹槽为自所述内表面向所述外表面凹陷所形成，所述凹槽包含底面以及连接所述底面与所述内表面的的第一侧壁，所述声孔贯穿所述底面。

优选地，所述第一侧壁与所述内表面及所述底面垂直，所述声孔位于所述底面的中心位置。

优选地，所述防水件包括底板及开设于所述底板上的若干通孔，所述底板覆盖所述声孔，所述若干通孔与所述声孔连通。

优选地，所述防水件包含上下两层底板和支撑壁，所述两层底板上均开设有若干通孔，所述支撑壁设置在所述上下两层底板之间且与所述上下两层底板的端部相连以使所述两层底板间隔相对。

优选地，所述防水件还包括自所述底板两侧弯折延伸的立壁，所述底板与所述立壁形成凹陷，所述立壁抵接于所述凹槽的底面。

优选地，所述凹槽的深度为所述外壳厚度的倍至倍。

优选地，所述防水件的厚度不大于所述凹槽的深度。

本实用新型的有益效果在于：

通过在外壳中开设凹槽，将防水件嵌入外壳凹槽中，既能实现防水的目的，又不会影响麦克风内部器件的布局，尤其是各器件之间的间距不受影响，从而避免出现如短路等电气问题，同时也不会增加产品整体高度，有利于实现产品的微型化。

【附图说明】

图1为现有技术中MEMS麦克风的剖视图；

图2为本实用新型MEMS麦克风的一种实施例的剖视图；

图3为外壳的剖视图；

图4为本实用新型MEMS麦克风的另一种实施例的剖视图；

图5为防水件的示意图；

图6为另一种防水件的示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

请参阅图2，图2为本实用新型MEMS麦克风的剖视图。所述MEMS麦克风100包括具有收纳空间2的外壳1、收纳于所述收纳空间2内的MEMS芯片3和ASIC芯片4、设置于所述MEMS芯片3与所述外壳1之间的防水件7、第一金线5及第二金线6。所述MEMS芯片3包括具有背腔31的基底以及设置在所述基底上的电容结构，所述外壳1上设置有声孔13，所述声孔13与所述背腔31连通，所述外壳内侧对应声孔位置处还设有凹槽14，所述凹槽14与所述声孔13连通，即所述声孔13、所述凹槽14与所述背腔31相互连通，所述防水件7内嵌于所述凹槽14内且覆盖所述声孔13。

由于所述声孔13、所述凹槽14与所述背腔31相互连通，声音信号可通过声孔13、凹槽14进入背腔31，从而引起MEMS芯片3中振膜的振动，实现声电转换，而由于MEMS芯片3通过声孔13直接与外部空气接触，外部空气中的水分很容易进入MEMS芯片3，影响芯片性能，因此，设置防水件7，能有效地阻挡水分通过声孔13进入麦克风，从而达到防水的目的，同时，由于防水件7具有一定的厚度，直接将防水件7内置于所述收纳空间2中，会使得收纳空间2的剩余可用空间减小，导致收纳空间2内的器件间距缩小，从而出现短路等电气问题，在本实用新型中，通过在外壳1上开设凹槽14，将防水件7内嵌于所述凹槽14内，防水件7基本不会占用收纳空间2，因此MEMS麦克风内部器件的布局基本不受影响，在保持产品微型化的同时避免电气问题。

实施例1

请参阅图2及图3，在本实施例中，所述外壳1包括上盖11、与所述上盖11盖接形成所述收纳空间2的PCB基板12，所述MEMS芯片3及所述ASIC芯片4固定于所述PCB基板12上，所述MEMS芯片3与所述ASIC芯片4通过第一金线5连接，所述ASIC芯片4与所述PCB基板12通过第二金线6连接，所述声孔13开设在所述PCB基板12上，所述声孔12与所述背腔31连通，所述凹槽14设置在所述PCB基板12内侧正对声孔12位置处，即所述声孔13、凹槽14、背腔31相互连通，所述防水件7内嵌于所述凹槽14内且覆盖在所述声孔12上。其中，所述上盖11可以为具有保护作用的金属壳，其用于屏蔽其外界的干扰信号。

所述外壳1包含朝向所述收容空间2的内表面101以及与所述内表面101相对的外表面102，所述凹槽14为自所述内表面101向所述外表面102凹陷所形成，所述凹槽14包含底面104及连接所述底面104与所述内表面101的第一侧壁103，所述声孔12贯穿所述底面104，具体的，所述声孔13由第二侧壁105围合而成，所述第二侧壁为自所述底面104向所述外表面弯折延伸至所述外表面102而形成，在本实施例中，所述第一侧壁103与所述内表面101垂直，且所述第一侧壁103与所述底面104垂直，所述第二侧壁105与所述底面104垂直。

所述凹槽14的深度为所述底面104到开设有所述凹槽14的内表面101的距离，在本实施例中，所述凹槽14的深度为所述第一侧壁103的高度，优选的，所述凹槽14的深度为所述外壳1开设所述凹槽14的位置处厚度的倍至倍，所述防水件7的厚度不大于所述凹槽14的深度，以保证既能所述防水件7完全放置于所述凹槽14内，又不会因为所述凹槽14过深而使所述外壳1在加工过程中翘曲变形，在本实施例中，所述凹槽14开设在所述PCB基板12上，所述凹槽14的深度为所述PCB基板12厚度的倍至倍。

在本实施例中，所述防水件7、PCB基板12、MEMS芯片3通过胶水13固定结合。具体的，在PCB基板12上表面靠近凹槽14的位置涂覆具有一定流动性的胶水后将MEMS芯片3贴至防水件7的正上方，部分胶水流至凹槽14内使PCB基板12与防水件7固定结合，部分胶水存留在PCB基板12表面，使MEMS芯片3与PCB基板12固定结合。

请参阅图2及图5，图5为图2所示防水件的示意图。所述防水件7包括底板71、自所述底板71弯折延伸的立壁72及开设于所述底板71上且均匀分布的多个通孔73，所述底板71与所述立壁72形成凹陷，所述防水件7内嵌于所述凹槽14中，具体的，所述立壁72抵接于所述凹槽14的底面104，所述底板71置于所述声孔13上，所述声孔13与所述通孔73相连通。

所述通孔73的孔径优选为为0.6～1.4um，远小于水滴的尺寸(通常水滴直径在500um以上)，当然，所述通孔的孔径也可以选择更大的值，只要有较佳的防水效果即可，因此，所述防水件7在不影响透声的前提下，并具有良好的防水性能。

进一步地，所述防水件7中的底板71可为一层，也可为两层，请参阅图6，图6为具有两层底板结构的防水件7的示意图，所述底板71包含第一底板711及第二底板712，所述第一底板711与第二底板712上下正对，且每一底板上均设置有通孔73，所述第一底板711与所述第二底板712之间还设置有支撑壁74，所述支撑壁74连接所述第一底板711与第二底板712的端部，通过支撑壁74的支撑，使得所述第一底板711与所述第二底板712间隔相对。在其他的一些实施例中，所述防水件7可包含两层以上的底板，可根据具体需求进行多层设计。

所述防水件7用于防止所述MEMS芯片渗水，其由氮化硅材料制成，氮化硅是一种结构陶瓷材料，且为一种超硬物质，其本身具有耐高温、抵抗冷热冲击的性能。所述防水件7的耐温在350℃以上，远高于现有技术中防水网的耐温上限(通常防水网的耐温上限为260℃)。

实施例2

实施例2与实施例1的区别仅在于外壳1不同，请参见图4，所述外壳1包含第一PCB基板17、第二PCB基板15以及连接所述第一PCB基板17和第二PCB基板15的侧板16，所述第一PCB基板17、第二PCB基板15和侧板16围合成所述收纳空间2，所述MEMS芯片3固定在第二PCB基板15上，所述声孔13与所述凹槽14设置于所述第二PCB基板15上且与所述MEMS芯片的背腔31连通，所述防水件7内嵌于所述凹槽14内。在其他实施例中，所述MEMS芯片3可固定在第一PCB基板16上，所述声孔13与所述凹槽14设置于所述第一PCB基板16上且与所述MEMS芯片的背腔31连通，所述防水件7内嵌于所述凹槽14内。

本实用新型提供的MEMS麦克风，通过在外壳上开设凹槽，并将防水件嵌入凹槽内，防水件基本不占据麦克风内部空间，既能达到防水的目的，又不会影响麦克风内部器件的布局，麦克风内部各器件之间的间距不会因为增加了防水件而缩短，从而避免出现短路等电气问题，由于产品的整体高度不受影响，由此实现了在增加了防水功能的同时又保持了产品的微型化。

上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种MEMS麦克风，包括具有收纳空间的外壳及收纳于所述收纳空间内的具有背腔的MEMS芯片和ASIC芯片，所述外壳上设有声孔，所述声孔与所述MEMS芯片的背腔连通，其特征在于，所述外壳内侧对应所述声孔位置处设置有凹槽，所述凹槽与所述声孔相连通，所述凹槽内嵌有覆盖所述声孔的防水件。

2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述外壳包括上盖及与所述上盖盖接形成所述收纳空间的PCB基板，所述MEMS芯片固定于所述PCB基板上，所述声孔与所述凹槽设置于所述PCB基板上且与所述MEMS芯片的背腔连通，所述防水件内嵌于所述凹槽内。

3.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述外壳包括第一PCB基板、与所述第一PCB基板相对的第二PCB基板以及连接所述第一PCB基板与所述第二PCB基板的侧板，所述第一PCB基板、第二PCB基板与侧板围合成所述收纳空间，所述MEMS芯片固定于所述第一PCB基板上或第二PCB基板上，所述声孔与所述凹槽设置于所述第一PCB基板上或第二PCB基板上且与所述MEMS芯片的背腔连通，所述防水件内嵌于所述凹槽内。

4.根据权利要求1至3任一项所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述外壳包含朝向所述收纳空间的内表面以及与所述内表面相对的外表面，所述凹槽为自所述内表面向所述外表面凹陷所形成，所述凹槽包含底面以及连接所述底面与所述内表面的第一侧壁，所述声孔贯穿所述底面。

5.根据权利要求4所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一侧壁与所述内表面及所述底面垂直，所述声孔位于所述底面的中心位置。

6.根据权利要求4所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述防水件包括底板及开设于所述底板上的若干通孔，所述底板覆盖所述声孔，所述若干通孔与所述声孔连通。

7.根据权利要求4所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述防水件 包含上下两层底板和支撑壁，所述两层底板上均开设有若干通孔，所述支撑壁设置在所述上下两层底板之间且与所述上下两层底板的端部相连以使所述两层底板间隔相对。

8.根据权利要求6所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述防水件还包括自所述底板两侧弯折延伸的立壁，所述底板与所述立壁形成凹陷，所述立壁抵接于所述凹槽的底面。

9.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述凹槽的深度为所述外壳厚度的倍至倍。

10.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述防水件的厚度不大于所述凹槽的深度。