CN213694154U - 麦克风封装结构和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种麦克风封装结构和电子设备，其中，所述麦克风封装结构包括壳体以及MEMS芯片，所述壳体包括封装基板及罩设于所述封装基板上的封盖，所述封盖上设有声孔；所述MEMS芯片设于所述封装基板的内表面，所述MEMS芯片设有第一背腔，所述封装基板设有与所述第一背腔连通的第二背腔。本实用新型的技术方案，增大了声学背腔，从而能够提升麦克风封装结构的灵敏度和信噪比性能，以提供更好的声学效果。

Description

麦克风封装结构和电子设备

技术领域

本实用新型涉及声电转换技术领域，特别涉及一种麦克风封装结构和电子设备。

背景技术

随着语音交互技术的成熟，对语音探测、语音唤醒、语音命令等需求越来越广泛，市场急需集成度高、性能好、尺寸小、功耗低的麦克风产品。为此，麦克风封装结构采用将MEMS芯片、ASIC芯片设置在壳体围成的封装腔内，这样会使得封装腔的体积较小、集成度高。但是，由于麦克风封装结构的声学背腔相对较小，会导致信噪比性能较差，从而造成麦克风封装结构的声学效果较差。

上述内容仅用于辅助理解实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种麦克风封装结构，旨在提升麦克风封装结构的声学效果。

为实现上述目的，本实用新型提出一种麦克风封装结构，包括：

壳体，所述壳体包括封装基板及罩设于所述封装基板上的封盖，所述封盖上设有声孔；以及

MEMS芯片，设于所述封装基板的内表面，所述MEMS芯片设有第一背腔，所述封装基板设有与所述第一背腔连通的第二背腔。

在一实施例中，所述封装基板包括第一基板和第二基板，所述第一基板设于所述第二基板的外表面，所述MEMS芯片设于所述第二基板的内表面，所述第二背腔包括设于所述第二基板的第一槽体。

在一实施例中，所述第二背腔包括设于所述第一基板的第二槽体，所述第二槽体与所述第一槽体连通。

在一实施例中，所述第一槽体具有朝向所述第一背腔开设的槽口，所述槽口的直径小于所述第一背腔的直径。

在一实施例中，所述第一槽体还包括与所述槽口连通的槽本体，所述槽口的直径小于所述槽本体的直径。

在一实施例中，所述封装基板包括第一基板和第二基板，所述第一基板设于所述第二基板的外表面，所述MEMS芯片设于所述第一基板的内表面，所述第二背腔包括设于所述第一基板的第二槽体。

在一实施例中，所述封装基板设有安装槽，所述麦克风封装结构包括语音处理芯片，所述语音处理芯片设于所述安装槽内。

在一实施例中，所述第一基板的内表面朝外凹陷形成所述安装槽，所述语音处理芯片固定于所述第二基板的外表面。

在一实施例中，所述第二基板的外表面朝内凹陷形成所述安装槽，所述语音处理芯片固定于所述第一基板的内表面。

在一实施例中，所述第一基板的内表面朝外凹陷形成第一凹槽，所述第二基板的外表面朝内凹陷形成第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽共同形成所述安装槽。

在一实施例中，所述麦克风封装结构包括ASIC芯片，所述ASIC芯片设于所述封装基板的内表面，并与所述MEMS芯片电性连接。

本实用新型还提出一种电子设备，包括外壳以及麦克风封装结构，所述麦克风封装结构设置于所述外壳内；其中，所述麦克风封装结构包括：

壳体，所述壳体包括封装基板及罩设于所述封装基板上的封盖，所述封盖上设有声孔；以及

MEMS芯片，设于所述封装基板的内表面，所述MEMS芯片设有第一背腔，所述封装基板设有与所述第一背腔连通的第二背腔。

本实用新型的技术方案采用在所述封装基板上设置于第一背腔连通的第二背腔，以此增大该麦克风封装结构的声学背腔，从而能够提升麦克风封装结构的灵敏度和信噪比性能，提供更好的声学效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型麦克风封装结构一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型麦克风封装结构另一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型麦克风封装结构又一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型麦克风封装结构再一实施例的结构示意图；

图5为本实用新型麦克风封装结构第五实施例的结构示意图；

图6为本实用新型麦克风封装结构第六实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称	标号	名称
						100	麦克风封装结构	135	过线间隙	144	第一背腔
110	壳体	136	第二背腔	150	ASIC芯片
						120	封盖	137	第一槽体	151	第一导线
130	封装基板	137a	槽口	152	第二导线
						131	第一基板	137b	槽本体	160	语音处理芯片
132	安装槽	139	第二槽体	161	焊接材料
						132a	第一凹槽	140	MEMS芯片	162	粘接剂
132b	第二凹槽	141	衬底	170	声孔
						133	第二基板	143	背板
134	封装腔	142	振膜

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

本实用新型提出一种麦克风封装结构。

请参阅图1至图6，本实用新型提出一种麦克风封装结构100，该麦克风封装结构100包括壳体110以及MEMS芯片140。所述壳体110包括封装基板130及罩设于所述封装基板130上的封盖120，所述封盖120上设有声孔170；所述MEMS芯片140设于所述封装基板130的内表面，所述MEMS芯片140设有第一背腔144，所述封装基板130设有与所述第一背腔144连通的第二背腔136。

具体而言，壳体110的封装基板130为PCB板，PCB板上集成有电路；壳体110的封盖120采用金属材料制成，所述封盖120罩设在所述封装基板130上，以与所述封装基板130围合形成封装腔134，该封装腔134用以供MEMS芯片140安装。其中，MEMS芯片140用于将声音信号转换为电信号，如图1所示，MEMS芯片140包括衬底141、背板143和振膜142。所述衬底141为中空结构，其内部形成背腔，例如，衬底141的横截面呈圆环形。衬底141由绝缘材料制成，例如二氧化硅、氮化硅等。背板143和振膜142固定在衬底141上，并悬置在背腔内。背板143和振膜142分别作为平行板电容器的两个电极板。

在本实用新型实施例中，所述封装基板130设有与所述第一背腔144连通的第二背腔136，通过设置第二背腔136来增大第一背腔144的体积，进而增大该麦克风封装结构100的整体声学背腔，从而可以提升该麦克风封装结构100的信噪比和灵敏度，提高更好的声学效果。所述封装基板130的结构有多种，例如，所述封装基板130可以为单层结构或者双层结构等。所以，所述第二背腔136的结构也可以有多种，下文将进行详细描述，在此不再赘述。

不失一般性的，麦克风封装结构100还包括ASIC芯片150，所述ASIC芯片150设于所述封装腔134内，具体地，所述ASIC芯片150设于所述封装基板130的内表面。所述ASIC芯片150与所述MEMS芯片140电性连接，用于向所述MEMS芯片140提供偏置电压，并且ASIC芯片150能够放大所述MEMS芯片140的电信号，并将放大的电信号进行输出。

本实用新型的技术方案采用在所述封装基板130上设置于第一背腔144连通的第二背腔136，以此增大该麦克风封装结构100的声学背腔，从而能够提升麦克风封装结构100的灵敏度和信噪比性能，提供更好的声学效果。

请参阅图1至图6，在一些实施例中，所述封装基板130包括第一基板131和第二基板133，所述第一基板131设于所述第二基板133的外表面。其中，所述第一基板131与所述第二基板133可通过粘接、卡接或者焊接的方式连接在一起。所述第一基板131的厚度可以大于或小于所述第二基板131的厚度，当然，所述第一基板131的厚度也可以等于所述第二基板131的厚度，可根据实际需要进行设计。另外，所述第一基板131的横截面长度也可以大于或者等于所述第二基板132的横截面长度，也不做具体限定。

所述MEMS芯片140可设于所述第二基板133上，当然也可设于所述第一基板131上，不做具体限定。例如，所述MEMS芯片140设于所述第二基板133的内表面，所述第二背腔136包括设于所述第二基板133的第一槽体137(如图2、图3和图4所示)；或者，所述第二背腔136包括设于所述第二基板133的第一槽体137和设于所述第一基板131的第二槽体139，所述第二槽体139与所述第一槽体137连通(如图1所示)。又例如，所述MEMS芯片140设于所述第一基板131的内表面，所述第二背腔136包括设于所述第一基板131的第二槽体139(如图6所示)。

也即，在本实施例中，所述第二背腔136可以包括第一槽体137和/或第二槽体139，通过在所述第一基板131和/或所述第二基板133上设置槽体，可以增大所述第一背腔144的体积，进而增大该麦克风封装结构100的声学背腔。关于所述第一槽体137和所述第二槽体139的结构可以有多种，例如，所述第一槽体137可以为贯穿所述第二基板133内外表面的通槽，也可以为贯穿所述第二基板133内表面的沉槽；所述第二槽体139为贯穿所述第一基板131内表面的沉槽。

请参阅图2，在一实施例中，所述第一槽体137具有朝向所述第一背腔144开设的槽口137a，所述第一槽体137的槽口137a直径小于所述第一背腔144的直径。请参阅图6，在另一实施例中，所述第二槽体139具有朝向所述第一背腔144开设的槽口137a，所述第二槽体139的槽口137a直径小于所述第一背腔144的直径。考虑到所述MEMS芯片140是通过粘胶接在所述第一基板131或所述第二基板133上的，所以为了避免粘胶溢出流入所述第二槽体139或所述第二槽体139中而造成堵塞，可以使所述第一槽体137的槽口137a直径小于所述第一背腔144的直径，或者所述第二槽体139的槽口137a直径小于所述第一背腔144的直径。也即，所述衬底141罩设在所述第一槽体137的槽口137a或所述第二槽体139槽口137a的***。

再请参阅图2，可选地，所述第一槽体137还包括与所述第一槽体137的槽口137a连通的槽本体137b，所述第一槽体137的槽口137a直径小于所述槽本体137b的直径。如此，一方面可以避免胶体溢出流入该第一槽体137内造成第一槽体137堵塞，另一方面可以增大第一槽体137的体积，进而增大所述麦克风封装结构100的声学背腔，从而进一步提升麦克风封装结构100的灵敏度和信噪比性能，提供更好的声学效果。当然，请参阅图4，在其他实施例中，所述第一槽体137的槽口137a直径也可等于所述槽本体137b的直径。

在上述各实施例的基础上，所述麦克风封装结构100还包括语音处理芯片160，所述语音处理芯片160设于所述封装基板130上。如此，避免了将语音处理芯片160与所述ASIC芯片150、所述MEMS芯片140设置在同一个封装腔134内，降低了语音处理芯片160、ASIC芯片150、MEMS芯片140之间的相互干扰。

具体地，所述封装基板130上设有安装槽132，所述语音处理芯片160安装于所述安装槽132内。请参阅图1，所述安装槽132可设于所述封装基板130的内部。这里，所述封装基板130的内部，可以理解为位于所述封装基板130的外表面与内表面之间的部分。当然，也可以设于所述封装基板130的外表面。下面将对所述安装槽132的设置方式进行详细描述。在此，将语音处理芯片160设置于所述封装基板130内部设置的安装槽132内，不会占用所述封装腔134的内部空间，因而使得该麦克风封装结构100的尺寸较小，内部结构较紧凑。

请参阅图1，在一实施例中，所述第一基板131的内表面朝外凹陷形成所述安装槽132，所述语音处理芯片160固定于所述第二基板133的外表面。所述语音处理芯片160可通过粘接或者焊接的方式固定于所述第二基板133的外表面，如此，以便于对所述语音处理芯片160进行安装固定。

请参阅图2，在另一实施例中，所述第二基板133的外表面朝内凹陷形成所述安装槽132，所述语音处理芯片160固定于所述第一基板131的内表面。所述语音处理芯片160可通过粘接或者焊接的方式固定于所述第一基板131的内表面，如此，也便于对所述语音处理芯片160进行安装固定。

或者，请参阅图5，在又一实施例中，所述第一基板131的内表面朝外凹陷形成第一凹槽132a，所述第二基板133的外表面朝内凹陷形成第二凹槽132b，所述第一凹槽132a与所述第二凹槽132b共同形成所述安装槽132。在该实施例中，所述第一凹槽132a的横截面宽度与所述第二凹槽132b的横截面宽度可以相等，当然，也可以不相等，例如所述第一凹槽132a的横截面宽度小于所述第二凹槽132b的横截面宽度，在此不做特殊限定。另外，所述语音处理芯片160可以固定于所述第一基板131上，也可以固定于所述第二基板133上，可根据具体使用情况进行选择。

在上述各实施例中，当所述第一基板131的横截面长度大于所述第二基板133的横截面长度时，所述封盖120与所述第一基板131连接；当所述第一基板131的横截面长度与所述第二基板133的横截面长度相等时，所述封盖120可以与所述第二基板133连接。所述第一基板131与所述第二基板133中至少一者为PCB板，例如所述第一基板131为PCB板，或者所述第二基板133为PCB板，或者所述第一基板131和所述第二基板133均为PCB板。当所述第一基板131与所述第二基板133均为PCB板时，二者可通过压合工艺压合成一体。

另外，关于所述语音处理芯片160与所述封装基板130电性连接的方式也有多种。例如，请参阅图1和图3，所述语音处理芯片160与所述第二基板133电性连接，所述第二基板133与所述第一基板131电性连接，以此将语音处理芯片160的电信号输出至所述第一基板131。所述第一基板131的外表面设有导电层，以便于与用户端电性连接。具体地，所述语音处理芯片160可通过导线或者焊盘与所述第二基板133电性连接。所述第二基板133设有第一金属过孔，所述第一基板131设有第二金属过孔，所述第一基板131与所述第二孔板通过所述第一金属过孔和所述第二金属过孔电性连接。

又例如，请参阅图5，所述语音处理芯片160与所述第一基板131电性连接，以此将语音处理芯片160的电信号输出至所述第一基板131。同样，所述语音处理芯片160可通过导线或者焊盘与所述第一基板131电性连接。

再者，关于所述ASIC芯片150与所述封装基板130电性连接的方式有多种。例如，请参阅图1至图5，在一实施例中，所述ASIC芯片150通过第一导线151与所述第二基板133电性连接，所述第二基板133与所述第一基板131电性连接。具体地，所述第一导线151包括但不限于金线或者铜线等。所述ASIC芯片150通过第一导线151与所述第二基板133内表面的导电层电性连接。

请参阅图6，在另一实施例中，所述ASIC芯片150通过第二导线152与所述第一基板131电性连接。具体地，所述封盖120罩设于所述第一基板131上，所述第二基板133与所述封盖120之间形成有供所述第二导线152穿过的过线间隙135。同样，所述第二导线152包括但不限于金线或者铜线等。

在该实施例中，所述第二基板133可以为金属板。如此，所述第二基板133也可以起到屏蔽作用，从而避免所述ASIC芯片150与所述语音处理芯片160之间的信号干扰。由于所述第二基板133可以起到屏蔽作用，因而不需要额外设置屏蔽层，进一步简化了该麦克风封装结构100的结构，使得该麦克风封装结构100的生产工艺更加简单，更便于批量生产。

本实用新型还提出一种电子设备，该电子设备包括外壳以及麦克风封装结构100，所述麦克风封装结构100设置于所述外壳内。该麦克风封装结构100的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，电子设备包括手机、平板、笔记本电脑、传感器等。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种麦克风封装结构，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括封装基板及罩设于所述封装基板上的封盖，所述封盖上设有声孔；以及

MEMS芯片，设于所述封装基板的内表面，所述MEMS芯片设有第一背腔，所述封装基板设有与所述第一背腔连通的第二背腔。

2.如权利要求1所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述封装基板包括第一基板和第二基板，所述第一基板设于所述第二基板的外表面，所述MEMS芯片设于所述第二基板的内表面，所述第二背腔包括设于所述第二基板的第一槽体。

3.如权利要求2所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述第二背腔包括设于所述第一基板的第二槽体，所述第二槽体与所述第一槽体连通。

4.如权利要求2所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述第一槽体具有朝向所述第一背腔开设的槽口，所述槽口的直径小于所述第一背腔的直径。

5.如权利要求4所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述第一槽体还包括与所述槽口连通的槽本体，所述槽口的直径小于所述槽本体的直径。

6.如权利要求1所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述封装基板包括第一基板和第二基板，所述第一基板设于所述第二基板的外表面，所述MEMS芯片设于所述第一基板的内表面，所述第二背腔包括设于所述第一基板的第二槽体。

7.如权利要求2至6中任意一项所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述封装基板设有安装槽，所述麦克风封装结构包括语音处理芯片，所述语音处理芯片设于所述安装槽内。

8.如权利要求7所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述第一基板的内表面朝外凹陷形成所述安装槽，所述语音处理芯片固定于所述第二基板的外表面。

9.如权利要求7所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述第二基板的外表面朝内凹陷形成所述安装槽，所述语音处理芯片固定于所述第一基板的内表面。

10.如权利要求7所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述第一基板的内表面朝外凹陷形成第一凹槽，所述第二基板的外表面朝内凹陷形成第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽共同形成所述安装槽。

11.如权利要求2至6中任意一项所述的麦克风封装结构，其特征在于，所述麦克风封装结构包括ASIC芯片，所述ASIC芯片设于所述封装基板的内表面，并与所述MEMS芯片电性连接。

12.一种电子设备，其特征在于，包括：

外壳；以及

如权利要求1至11中任意一项所述的麦克风封装结构，所述麦克风封装结构设置于所述外壳内。

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