專利名稱：Mems麥克風(fēng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電聲產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種MEMS麥克風(fēng)。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，MEMS (微電子機(jī)械系統(tǒng))麥克風(fēng)以其體積小、便于SMT(表面貼裝技術(shù))安裝、耐高溫、穩(wěn)定性好、自動(dòng)化程度高和適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)中的MEMS麥克風(fēng)通常包括外殼以及與外殼結(jié)合為一體的線路板，線路板上設(shè)有聲孔，在線路板的內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)聲孔的位置設(shè)有MEMS芯片。MEMS芯片為背極板在上，膜片在下的結(jié)構(gòu)，如圖7所示，包括基底31，基底31上設(shè)有膜片32，膜片32的邊緣部位設(shè)有支撐環(huán)34，支撐環(huán)34上設(shè)有背極板33，背極板33上設(shè)有極板孔331，背極板33與膜片32之間設(shè)有振動(dòng)空間。這種結(jié)構(gòu)的MEMS麥克風(fēng)的不足之處在于:由于MEMS芯片的結(jié)構(gòu)是膜片在下，背極板在上，膜片與聲孔之間沒(méi)有遮擋，當(dāng)聲孔進(jìn)入的氣流較強(qiáng)時(shí)容易損傷膜片，從而損壞MEMS芯片，導(dǎo)致MEMS麥克風(fēng)無(wú)法正常工作，縮短了 MEMS麥克風(fēng)的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種MEMS麥克風(fēng)，此MEMS麥克風(fēng)的進(jìn)入氣流不會(huì)直接沖擊MEMS芯片，從而對(duì)MEMS芯片起到了保護(hù)，減小了 MEMS芯片的損壞機(jī)率，使用壽命長(zhǎng)；且此MEMS麥克風(fēng)靈敏度高，高頻曲線的可調(diào)節(jié)性好。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種MEMS麥克風(fēng)，包括外殼以及與所述外殼結(jié)合為一體的線路板，所述線路板上設(shè)有第一聲孔，定義所述線路板與所述外殼相結(jié)合的一側(cè)為所述線路板的內(nèi)側(cè)，所述線路板的內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)所述第一聲孔的位置設(shè)有MEMS芯片，所述MEMS芯片通過(guò)支撐件安裝在所述線路板上，所述支撐件上設(shè)有至少兩個(gè)第二聲孔，所述第二聲孔孔徑尺寸小于所述第一聲孔孔徑尺寸；所述支撐件上還設(shè)有用于防止各所述第二聲孔通過(guò)的氣流相互干擾的隔離板，所述隔離板與所述MEMS芯片位于所述支撐件的同一側(cè)；所述支撐件與所述線路板之間設(shè)有氣流緩沖腔。其中，所述MEMS芯片由一個(gè)基底和設(shè)置在基底上的電容器構(gòu)成,所述電容器包括一個(gè)剛性背極板、一個(gè)彈性膜片以及設(shè)置在背極板和膜片之間的支撐環(huán)，所述膜片端面與所述基底相連，所述背極板端遠(yuǎn)離所述基底，所述MEMS芯片通過(guò)所述基底安裝在所述支撐件上。其中，所述隔離板位于所述支撐件的中間位置，各所述第二聲孔分布于所述隔離板的兩側(cè)。其中，所述第一聲孔的孔徑為0.25±0.05mm;所述第二聲孔的孔徑為0.01
0.1mm ;各所述第二聲孔均與所述第一聲孔錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。作為一種實(shí)施方式，所述支撐件為一端開(kāi)口的蓋狀結(jié)構(gòu)，所述蓋狀結(jié)構(gòu)的開(kāi)口端與所述線路板相結(jié)合，所述支撐件和線路板共同圍成了所述氣流緩沖腔。
作為再一種實(shí)施方式，所述支撐件為平板結(jié)構(gòu)，所述支撐件與所述線路板之間設(shè)有支撐墊圈，所述支撐件、支撐墊圈和線路板共同圍成了所述氣流緩沖腔。作為再一種實(shí)施方式，所述支撐件為平板結(jié)構(gòu)，所述線路板內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)所述第一聲孔和第二聲孔的位置設(shè)有凹槽，所述凹槽在所述支撐件與所述線路板之間形成了所述氣流緩沖腔。作為再一種實(shí)施方式，所述支撐件與所述線路板相結(jié)合位置的線路板上設(shè)有用于存膠的溢膠槽，所述溢膠槽設(shè)置于所述支撐件的外邊緣側(cè)。采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是:由于本發(fā)明所述的MEMS麥克風(fēng)的線路板上設(shè)有第一聲孔，MEMS芯片通過(guò)支撐件安裝在線路板上，支撐件上設(shè)有至少兩個(gè)第二聲孔；所述支撐件上還設(shè)有用于防止各所述第二聲孔通過(guò)的氣流相互干擾的隔離板，所述隔離板與所述MEMS芯片位于所述支撐件的同一側(cè)；支撐件與線路板之間設(shè)有氣流緩沖腔。氣流通過(guò)第一聲孔進(jìn)入MEMS麥克風(fēng)，首先經(jīng)過(guò)氣流緩沖腔的緩沖，然后通過(guò)第二聲孔進(jìn)行分流作用在MEMS芯片的膜片上，完成聲電的轉(zhuǎn)換。氣流緩沖腔的設(shè)置，避免了第一聲孔進(jìn)入的較強(qiáng)的氣流直接沖擊MEMS芯片的膜片，對(duì)MEMS芯片起到了保護(hù)作用，有效的降低了 MEMS芯片被損壞的機(jī)率，從而延長(zhǎng)了 MEMS麥克風(fēng)的使用壽命；且根據(jù)具體情況，可通過(guò)改變氣流緩沖腔的大小來(lái)調(diào)節(jié)MEMS麥克風(fēng)的高頻曲線，高頻曲線可調(diào)節(jié)性好，提高了 MEMS麥克風(fēng)的高頻性能。由于支撐件上設(shè)有至少兩個(gè)第二聲孔，各第二聲孔通過(guò)的氣流在作用到MEMS芯片的膜片前會(huì)互相干擾，氣流的相互干擾會(huì)對(duì)MEMS麥克風(fēng)的聲學(xué)性能造成影響，故在支撐件的兩個(gè)第二聲孔之間增設(shè)了隔離板，隔離板有效的阻止了氣流之間的相互干擾，保證了 MEMS芯片腔內(nèi)氣流升壓均衡，大大的提高了 MEMS麥克風(fēng)的靈敏度，提高了 MEMS麥克風(fēng)的聲學(xué)性能。由于在支撐件與線路板進(jìn)行粘貼結(jié)合時(shí)，多余的粘膠很容易堵塞聲孔，使得MEMS麥克風(fēng)無(wú)法正常使用，后序還需要進(jìn)行除膠處理才能保證成品合格；故在支撐件與線路板相結(jié)合位置的線路板上設(shè)有溢膠槽，多余的粘膠可流入到溢膠槽內(nèi)，有效的解決了粘膠容易堵塞聲孔的問(wèn)題，從而省去了除膠處理的工序，不但簡(jiǎn)化了 MEMS麥克風(fēng)的組裝工序，還提高了 MEMS麥克風(fēng)的成品合格率。綜上所述，本發(fā)明MEMS麥克風(fēng)解決了現(xiàn)有技術(shù)中MEMS麥克風(fēng)MEMS芯片容易損壞，使用壽命短等技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明MEMS麥克風(fēng)具有使用壽命長(zhǎng)、靈敏度高，高頻曲線可調(diào)性好，聲學(xué)性能好，成品合格率高等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明MEMS麥克風(fēng)實(shí)施例一的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明MEMS麥克風(fēng)實(shí)施例一的支撐件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明MEMS麥克風(fēng)實(shí)施例二的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明MEMS麥克風(fēng)實(shí)施例三的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明MEMS麥克風(fēng)實(shí)施例四的剖面解結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明MEMS麥克風(fēng)實(shí)施例五的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明MEMS麥克風(fēng)的MEMS芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中:1、線路板，11a、第一聲孔，lib、第一聲孔，2、外殼，3、MEMS芯片，31、基底，32、膜片，33、背極板，331、極板孔，34、支撐環(huán)，4a、支撐件，4b、支撐件，41、第二聲孔，5a、氣流緩沖腔，5b、氣流緩沖腔，5c、氣流緩沖腔，6、隔離板，7、溢膠槽，8、支撐墊圈。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實(shí)施例一:如圖1和圖2共同所示，一種MEMS麥克風(fēng)，包括由金屬材料或線路板材料制得的外殼2,外殼2為一端開(kāi)口一端封閉的筒狀結(jié)構(gòu),外殼2的開(kāi)口端結(jié)合有線路板I,線路板I與外殼2相結(jié)合的一側(cè)為線路板I的內(nèi)側(cè)，線路板I的中心位置設(shè)有第一聲孔Ila,第一聲孔Ila的孔徑為0.25 ±0.05mm。對(duì)應(yīng)第一聲孔Ila的線路板I的內(nèi)側(cè)粘接有支撐件4a，支撐件4a為一端開(kāi)口一端封閉的蓋狀結(jié)構(gòu)，支撐件4a的封閉端設(shè)有兩個(gè)第二聲孔41，第二聲孔41的孔徑為0.01 0.1mm,本實(shí)施例中第二聲孔41的孔徑優(yōu)選為0.03 0.05mm,支撐件4a的開(kāi)口端與線路板I粘貼結(jié)合。支撐件4a的封閉端的外側(cè)結(jié)合有MEMS芯片3，支撐件4a和線路板I共同圍成了氣流緩沖腔5a。氣流通過(guò)第一聲孔Ila進(jìn)入MEMS麥克風(fēng)，首先經(jīng)過(guò)氣流緩沖腔5a的緩沖，然后通過(guò)第二聲孔41分流后作用在MEMS芯片3的膜片上，完成聲電的轉(zhuǎn)換。氣流緩沖腔5a的設(shè)置，避免了第一聲孔I Ia進(jìn)入的較強(qiáng)氣流直接沖擊MEMS芯片3的膜片，對(duì)MEMS芯片3起到了保護(hù)作用，有效的降低了 MEMS芯片3被損壞的機(jī)率，從而延長(zhǎng)了 MEMS麥克風(fēng)的使用壽命。且根據(jù)具體情況，可通過(guò)改變氣流緩沖腔5a的大小來(lái)調(diào)節(jié)MEMS麥克風(fēng)的高頻曲線，提高了 MEMS麥克風(fēng)的高頻性能。如圖7所示，MEMS芯片3由一個(gè)基底31和設(shè)置在基底31上的電容器構(gòu)成，電容器包括一個(gè)剛性背極板33、一個(gè)彈性膜片32以及設(shè)置在背極板33和膜片32之間的支撐環(huán)34，膜片32端面與基底31相連，背極板33端遠(yuǎn)離基底31，背極板33上設(shè)有極板孔331，背極板33與膜片32之間設(shè)有振動(dòng)空間。MEMS芯片3通過(guò)基底31安裝在支撐件上4a。如圖1所示，支撐件4a上的中間部位設(shè)有隔離板6，兩個(gè)第二聲孔41分布在隔離板6的兩側(cè)，隔離板6與MEMS芯片3位于支撐件4a的同一側(cè),且隔離板6位于MEMS芯片3的進(jìn)聲腔內(nèi)。為了使得氣流緩沖腔的緩沖作用最大化，優(yōu)選為兩個(gè)第二聲孔41均與第一聲孔Ila錯(cuò)開(kāi)設(shè)置，即兩個(gè)第二聲孔41均應(yīng)該避免設(shè)在第一聲孔Ila的正投影內(nèi)。由于支撐件4a上設(shè)有兩個(gè)第二聲孔41，兩個(gè)第二聲孔41通過(guò)的氣流在MEMS芯片3腔內(nèi)會(huì)互相干擾，氣流的相互干擾會(huì)對(duì)MEMS麥克風(fēng)的聲學(xué)性能造成影響，故在支撐件4a上的兩個(gè)第二聲孔41之間增設(shè)了隔離板6，隔離板6有效的阻止了氣流之間的相互干擾，保證了 MEMS芯片3進(jìn)聲腔內(nèi)氣流升壓均衡，大大的提高了 MEMS麥克風(fēng)的靈敏度，提高了 MEMS麥克風(fēng)的聲學(xué)性能。本實(shí)施例中支撐件4a上的第二聲孔41設(shè)有兩個(gè)，是根據(jù)支撐件4a封閉端的面積與通過(guò)氣流量的綜合考慮后選取的優(yōu)選方案。具體應(yīng)用中，可以根據(jù)具體情況設(shè)置第二聲孔的數(shù)量，如三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或六個(gè)等，出于對(duì)氣流均衡的考慮，第二聲孔的個(gè)數(shù)優(yōu)選為雙數(shù)。本發(fā)明的工作原理如下:聲音所產(chǎn)生的氣流從第一聲孔Ila進(jìn)入，通過(guò)氣流緩沖腔5a的緩沖后從第二聲孔41通過(guò)，作用到MEMS芯片3的膜片32上，隔離板6對(duì)兩個(gè)第二聲孔41通過(guò)的氣流進(jìn)行隔離，可使得作用在膜片32不同部位的氣流均衡，MEMS芯片3根據(jù)膜片32振動(dòng)的頻率和幅度將不同的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電信號(hào),從而完成聲電的轉(zhuǎn)換。實(shí)施例二:如圖3所示，本實(shí)施方式與實(shí)施例一基本相同，其不同之處在于:線路板I上位于支撐件4a與線路板I相結(jié)合的位置設(shè)有溢膠槽7，溢膠槽7設(shè)置于支撐件4a的外邊緣側(cè)。在支撐件4a與線路板進(jìn)行粘貼結(jié)合時(shí)，多余的粘膠很容易堵塞聲孔，溢膠槽7可以收集多余的粘膠，有效的解決了聲孔易被堵塞的問(wèn)題，提高了 MEMS麥克風(fēng)的成品合格率。實(shí)施例三:如圖4所不,本實(shí)施方式與實(shí)施例一基本相同,其不同之處在于:支撐件4b為平板結(jié)構(gòu)，支撐件4b的邊緣部位與線路板I之間設(shè)有支撐墊圈8，支撐件4b、支撐墊圈8和線路板I共同圍成了氣流緩沖腔5b。本實(shí)施方式與實(shí)施例一相比，氣流緩沖腔的在z軸方向上的占用空間小，可使得MEMS麥克風(fēng)的變得更薄，適用于薄型產(chǎn)品。實(shí)施例四:如圖5所不,本實(shí)施方式與實(shí)施例三基本相同,其不同之處在于:支撐件4b直接粘貼于線路板I上，線路板I上對(duì)應(yīng)第一聲孔Ilb和第二聲孔41的位置設(shè)有凹槽，凹槽在支撐件4b與線路板I之間形成了氣流緩沖腔5c。本實(shí)施方式與實(shí)施例三相比，進(jìn)一步的縮小了氣流緩沖腔在z軸上的占用空間，使得MEMS麥克風(fēng)進(jìn)一步的變薄。實(shí)施例五:如圖6所不,本實(shí)施方式與實(shí)施例四基本相同,其不同之處在于:線路板I上位于支撐件4b與線路板I相結(jié)合的位置設(shè)有溢膠槽7，溢膠槽7設(shè)置于支撐件4b的外邊緣側(cè)。溢膠槽7可以收集多余的粘膠，有效的解決了聲孔易被堵塞的問(wèn)題，提高了 MEMS麥克風(fēng)的成品合格率。本發(fā)明不局限于上述具體的實(shí)施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)，所作出的種種變換，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.MEMS麥克風(fēng)，包括外殼以及與所述外殼結(jié)合為一體的線路板，所述線路板上設(shè)有第一聲孔，定義所述線路板與所述外殼相結(jié)合的一側(cè)為所述線路板的內(nèi)側(cè)，所述線路板的內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)所述第一聲孔的位置設(shè)有MEMS芯片，其特征在于:所述MEMS芯片通過(guò)支撐件安裝在所述線路板上，所述支撐件上設(shè)有至少兩個(gè)第二聲孔，所述第二聲孔孔徑尺寸小于所述第一聲孔孔徑尺寸；所述支撐件上還設(shè)有用于防止各所述第二聲孔通過(guò)的氣流相互干擾的隔離板，所述隔離板與所述MEMS芯片位于所述支撐件的同一側(cè)；所述支撐件與所述線路板之間設(shè)有氣流緩沖腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于:所述MEMS芯片由一個(gè)基底和設(shè)置在基底上的電容器構(gòu)成，所述電容器包括一個(gè)剛性背極板、一個(gè)彈性膜片以及設(shè)置在背極板和膜片之間的支撐環(huán)，所述膜片端面與所述基底相連，所述背極板端遠(yuǎn)離所述基底，所述MEMS芯片通過(guò)所述基底安裝在所述支撐件上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于:所述隔離板位于所述支撐件的中間位置，各所述第二聲孔分布于所述隔離板的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于:所述支撐件為一端開(kāi)口的蓋狀結(jié)構(gòu)，所述蓋狀結(jié)構(gòu)的開(kāi)口端與所述線路板相結(jié)合，所述支撐件和線路板共同圍成了所述氣流緩沖腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于:所述支撐件為平板結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于:所述支撐件與所述線路板之間設(shè)有支撐墊圈，所述支撐件、支撐墊圈和線路板共同圍成了所述氣流緩沖腔。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于:所述線路板內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)所述第一聲孔和第二聲孔的位置設(shè)有凹槽，所述凹槽在所述支撐件與所述線路板之間形成了所述氣流緩沖腔。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于:所述支撐件與所述線路板相結(jié)合位置的線路板上設(shè)有用于存膠的溢膠槽，所述溢膠槽設(shè)置于所述支撐件的外邊緣側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于:所述第一聲孔的孔徑為0.25±0.05mm ;各所述第二聲孔的孔徑均為0.01 0.1mm ;各所述第二聲孔均與所述第一聲孔錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于:所述外殼為金屬外殼或線路板夕卜殼。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種MEMS麥克風(fēng)，涉及電聲產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，包括外殼以及與所述外殼結(jié)合為一體的線路板，所述線路板上設(shè)有第一聲孔，定義所述線路板與所述外殼相結(jié)合的一側(cè)為所述線路板的內(nèi)側(cè)，所述線路板的內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)所述第一聲孔的位置設(shè)有MEMS芯片，所述線路板與所述MEMS芯片之間設(shè)有支撐件，所述支撐件上設(shè)有至少兩個(gè)第二聲孔，所述第二聲孔孔徑尺寸小于所述第一聲孔孔徑尺寸；所述支撐件上還設(shè)有用于防止各所述第二聲孔通過(guò)的氣流相互干擾的隔離板；所述支撐件與所述線路板之間設(shè)有氣流緩沖腔。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中MEMS芯片容易損壞等技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明具有使用壽命長(zhǎng)、靈敏度高，高頻曲線可調(diào)性好，聲學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04R19/04GK103200509SQ20131012152
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月9日
發(fā)明者王喆, 王顯彬, 劉詩(shī)婧 申請(qǐng)人:歌爾聲學(xué)股份有限公司