MEMS器件、麦克风及电子产品的制作方法

mems器件、麦克风及电子产品
技术领域
1.本技术涉及微机电系统领域，更具体地，涉及一种mems器件、麦克风和具有该mems器件的电子产品。


背景技术：

2.现有的麦克风，通常会在外壳的顶面开一个声孔。例如，top型麦克风，top型麦克风可以理解为声孔与焊盘分别设置，不在同一线路板上的布置形式的麦克风。
3.在外壳顶面开设声孔，声波很难集中地通过声孔导入外壳内并接触到mems芯片，降低mems芯片的灵敏度和抗干扰能力。同时由于在外壳顶面开设声孔，灰尘等杂质容易通过声孔进入外壳内部，影响麦克风的性能和使用寿命。


技术实现要素：

4.本技术的一个目的是提供一种mems器件的新技术方案，至少能够解决现有技术中声波很难集中通过声孔导入外壳内等问题。
5.根据本技术的第一方面，提供了一种mems器件，包括：线路板，所述线路板开设有沿其厚度方向贯通的第一声学通孔；壳体，所述壳体设在所述线路板上，所述壳体与所述线路板配合限定出容纳腔，所述壳体的背向所述线路板的一侧设有与所述容纳腔连通的第二声学通孔；mems芯片，所述mems芯片设在所述线路板上，且所述mems芯片位于所述容纳腔内，所述mems芯片的一侧与所述第一声学通孔相对应，所述mems芯片的另一侧与所述第二声学通孔相对应；罩体，所述罩体设在所述壳体的朝向所述线路板的一侧，所述罩体设有通道，所述通道与所述第二声学通孔和所述容纳腔连通。
6.可选地，所述通道的第一端朝向所述第二声学通孔，所述通道的第二端朝向所述mems芯片，且所述通道在第一端到第二端的方向上的径向尺寸逐渐增大。
7.可选地，所述罩体的朝向所述mems芯片的一端设有防尘网，所述防尘网的形状与所述通道的第二端的形状相对应。
8.可选地，所述mems芯片的截面形状为方形，所述防尘网的径向尺寸不小于所述mems芯片的截面长度。
9.可选地，所述防尘网为聚四氟乙烯多微孔膜。
10.可选地，所述罩体为钢罩或塑料罩。
11.可选地，所述第一声学通孔和所述第二声学通孔正对设置。
12.可选地，mems器件还包括：asic芯片，所述asic芯片设于所述线路板上，且所述asic芯片位于所述容纳腔内，所述mems芯片与所述asic芯片通过金属引线电连接。
13.根据本技术的第二方面，提供一种麦克风，包括上述实施例中所述的mems器件。
14.根据本技术的第三方面，提供一种电子产品，包括上述实施例中所述的mems器件。
15.根据本实用新型实施例的mems器件，通过在线路板上设置第一声学通孔，在壳体顶部设置第二声学通孔，并且在第二声学通孔的位置处设置罩体，可以保证声波能够更加
集中地进入第二声学通孔并接触mems芯片，有效提高mems器件的灵敏度，便于mems器件在嘈杂环境场景下拾取单一声波信号，有效消除回音，提升mems器件的抗干扰能力，提升产品性能。
16.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
17.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
18.图1是本实用新型实施例的mems器件的结构示意图；
19.图2是本实用新型实施例的mems器件的剖面图。
20.附图标记：
21.mems器件100；
22.线路板10；第一声学通孔11；
23.壳体20；第二声学通孔21；
24.罩体30；通道31；
25.防尘网40；
26.mems芯片50；
27.asic芯片60；
28.金属引线70。
具体实施方式
29.现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。
30.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
31.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
32.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
34.下面结合附图具体描述根据本实用新型实施例的mems器件100。
35.如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的mems器件100包括线路板10、壳体20、mems芯片50和罩体30。
36.具体而言，线路板10开设有沿其厚度方向贯通的第一声学通孔11。壳体20设在线路板10上，壳体20与线路板10配合限定出容纳腔，壳体20的背向线路板10的一侧设有与容纳腔连通的第二声学通孔21。mems芯片50设在线路板10上，且mems芯片50位于容纳腔内，
mems芯片50的一侧与第一声学通孔11相对应，mems芯片50的另一侧与第二声学通孔21相对应。罩体30设在壳体20的朝向线路板10的一侧，罩体30设有通道31，通道31与第二声学通孔21和容纳腔连通。
37.换言之，参见图1和图2，根据本实用新型实施例的mems器件100主要由线路板10、壳体20、mems芯片50和罩体30组成。mems器件100(micro-electro-mechanical system，微机电系统)具有体积小、频响特性好、噪声地等特点，是移动终端必不可少的器件之一。本实用新型的mems器件100，线路板10开设有贯通其厚度方向的第一声学通孔11。外界环境的声音可以从第一声学通孔11导入。线路板10称为印制线路板{printed circuit boards}，或者称为印刷电路板。壳体20设置在线路板10上，壳体20作为外壳盖体盖合在线路板10上，并且壳体20与线路板10配合形成容纳腔。壳体20的背向线路板10的一侧，即壳体20的顶面设置有第二声学通孔21，第二声学通孔21与容纳腔连通。外界环境可以从第一声学通孔11和第二声学通孔21分别导入容纳腔内。
38.mems芯片50设置在线路板10上，并且mems芯片50位于容纳腔内。mems芯片50的一侧与第一声学通孔11相对应，mems芯片50的另一侧与第二声学通孔21相对应。mems芯片50的一侧和另一侧可以理解为分别朝向第一声学通孔11和第二声学通孔21的部分。mems芯片50能够对由第一声学通孔11和第二声学通孔21导入的声音(或称为声压)进行感应，并将其转变成电信号。
39.罩体30设置在壳体20的朝向线路板10的一侧(壳体20的顶面内壁)，罩体30位于容纳腔内。罩体30设置有贯通的通道31，通道31与第二声学通孔21和容纳腔连通。外界环境的声音通过第二声学通孔21经罩体30集中导入到容纳腔内，mems芯片50接触并感应外界环境声音。通过在壳体20内壁设置于第二声学通孔21连通的罩体30，可以保证声波能够更加集中地进入第二声学通孔21并接触mems芯片50，有效提高mems器件100的灵敏度，便于mems器件100在嘈杂环境场景下拾取单一声波信号，有效消除回音，提升mems器件100的抗干扰能力，提升产品性能。
40.由此，根据本实用新型实施例的mems器件100，通过在线路板10上设置第一声学通孔11，在壳体20顶部设置第二声学通孔21，并且在第二声学通孔21的位置处设置罩体30，可以保证声波能够更加集中地进入第二声学通孔21并接触mems芯片50，有效提高mems器件100的灵敏度，便于mems器件100在嘈杂环境场景下拾取单一声波信号，有效消除回音，提升mems器件100的抗干扰能力，提升产品性能。
41.根据本实用新型的一个实施例，通道31的第一端朝向第二声学通孔21，通道31的第二端朝向mems芯片50，且通道31在第一端到第二端的方向上的径向尺寸逐渐增大。
42.也就是说，如图2所示，罩体30内通道31的第一端朝向第二声学通孔21，并且通道31的第一端与第二声学通孔21连通。通道31的第二端朝向mems芯片50，便于将环境声音通过罩体30更加集中地传递给mems芯片50，有效提高mems芯片50的灵敏度，便于mems器件100在嘈杂环境场景下拾取单一声波信号，有效消除回音，提升mems器件100的抗干扰能力，提升产品性能。如图1所示，本实用新型的罩体30可以设置类似喇叭状的结构，通道31在第一端到第二端的方向上的径向尺寸逐渐增大。罩体30的第一端和第二端为罩体30的相对两端，罩体30的第一端的径向尺寸与第二声学通孔21的孔径大小相当，罩体30的第二端的径向尺寸大于第二声学通孔21的孔径，保证环境声音从第二声学通孔21导入后，声音能够扩
散出罩体30，到达mems芯片50，进一步提高mems芯片50与声音的有效接触面，提高mems芯片50的灵敏度，便于mems器件100在嘈杂环境场景下拾取单一声波信号。
43.同时通过设置喇叭状的罩体30，还能够有效消除回音，提升mems器件100的抗干扰能力，提升产品性能。当然，在本技术中，罩体30并不限于喇叭状的结构设计，其他能够便于声波集中传导的设计均应落入本技术的保护范围。
44.根据本实用新型的一个实施例，罩体30的朝向mems芯片50的一端设有防尘网40，防尘网40的形状与通道31的第二端的形状相对应。
45.换句话说，参见图1和图2，罩体30的朝向mems芯片50的一端设置有防尘网40，防尘网40的形状与通道31的第二端的形状相对应。通过在罩体30的第二端设置防尘网40，可以在环境声音导入罩体30的同时，能够有效阻挡环境灰尘、水汽等杂质进入mems器件100内，保证mems器件100的内部环境清洁，提高mems器件100的性能可靠性，延长mems器件100的使用寿命。
46.在本实用新型的一些具体实施方式中，mems芯片50的截面形状为方形，防尘网40的径向尺寸不小于mems芯片50的截面长度。
47.也就是说，如图1和图2所示，mems芯片50可以设计成方形器件，防尘网40的径向尺寸不小于mems芯片50的截面长度，保证防尘网40(罩体30的第二端)在mems芯片50上的正投影能够覆盖mems芯片50，使环境声音通过罩体30导出后能够直接与mems芯片50最大面积接触，有效提高mems芯片50的灵敏度，提升mems器件100的性能。可选地，防尘网40的径向尺寸与mems芯片50的截面长度相当，提高mems芯片50的灵敏度。
48.根据本实用新型的一个实施例，防尘网40为聚四氟乙烯多微孔膜。也就是说，防尘网40可以采用聚四氟乙烯多微孔膜(pb树脂膜)，聚四氟乙烯多微孔膜能够满足声音气流的通过的同时，还能够阻止灰尘、液体等杂质通过，满足mems器件100的防尘、防水汽的需求，保证mems器件100的内部环境清洁，提高mems器件100的性能可靠性，延长mems器件100的使用寿命。当然，在本技术中，防尘网40也可以采用eptfe面料，eptfe面料是以聚四氟乙烯多微孔膜经特殊工艺与普通面料层压而成，同样具有优异的防尘、防液的效果。在本技术中，不对防尘网40的具体材料进行限定，只要具备防尘、防液性能的材料均应落入本技术的保护范围，在本技术中不再详细赘述。
49.根据本实用新型的一个实施例，罩体30为钢罩或塑料罩。
50.换句话说，罩体30可以采用钢罩，例如，罩体30可以通过减薄版的钢片制作形成，保证声波能够更加集中地进入第二声学通孔21并接触mems芯片50，有效提高mems器件100的灵敏度，便于mems器件100在嘈杂环境场景下拾取单一声波信号，有效消除回音，提升mems器件100的抗干扰能力，提升产品性能。罩体30与壳体20可以焊接连接，提高mems器件100整体结构的稳固性。罩体30也可以采用塑料制作形成，降低mems器件100的重量。
51.根据本实用新型的一个实施例，第一声学通孔11和第二声学通孔21正对设置。也就是说，参见图1和图2，线路板10上的第一声学通孔11与壳体20顶面的第二声学通孔21可以正对设置，第一声学通孔11和第二声学通孔21分别位于mems芯片50的两侧的中心位置，有利于mems芯片50拾取声波信号，提高mems器件100的整体性能。
52.根据本实用新型的一个实施例，mems器件100还包括：asic芯片60，asic芯片60设于线路板10上，且asic芯片60位于容纳腔内，mems芯片50与asic芯片60通过金属引线70电
连接。
53.换句话说，如图1和图2所示，mems器件100还包括asic芯片60(asic，application specific integrated circuit，专用集成电路)，mems芯片50的电容会随着传入的声音的变化产生相应的变化，再利用asic芯片60对变化的电容信号进行处理和输出从而实现对声音的拾取。asic芯片60设置在线路板10上，并且asic芯片60位于容纳腔内，asic芯片60与mems芯片50并排设置。mems芯片50与asic芯片60通过金属引线70电连接。asic芯片60与电路板同样通过引线电连接。
54.环境声音通过第一声学通孔11、第二声学通孔21和罩体30导入容纳腔内，mems芯片50在容纳腔内感应声波，并将感应到的声波稳定地转变成电信号。mems芯片50的电容会随着输入声音信号的不同产生相应的变化，再利用asic芯片60对变化的电容信号进行处理和输出至线路板10，从而实现对声音的拾取。
55.总而言之，根据本实用新型实施例的mems器件100，通过在线路板10上设置第一声学通孔11，在壳体20顶部设置第二声学通孔21，并且在第二声学通孔21的位置处设置罩体30，可以保证声波能够更加集中地进入第二声学通孔21并接触mems芯片50，有效提高mems器件100的灵敏度，便于mems器件100在嘈杂环境场景下拾取单一声波信号，有效消除回音，提升mems器件100的抗干扰能力，提升产品性能。同时通过在罩体30的第二端设置防尘网40，可以在环境声音导入罩体30的同时，能够有效阻挡环境灰尘、水汽等杂质进入mems器件100内，保证mems器件100的内部环境清洁，提高mems器件100的性能可靠性，延长mems器件100的使用寿命。
56.根据本技术的第二方面，提供一种麦克风，包括上述实施例中的mems器件100。由于根据本实用新型实施例的mems器件100具有上述技术效果，因此，根据本实用新型实施例的麦克风也应具有相应的技术效果，即本技术的麦克风采用上述实施例中mems器件100，能够保证声波能够更加集中地进入第二声学通孔21并接触mems芯片50，有效提高mems器件100的灵敏度，便于mems器件100在嘈杂环境场景下拾取单一声波信号，有效消除回音，提升麦克风的抗干扰能力。同时通过在罩体30的第二端设置防尘网40，可以在环境声音导入罩体30的同时，能够有效阻挡环境灰尘、水汽等杂质进入mems器件100内，保证mems器件100的内部环境清洁，提高麦克风的性能可靠性，延长麦克风的使用寿命。
57.根据本技术的第三方面，提供一种电子产品，包括上述实施例中的mems器件100。本技术的电子产品包括整机外壳和设于整机外壳内的上述实施例中的mems器件100。该电子产品可以是手机、平板电脑或耳机等带有mems器件100的产品。
58.由于根据本实用新型实施例的mems器件100具有上述技术效果，因此，根据本实用新型的电子产品也应具有相应的技术效果，即本技术的电子产品采用上述实施例中mems器件100，能够保证声波能够更加集中地进入第二声学通孔21并接触mems芯片50，有效提高mems器件100的灵敏度，便于mems器件100在嘈杂环境场景下拾取单一声波信号，有效消除回音，提升电子产品的抗干扰能力。同时通过在罩体30的第二端设置防尘网40，可以在环境声音导入罩体30的同时，能够有效阻挡环境灰尘、水汽等杂质进入mems器件100内，保证mems器件100的内部环境清洁，提高电子产品的性能可靠性，延长电子产品的使用寿命。
59.当然，对于本领域技术人员来说，本技术的mems器件100、麦克风和电子产品的工作原理以及其他结构是可以理解并且能够实现的，在本技术中不再详细赘述。
60.虽然已经通过例子对本技术的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本技术的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本技术的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本技术的范围由所附权利要求来限定。