专利名称：麦克风的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及麦克风，更具体地，涉及具备两个印刷电路基板，并且在两个印刷电路基板之间具备隔开支承部件，从而提高音频特性的同时实现结构的简单化的麦克风。
背景技术：
通常，广泛使用于移动通信终端机或音频系统等的电容式麦克风由偏压元件、形成与声压(sound pressure)对应地发生变化的电容C的一对膜片/背板、以及用于缓冲输出信号的结型场效应晶体管(JFET)构成。这种传统方式的电容式麦克风是通过如下方式构成的。在一个壳体内依次嵌入振动板、垫片环、绝缘环、背板、通电环之后，最后放入安装有电路部件的印刷电路基板，然后将壳体的末端部分向印刷电路基板侧折弯，从而完成一个组装体。近年来，作为在麦克风上集成细小装置的技术而适用了利用微细加工的半导体加工技术。在叫做微机电系统(MEMS :Micro Electro Mechanical System)的这种技术中，通过利用应用了半导体工序特别是集成电路技术的微细加工技术，能够制造出Wym为单位的超小型传感器或致动器及电子机械构造物。利用这样的微细加工技术而制造的MEMS芯片麦克风具有如下优点通过超精密微细加工，将以往的振动板、垫片环、绝缘环、背板、通电环等传统的麦克风部件小型化、高性能化、多功能化、集成化，从而能够提高稳定性及可靠性。图1是概略性地表示利用微机电系统(MEMS)芯片120的以往的硅基电容麦克风 100的一个例子的剖面图。硅基电容麦克风100由如下部件构成印刷电路基板110、安装在印刷电路基板110上的微机电系统芯片120、又叫做特殊目的型半导体(ASIC)芯片的放大器130 ；以及形成有声孔140的壳体150。所述微机电系统芯片120为如下结构利用微机电系统技术，在硅片上形成背板 121之后，隔着垫片122而形成有振动模123。在背板121上形成有声孔124。在图1所示的微机电系统麦克风100中，在壳体上部具有声孔140，在下部的单一的印刷电路基板上安装有微机电系统芯片120。虽然未作图示，在印刷电路基板的下侧面具有用于与外部装置进行电连接的连接端子。在该情况下，外部的声音引入到形成于壳体150的声孔140而使得振动模123振动，此时由附图标记1 表示的微机电系统芯片的内部空间就是背腔(back chmber :126) 空间。背腔空间是指，以振动模为基准，引入外部音频的一侧的相反侧的空间。S卩，如图1所示的麦克风100，在基板110上安装微机电系统芯片120的情况下，外部音频通过声孔140而引入并传达到微机电系统芯片的振动膜123，而此时在被传达外部音频的振动膜的相反侧所限定的空间126就是背腔空间。只有充分确保了背腔的空间才能确保麦克风的整体性能，但在该情况下由于微机电系统芯片120的尺寸非常小，因此难以确保充分大小的背腔的空间。由此，存在麦克风的音质下降的问题。而且，该问题是由于在一个基板上安装包括微机电系统芯片的所有部件，在壳体上具备声孔的结构而引起的。
实用新型内容本实用新型是鉴于上述问题点而研发的，本实用新型的目的在于提供一种如下的麦克风为了充分确保背腔的空间而具备两个印刷电路基板，在该两个印刷电路基板之间具备隔开支承部件，将微机电系统芯片安装于靠近声孔的印刷电路基板上，从而能够容易组装的同时具备高标准的音频特性。本实用新型的麦克风包括形成有外部声孔的壳体；第1印刷电路基板，其与所述壳体的内部结合，形成有与所述外部声孔连通的内部声孔；微机电系统芯片(MEMS Chip), 其安装于所述第1印刷电路基板的内侧面，且位于形成有所述内部声孔的位置处；第2印刷电路基板，其以与所述第1印刷电路基板隔开的方式与所述壳体的内部结合，在其外侧面上形成有多个连接端子；多个导电性连接部件，其将所述第1印刷电路基板和第2印刷电路基板电连接；以及隔开支承部件，其设置在所述第1印刷电路基板与第2印刷电路基板之间，以使第1印刷电路基板和第2印刷电路基板在保持彼此间的间隔的状态下得到支承。另外，优选地，所述隔开支承部件包括上下贯通的内部空间及形成该内部空间的边缘部。另外，优选地，所述隔开支承部件具有收纳部，该收纳部用于收纳各所述导电性连接部件。另外，优选地，所述隔开支承部件包括上下贯通的内部空间及形成该内部空间的边缘部，所述收纳部位于所述边缘部的角落。另外，优选地，所述导电性连接部件是线圈形状的导电性弹簧。另外，优选地，所述导电性连接部件为柱状。另外，优选地，所述导电性连接部件具有弹性。另外，优选地，所述导电性连接部件的外侧面是由具有导电性质的物质进行镀膜而成的。另外，优选地，所述壳体的一侧面开放，所述外部声孔形成于所述壳体的另一侧面，所述第1印刷电路基板、隔开支承部件及第2印刷电路基板依次层叠于所述壳体的内部，从所述另一侧面朝向一侧而延伸的侧面的端部向内侧方向折弯而将层叠于其内部的所述第1印刷电路基板、隔开支承部件及第2印刷电路基板固定于壳体的内部，所述导电性连接部件具有弹性，并在弹性变形的状态下进行了结合。根据本实用新型的麦克风，由于具备两个印刷电路基板，在该两个印刷电路基板之间具备隔开支承部件，因此能够容易组装的同时具备高标准的音频特性。另外，能够将两个印刷电路基板之间的由隔开支承部件确保的空间用作背腔空间，从而能够改善麦克风的音频特性。另外，由于在两个印刷电路基板之间具备隔开支承部件，因此能够容易调整背腔空间。另外，在具备导电性连接部件的情况下，能够容易实现两个印刷电路基板之间的电连接。
图1是以往的麦克风的概略性剖面图。图2是根据本实用新型的一实施例的麦克风的立体图。图3是图2的麦克风的分解立体图。图4是从下方看到图2的麦克风时的立体图。图5是从下方看到图2的麦克风时的分解图。图6是图2的麦克风的概略性剖面图。符号说明1麦克风；10壳体；12外部声孔；20第1印刷电路基板；22内部声孔；对音频路径；30微机电系统芯片；40第2印刷电路基板；42连接端子；50导电性连接部件；60隔开支承部件；70放大器
具体实施方式
下面，参照图2至图6，详细说明根据本实用新型的一实施例的麦克风。本实施例的麦克风1作为将语音、音频、声音等声波转换为电信号的装置，包括 壳体10、第1印刷电路基板20、微机电系统芯片30、第2印刷电路基板40、导电性连接部件 50及隔开支承部件60。麦克风1主要使用于便携电话、PDA、3G手机等个人用移动通信终端机。所述壳体10构成麦克风1的外部形状。在其内部安装有进行操作时所需的各种部件。壳体10的一侧面开放，在另一侧面11形成有外部声孔12。外部声孔12以贯通的方式形成，由此外部的音频引入到壳体内部。在本实施例的情况下，壳体10是各面形成为直四角形的六面体。但是，在其他实施例的情况下，壳体的整体形状可进行各种变形。即，壳体可以是圆筒形状，也可以是水平方向的剖面为椭圆形的柱状。壳体10具备从另一侧面11向下方延伸而形成的4个侧面14。在各侧面14的下端部具有卷曲部16。如图3和图5所示，在卷曲部16位于与侧面相同的平面上的状态下， 向壳体内部嵌入其他部件之后，将卷曲部16折叠(卷曲)为如图4和图6所示的形状，从而固定内部部件。在本实施例的情况下，通过卷曲壳体侧面下端的卷曲部16而完成内部部件的固定及组装。因此，无需用于将内部部件之间进行固定的单独的粘接剂之类的固定手段。特别是，在本实施例的情况下，由于导电性连接部件50具有弹性，并且在弹性变形的状态下进行结合，因此在第1印刷电路基板20与第2印刷电路基板40之间实现牢固的电连接及固定。壳体10由具有优异的噪声切断特性的镍、铜、铝等导电材料或它们的合金构成。所述第1印刷电路基板20与壳体10的另一侧面11的内侧结合。第1印刷电路基板20以图2及图4的方向为基准，在其下侧面安装微机电系统芯片30及放大器70等电子部件。由于在第1印刷电路基板20上安装各种电子部件，因此将该第1印刷电路基板20 又称为印刷电路基板模具(DIE)。另外，在其他实施例的情况下，可根据需要而将第1印刷电路基板从壳体的另一侧面隔开距离而固定。在该情况下，可以在第1印刷电路基板与壳体的另一侧面之间具备用于保持间隔的单独的结构，或者也可以在壳体的内壁具备突出部。在第1印刷电路基板20上以贯通的方式形成有与壳体10的外部声孔12连通(连接而通着的状态)的内部声孔22。在本实施例的情况下，如图6所示，外部声孔12与内部声孔22以彼此不接触的方式构成。即，外部声孔12与内部声孔22以彼此错开的方式配置。因此，通过外部声孔12 而引入的外部音频经过形成于壳体10与第1印刷电路基板之间的音频路径M之后，通过内部声孔22而传达至微机电系统芯片30。但是，在其他实施例的情况下，外部声孔12与内部声孔22也可以以彼此接触的方式构成。参照图3，在本实施例的情况下，在第1印刷电路基板20的外侧面具有铜镀层26。 镀层26的中间部分被腐蚀出去而形成音频路径24。另外，在其他实施例的情况下，根据使用者的需要，可对音频路径的长度、方向、形状或高度进行各种变形。另外，关于形成音频路径的方式，除了本实施例的腐蚀铜层而形成的方式以外，还可以利用切削、金属铸型、注塑等方式。另外，音频路径不限于像本实施例这样形成在第1印刷电路基板上，只要能够连通外部声孔和内部声孔，则既可以形成在壳体上，也可以在两侧分别形成之后彼此结合而构成。所述微机电系统芯片30安装在第1印刷电路基板的内侧面。在此，所谓内侧面是指，朝向内部空间62的面。微机电系统芯片30与内部声孔22相对而配置。所谓相对配置是指，微机电系统芯片30包括形成有内部音孔22的部分而安装在基板上，以使微机电系统芯片30能够接收通过内部声孔22而引入的音频信号。微机电系统芯片30起到将接收到的音频信号转换为电信号的作用。如在背景技术中所述，微机电系统芯片30包括振动膜、垫片、背板等而构成。另外，在第1印刷电路基板20的内侧面安装有微机电系统芯片30的同时，还安装有放大器70。放大器70起到接收由微机电系统芯片30产生的电信号而进行放大的作用。放大器70又被称为特殊目的型半导体(ASIC)芯片。另外，在其他实施例的情况下，可根据需要而将放大器70安装在第2印刷电路基板20上。所述第2印刷电路基板40与壳体10的开放的一侧面结合。通过与壳体10的开放的面结合，从而与壳体10共同限定内部空间62。第2印刷电路基板40与第1印刷电路基板20隔开距离而配置。在第2印刷电路基板40的外侧面上具有多个连接端子42。在本实施例中，连接端子42共具有4个。连接端子又被称为接续端子或衬垫(pad)。将该第2印刷电路基板40 又称为衬垫印刷电路基板。连接端子42与内部的微机电系统芯片30及放大器70电连接而起到与外部装置进行连接的作用。连接端子42的数量可以根据需要而进行增减，并且也可以根据需要而变更配置位置。另外，第1印刷电路基板和第2印刷电路基板既可以由硬的一般材质制成，也可以由柔软性材质制成。并且，所述导电性连接部件50的数量为多个，该导电性连接部件50起到将第1印刷电路基板20和第2印刷电路基板40电连接的作用。[0054]在本实施例中，导电性连接部件50以在每个角部设置一个的方式共设置4个。各导电性连接部件50是将导电性金属线折弯成线圈形状的弹簧。由于构成为弹簧，因此即使组装公差不够精确，也能够简单且可靠地实现第1印刷电路基板20与第2印刷电路基板40 之间的电连接。另外，在其他实施例的情况下，导电性连接部件在形状和材质等上除了将导电金属线折弯而构成的弹簧形状之外，在将第1印刷电路基板和第2印刷电路基板电连接的范围内可进行各种变形。即，导电性连接部件50在其材质上无需一定是金属，也可以是导电性硅，或者也可以由非导电性物质构成外部形状，且在其外侧面上通过镀金等方法而构成镀层。另外，导电性连接部件在其形状上可以是单纯的圆柱形状或销形状，而不是弹簧。在导电性连接部件形成为销形状的情况下，第1印刷电路基板和第2印刷电路基板分别具有能够固定这种导电性连接部件的两端部的槽部，从而在没有其他结构的协助的情况下，也能够将导电性连接部件直接固定到第1印刷电路基板和第2印刷电路基板。另外，所述隔开支承部件60位于第1印刷电路基板20与第2印刷电路基板40之间，该隔开支承部件60以保持彼此间的间隔的方式支承第1印刷电路基板20和第2印刷电路基板40。参照图3及图5可知，隔开支承部件60形成为四角形的框架形状，以使与第1印刷电路基板20及第2印刷电路基板40的形状对应。隔开支承部件60的中间部分是空的， 由此与第1印刷电路基板20及第2印刷电路基板40共同限定内部空间62。并且，围绕内部空间62的部分是轮廓部64。隔开支承部件60具有与第1印刷电路基板20和第2印刷电路基板40彼此隔开的距离对应的宽度。隔开支承部件60具有收纳部66，该收纳部66收纳并支承多个导电性连接部件50 中的每一个。收纳部66为侧面的一部分被开放的圆筒形状，由此弹簧形状的导电性连接部件50在上下方向简单地结合之后不会向水平方向脱离。并且，收纳部66以在每个角落(或角部)设置一个的方式共配置4个。将弹簧形状的导电性连接部件50夹入收纳部66之后，将其与其他部件一起嵌入壳体中，然后将卷曲部16卷曲则可简单地完成麦克风1的组装。另外，在其他实施例的情况下，收纳部可以不形成在角落，而形成在其他部分，例如可以形成在中间部分，也可以沿着外周部而形成在中间部分而不是形成在角部，也可以一部分形成在角落，而剩下的一部分形成在中间部分。另外，在本实施例中，隔开支承部件60在整体上形成为四角形，而在其他实施例中可进行各种变形。即，在整体上可形成为圆形、四角形以外的多角形，椭圆形等形状。另外，在本实施例中，内部空间62成为背腔空间。即，背腔表示以微机电系统芯片 30的振动模结构为基准，外部音频被传达的一侧的相反侧的空间，因此在本实施例中，在以与内部声孔22相对的方式安装微机电系统芯片30的情况下，以微机电系统芯片30所具有的振动模为基准时，内部空间62位于外部音频传达的一侧的相反侧，从而内部空间62成为背腔。因此，只要调整隔开支承部件60的厚度和轮廓部64的体积就能够调整背腔的空间的大小和形状。下面，对具备上述结构的本实用新型的一实施例的麦克风1的作用和效果进行说明。本实施例的麦克风1在彼此隔开距离而配置的第1印刷电路基板20与第2印刷电路基板40之间具有隔开支承部件60，并且以与第1印刷电路基板20的内部声孔22相对的方式具备微机电系统芯片30，因此能够将形成于第1印刷电路基板20与第2印刷电路基板40之间的内部空间用作背腔空间。因此，根据本实用新型能够充分确保背腔的空间，其结果能够改善麦克风的音频特性。另外，通过调整隔开支承部件60的厚度及形状而能够容易地调整背腔空间的大小及形状。另外，通过隔开支承部件60，能够将第1印刷电路基板20与第2印刷电路基板40 以彼此隔开距离的状态稳定地固定。另外，在隔开支承部件60具备收纳部66的情况下，能够简单且牢固地组装导电性连接部件50。另外，由于使用于图1所示的以往的麦克风100中的微机电系统芯片120是在壳体上形成声孔并安装到基板上的类型，因此需要在其内部具备背腔空间。这种微机电系统芯片120与使用于在基板上形成声孔且在该声孔中安装微机电系统芯片的麦克风(未图示)中的微机电系统芯片的结构是不同的。即，根据麦克风的声孔的配置位置的不同，所使用的微机电系统芯片的结构也不同。但是，在本实施例的情况下，利用两个分离的基板，且在该两个基板之间具备隔开支承部件，靠近形成于壳体的外部声孔而设置微机电系统芯片，因此能够充分确保背腔的空间，从而能够使用与使用于在基板上形成声孔的类型的麦克风中的微机电系统芯片相同结构的微机电系统芯片。另外，在本实施例的情况下，形成于壳体10的外部声孔12与形成于第1印刷电路基板20的内部声孔22彼此不接触而错开地形成，并且外部声孔12与内部声孔22通过音频路径M而连通，因此能够将音频路径M多样化。另外，由于外部声孔12与内部声孔22彼此不接触而错开地配置，因此能够防止内部的微机电系统芯片或放大器等电子部件直接暴露在外部的各种光，例如可视光线、紫外线、红外线等。而上述优点可通过测试来得到确认。S卩，在50Hz的条件下，对以往麦克风100和本实施例的麦克风1的光敏度(light sensitivity)进行了测试，其结果在以往的麦克风的情况下获得了 -44. 9dB的值，在本实施例的麦克风的情况下获得了 -63. 6dB的值。另外，将印刷电路基板在物理上分为两个基板而使用，因此能够分别使用单层结构的印刷电路基板，而不是使用集成结合为多层结构的印刷电路基板。因此，印刷电路基板的制造简单，与以往情况相比，能够节省费用。另外，图7和图8表示对本实施例的麦克风1和图1所示的以往的麦克风100的音频特性进行实验的结果数据。从各个图表的右侧的高音记录可知，本实施例的麦克风1 与以往的麦克风相比充分确保了背腔的空间，由此显著改善了音频特性。另外，在本实施例的麦克风1中，以在第1印刷电路基板与第2印刷电路基板之间具备隔开支承部件为例进行了说明，但本实用新型不限于此。即，也可以不具备隔开支承部件，而是仅利用导电性连接部件来将第1印刷电路基板和第2印刷电路基板保持为彼此隔开距离的状态。[0077] 另外，在本实施例的麦克风10中，以外部声孔和内部声孔彼此不接触的情况为例进行了说明，但是本实用新型不限于此。即，也可以以外部声孔和内部声孔彼此接触的方式形成，并且在这种结构的实施例中，能够获得除了因两个声孔彼此不接触而获得的效果之外的其他所有的效果。
权利要求1.一种麦克风，其特征在于，该麦克风包括 形成有外部声孔的壳体；第1印刷电路基板，其与所述壳体的内部结合，形成有与所述外部声孔连通的内部声孔；微机电系统芯片，其安装于所述第1印刷电路基板的内侧面，且位于形成有所述内部声孔的位置处；第2印刷电路基板，其以与所述第1印刷电路基板隔开的方式与所述壳体的内部结合， 在其外侧面上形成有多个连接端子；多个导电性连接部件，其将所述第1印刷电路基板和第2印刷电路基板电连接；以及隔开支承部件，其设置在所述第1印刷电路基板与第2印刷电路基板之间，以使第1印刷电路基板和第2印刷电路基板在保持彼此间的间隔的状态下得到支承。
2.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述隔开支承部件包括上下贯通的内部空间及形成该内部空间的边缘部。
3.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述隔开支承部件具有收纳部，该收纳部用于收纳各所述导电性连接部件。
4.根据权利要求3所述的麦克风，其特征在于，所述隔开支承部件包括上下贯通的内部空间及形成该内部空间的边缘部， 所述收纳部位于所述边缘部的角落处。
5.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于， 所述导电性连接部件是线圈形状的导电性弹簧。
6.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于， 所述导电性连接部件为柱状。
7.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于， 所述导电性连接部件具有弹性。
8.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述导电性连接部件的外侧面是由具有导电性质的物质进行镀膜而成的。
9.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于， 所述壳体的一侧面开放，所述外部声孔形成于所述壳体的另一侧面，所述第1印刷电路基板、隔开支承部件及第2印刷电路基板依次层叠于所述壳体的内部，从所述另一侧面朝向一侧而延伸的侧面的端部向内侧方向折弯而将层叠于其内部的所述第1印刷电路基板、隔开支承部件及第2印刷电路基板固定于壳体的内部， 所述导电性连接部件具有弹性，并在弹性变形的状态下进行了结合。
专利摘要本实用新型涉及麦克风，其特征在于，包括形成有外部声孔的壳体；第1印刷电路基板，其与所述壳体的内部结合，形成有与所述外部声孔连通的内部声孔；微机电系统芯片，其安装于所述第1印刷电路基板的内侧面，且位于形成有所述内部声孔的位置；第2印刷电路基板，其以与所述第1印刷电路基板隔开配置的方式与所述壳体的内部结合，在其外侧面上形成有多个连接端子；多个导电性连接部件，其将所述第1印刷电路基板和第2印刷电路基板电连接；以及隔开支承部件，其设置在所述第1印刷电路基板与第2印刷电路基板之间，以使第1印刷电路基板和第2印刷电路基板以彼此保持间隔的状态被支承。
文档编号H04R19/04GK202135313SQ20112016239
公开日2012年2月1日 申请日期2011年5月19日 优先权日2010年7月9日
发明者愖鄘贤, 李相镐, 许亨龙 申请人:东莞宝星电子有限公司, 天津宝星电子有限公司, 宝星电子株式会社, 荣成宝星电子有限公司