專利名稱：微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)。更具體地說，涉及可以確保微機電芯片的背首室空間，從而能提聞首質(zhì)特性的麥克風(fēng)。
背景技術(shù)：
麥克風(fēng)是移動通訊終端必需使用的產(chǎn)品。傳統(tǒng) 的電容式麥克風(fēng)包括一對隔膜/背板，它們用于形成隨著聲壓而變化的電容器C ;以及，用于緩沖輸出信號的結(jié)型場效應(yīng)晶體管(JFET)。該傳統(tǒng)的電容麥克風(fēng)依次將振動板、墊片環(huán)、絕緣環(huán)、背板和導(dǎo)電環(huán)插入在一殼體中，最后放入已安裝有電路元件的印刷電路基板，將該殼體的端部朝向印刷電路基板側(cè)彎曲而完成組裝體。另一方面，近年來為實現(xiàn)麥克風(fēng)的微型裝置集成化而使用的技術(shù)有利用精密加工(micromachining)的半導(dǎo)體加工技術(shù)。被稱為微電子機械系統(tǒng)(MEMS: Micro ElectroMechanical System)的這種技術(shù)利用半導(dǎo)體工序特別是利用了集成電路技術(shù)的精密加工技術(shù)，能夠制作單位的超小型傳感器或驅(qū)動器及電動機械構(gòu)造物。利用這種精密加工技術(shù)制造的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)通過超精密微細加工、將把現(xiàn)有的振動版、墊片環(huán)、絕緣環(huán)、背板、導(dǎo)電環(huán)等傳統(tǒng)的麥克風(fēng)部件，制作成小型化、高性能化、多功能化、集成化，具有能夠提高穩(wěn)定性及可靠性的優(yōu)點。圖I顯示具備微機電系統(tǒng)芯片120的現(xiàn)有的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)100的示意剖面圖。微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)100包括印刷電路基板110、組裝在印刷電路基板110內(nèi)的微機電系統(tǒng)芯片120和被稱為放大器的特殊目的型半導(dǎo)體(ASIC)芯片130、以及，形成聲孔140的殼體150。在這種結(jié)構(gòu)中，附圖標記126顯示微機電系統(tǒng)芯片內(nèi)部形成的空間。在殼體上形成聲孔的這種類型的麥克風(fēng)中，微機電系統(tǒng)的內(nèi)部空間126就是背音室(back chamber)。背音室，就是為循環(huán)具備于微機電系統(tǒng)芯片中的振動板振動時所發(fā)生的空氣而設(shè)置的空間，是防止聲阻(Acoustic resistance)的空間。即、被稱之為背音室的空間是指，以振動膜為基準從外部聲音流入的相反方向的空間。當(dāng)背音室的體積增大時靈敏度(sensitivity)也提高，信噪比值(SNR)也相繼提高。另一方面，圖2顯不,取代殼體150在印刷電路基板110上形成聲孔140的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)102。在殼體150上沒有形成任何貫通孔，外部聲音通過聲孔140流入。此時，背音室不是在微機電系統(tǒng)芯片的內(nèi)部空間，而是在殼體內(nèi)部空間151內(nèi)完成背音室功能。在圖2顯示的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)102的情況下，由于背音室就相當(dāng)于殼體的內(nèi)部空間151，因此能確保充分的空間。但是，圖I示出的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)100的情況下，由于背音室就是微機電系統(tǒng)的內(nèi)部空間126，因此，存在即不充分又很小的缺點。如圖I所示背音室偏小的情況下，由于信噪比值(SNR)小且靈敏度低，存在音質(zhì)下降的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述問題而提出，本發(fā)明的目的在于提供一種微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)，其充分確保背音室空間，進而能提高音質(zhì)特性。本發(fā)明涉及的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)，包括殼體，由側(cè)壁和上壁構(gòu)成、且底部開放；印刷電路基板，其結(jié)合于上述殼體的底部；微機電系統(tǒng)芯片，安裝在上述印刷電路基板、且具備微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間；聲孔，至少具備一個，貫穿形成于上述殼體的一側(cè)，能使外部聲音流入；以及，上述殼體的內(nèi)部具備連通上述聲孔和微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間的內(nèi)部連通部，促使上述聲孔流入的外部聲音通過上述內(nèi)部連通部的音頻路徑傳入到所述微機電系統(tǒng)芯片的微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間。·同時，優(yōu)選的是上述內(nèi)部連通部由第一連通部件和第二連通部件構(gòu)成。其中，第一連通部件的一端部結(jié)合在所述聲孔，第二連通部件結(jié)合于所述微機電系統(tǒng)芯片的底部。并且，優(yōu)選的是上述第一連通部件由具有彈性的橡膠材料制成、第二連通部件由電路基板材料或金屬材料制成，且所述微機電系統(tǒng)芯片安裝在第二連通部件上。另一方面，優(yōu)選的是所述內(nèi)部連通部由第一連通部件和基板內(nèi)部音頻路徑構(gòu)成。其中，上述第一連通部件具備連通上述聲孔的音頻路徑，其上端部結(jié)合于上述聲孔，其底部結(jié)合于印刷電路基板上側(cè)的電路連接點。上述基板內(nèi)部音頻路徑形成在上述印刷電路基板，且上述微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間和電路連接點彼此連接。上述構(gòu)成促使從所述聲孔流入的外部聲音，通過第一連通部件的音頻路徑以及上述印刷電路基板的基板內(nèi)部音頻路徑傳入到微機電系統(tǒng)的內(nèi)部空間。同時，優(yōu)選的是上述第一連通部件由具有彈性的橡膠材料制成。另一方面，上述聲孔也可以形成在側(cè)壁。發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)，由于包括具備連通從形成在殼體的聲孔和微機電系統(tǒng)芯片的內(nèi)部空間的音頻路徑的內(nèi)部連通部，因此能增加背音室空間、從而提高音質(zhì)特性。同時，根據(jù)本發(fā)明的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)，能夠使用與適用在聲孔設(shè)置于印刷電路基板上的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)、相同類型的微機電系統(tǒng)芯片(微機電系統(tǒng)傳感器(transducer ))。


圖I是現(xiàn)有的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)的示意剖面圖。圖2是另一現(xiàn)有的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)的不意剖面圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施例的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)的不意剖面圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)的示意剖面圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)的示意剖面圖。附圖標記說明
I,la, Ib:微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)
10:殼體12 :側(cè)壁
14:上壁20:印刷電路基板
30 :微機電系統(tǒng)芯片 40 :放大器50 :側(cè)壁聲孔60 :內(nèi)部連通部件。
具體實施例方式下面參照圖3詳細說明根據(jù)本發(fā)明的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)的一實施例。本實施例的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)I，把語音、音響、聲音等聲波轉(zhuǎn)換成電信號的裝置，主要用于手機、智能手機、小型音響器械等。它由殼體10、印刷電路基板20、微機電系統(tǒng)芯片30、放大器40、聲孔50以及內(nèi)部連通部60構(gòu)成。特別是本發(fā)明的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)1，涉及一種外部聲音流入的聲孔形成在殼體 的類型，主要用于便攜式電話，智能手機等移動通訊終端。它的用途不局限于此，還能夠適用于所有使用小型微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)的小型電子器械。上述殼體10由側(cè)壁12和上壁14形成，底部為開放形狀。在本實施例中，殼體10的底部為開放，上壁14和四個側(cè)壁12各自形成為長方形。殼體10的下端部以通常的方法，例如釬焊或焊接方式固定在印刷電路基板20。但是，在其他實施例中，殼體整體形狀可以變換為多種樣式。即、殼體可能為圓柱形狀，也可能是水平方向的截面為橢圓形或多角柱形狀。上述印刷電路基板20結(jié)合在殼體10開放的底端。印刷電路基板20經(jīng)結(jié)合后，殼體的內(nèi)部空間除聲孔50之外處于密封狀態(tài)。如微機電系統(tǒng)芯片30以及放大器40等電氣元件直接或間接安裝在印刷電路基板20上。由于在印刷電路基板上安裝各種電氣元件，因此也稱之為模具(DIE)印刷電路基板。上述微機電系統(tǒng)芯片30,也稱之為微機電系統(tǒng)傳感器(transduer),具備于印刷電路基板20。此處的“具備”，即指微機電系統(tǒng)芯片30直接安裝在印刷電路基板，也指通過像第二連通部件64、64a等其他部件間接安裝在印刷電路基板的情況。微機電系統(tǒng)芯片30，與使用在聲孔形成于印刷電路基板的現(xiàn)有類型的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)中的微機電系統(tǒng)芯片，屬于相同種類。微機電系統(tǒng)芯片30的底部內(nèi)側(cè)形成的空間，稱之為微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間36。另外，附圖標記40所指的部件是放大器。放大器40起著將傳接到的微機電系統(tǒng)芯片30所產(chǎn)生的電信號放大的作用。放大器40也稱之為特殊目的型半導(dǎo)體(ASIC)芯片。雖然未作詳細的圖示，微機電系統(tǒng)芯片30和放大器40通過像鍵合金絲(gold bonding wire)似的導(dǎo)線彼此連接。上述聲孔50，在殼體10的上壁14上貫穿形成。通過聲孔50，外部聲音流入殼體10的內(nèi)部。在本實施例中，具備一個聲孔50，根據(jù)需要可以具備兩個以上。所述內(nèi)部連通部60具備于殼體10內(nèi)部，并形成音頻路徑63、65。音頻路徑63、65連接聲孔50和內(nèi)部連通部60。由此，從聲孔50流入的外部聲音，通過內(nèi)部連通部60形成的音頻路徑63、65傳入到微機電系統(tǒng)芯片30的微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間36。通過形成這種音頻路徑，把背音室空間不是設(shè)置在微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間36中，而是將殼體10的內(nèi)部空間16作為背音室，具有能夠提高音質(zhì)性能的優(yōu)點。在本實施例中，內(nèi)部連通部60由第一連通部件62和第二連通部件64構(gòu)成。第一連通部件62的上部一端結(jié)合于聲孔50，下部的另一端部與第二連通部件64結(jié)合。在第二連通部件64的上面，放置安裝微機電系統(tǒng)芯片30。微機電系統(tǒng)芯片30，將能夠與印刷電路基板20電連接。為此，優(yōu)選的是利用電路基板材料制作第二連通部件。在另一實施例中，第二連通部件也可以用金屬材料制作，而且在第二連通部件上面固定的微機電系統(tǒng)芯片和印刷電路基板也可以用其他導(dǎo)線相互電連接。第二連通部件64置于微機電系統(tǒng)芯片30的底部。第一連通部件由具有彈性的橡膠材料制成。本實施例的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)具備上述結(jié)構(gòu)，因此，具有如下作用和效果。本實施例中，殼體10的內(nèi)部具備了內(nèi)部連通部60，其形成音頻路徑63、65，促使從聲孔50流入的外部聲音傳入到微機電系統(tǒng)芯片30的微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間36。因此，在殼體上形成聲孔的現(xiàn)有技術(shù)的 情況下，由于作為背音室的微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間沒有充分(足夠)的空間，因此，音質(zhì)效果不理想。與此相反，本實施例的背音室形成在殼體的全部內(nèi)部空間16，具有改善音質(zhì)特性的優(yōu)點。背音室的大小是影響音質(zhì)特性的重要要素之一，本實施例的情況下，與類似的現(xiàn)有微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)的類型相比，背音室明顯擴大，音質(zhì)特性得到明顯的改善。同時，現(xiàn)有的微機電系統(tǒng)芯片被分為兩種不同的種類一種是使用于聲孔形成在印刷電路基板類型的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)；另一種是使用于聲孔形成在殼體類型的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)。但是，根據(jù)本發(fā)明可以把使用于聲孔形成在印刷電路基板類型的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)的芯片，同樣使用于聲孔形成在殼體類型的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)。即、不需要根據(jù)不同類型的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)，準備兩種不同類型的微機電系統(tǒng)芯片，只準備一種即可。并且，在內(nèi)部連通部的上下部分被分離成第一連通部件62和第二連通部件64的情況下，微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)的整體組裝性比現(xiàn)有類型并不復(fù)雜。即、將第一連通部件結(jié)合在殼體10，第二連通部件安裝在印刷電路基板20之后再組裝上述兩者可以簡化組裝。因此，具備內(nèi)部連通部60之后，可以減少特殊的追加組裝工序或困難。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)la。與圖3示出的實施例相比，添加附圖標記a， 起著與使用同一附圖標記的上述結(jié)構(gòu)相同類似的作用。本實施例的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)Ia與前述實施例相比不同之處在于,聲孔50不在上壁而是在側(cè)壁12形成。具備聲孔50的地點不受位置的限制，根據(jù)需要在側(cè)壁12 —側(cè)任意形成。除聲孔50形成位置之外的其他構(gòu)成中，本實施例與前述實施例相比，具體形狀多少有些變化的部分是內(nèi)部連通部60a的結(jié)構(gòu)。本實施例中，構(gòu)成內(nèi)部連通部60a的第一連通部件62a的上端部與在側(cè)壁12形成的聲孔50結(jié)合。與第一連通部件結(jié)合的第二連通部件64a，和附圖3的第二連通部件相比，底部為開放狀態(tài)。但是，第二連通部件64a在印刷電路基板20上堅固安裝后將形成音頻路徑 65a。除聲孔的位置和內(nèi)部連通部60a的具體形狀之外，與圖3的實施例相比兩者的其他構(gòu)成相同或類似，因此，省略更詳細的說明。聲孔形成在側(cè)壁的本實施例與前述實施例相比，既能具備所有內(nèi)部連通部帶來的優(yōu)點，又具有在側(cè)壁上具備聲孔所帶來的如下優(yōu)點。近年來廣泛使用的，如各種超薄型智能手機等電子器械的聲音流入口一般設(shè)置在側(cè)面。根據(jù)本實施例的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)Ia在側(cè)壁12上具備的聲孔50，直接面向電子器械側(cè)面形成的聲音流入口，因此音頻路徑不需要單獨的空間，從而提高空間利用率，具有可以制作比現(xiàn)有的總厚度更加薄的智能手機的優(yōu)點。
在現(xiàn)有技術(shù)中，考慮音頻路徑需要增加額外的高度。但是根據(jù)本實施例，不需要上述額外高度，可以形成音頻路徑的優(yōu)點。并且，本實施例的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)la，聲孔不在上壁、只在側(cè)壁具備，因此，在實施吸附上壁的表面貼裝技術(shù)(SMT :surface mount technology)作業(yè)時,能夠防止因真空壓力產(chǎn)生的內(nèi)部組件的損害，清洗(洗滌)時也能防止外部異物流入引起的不良品的發(fā)生。而且，本實施例的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)la，減少了 SMT工序中的工具干擾，因此具有防止工作不良的優(yōu)點。圖5不出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)lb。與附圖3不出的實施例相比，添加附圖標記b的情況下，除另有說明之外，起著與上述使用同一附圖標記的結(jié) 構(gòu)相同類似的作用。本實施例的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)Ib,與附圖4不出的實施例相比,雖然聲孔50形成的位置相同，但是內(nèi)部連通部60b的具體形狀有些不同。根據(jù)本實施例，內(nèi)部連通部60b由第一連通部件62b和基板內(nèi)部音頻路徑65b構(gòu)成。第一連接部件62b如圖5所示，其一側(cè)面被開放、并與側(cè)壁12結(jié)合。第一連通部件62b的上端部與聲孔50連接，其底部在印刷電路基板20上與電路連接點66b結(jié)合。在第一連通部件62b的內(nèi)部具備與聲孔50連通的音頻路徑61b。第一連通部件62b的上端部與聲孔50結(jié)合，其底部與印刷電路基板20上部的電路連接點66b結(jié)合?；鍍?nèi)部音頻路徑65b形成在印刷電路基板20的內(nèi)部，微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間36和電路連接點66b形成為彼此連通。本實施例結(jié)構(gòu)，將有助于從聲孔50流入的外部聲音通過第一連通部件62b以及印刷電路基板20的基板內(nèi)部音頻路徑65b之后傳入到微機電系統(tǒng)的內(nèi)部空間36。除了內(nèi)部連通部60b的具體形狀之外，(與圖3的實施例相比)兩者的其他構(gòu)成相同或類似，因此省略更詳細的說明。另外，只要能使通過聲孔流入的聲音引導(dǎo)到微機電系統(tǒng)芯片的微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間，內(nèi)部連通部件的具體形狀可以變換成各種形狀。
權(quán)利要求
1.一種微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)，其特征在于，包括 殼體，其由側(cè)壁和上壁構(gòu)成，且底部開放； 印刷電路基板，其結(jié)合于上述殼體的底部； 微機電系統(tǒng)芯片，其安裝于上述印刷電路基板，且具備微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間；聲孔，至少具備ー個，貫穿形成在上述殼體的ー側(cè)，能使外部聲音流入； 以及內(nèi)部連通部，其位于上述殼體內(nèi)部并連通上述聲孔和微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間，促使上述聲孔流入的外部聲音通過上述內(nèi)部連通部的音頻路徑傳入到所述微機電系統(tǒng)芯片的微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)，其特征在于， 所述內(nèi)部連通部由第一連通部件和第二連通部件構(gòu)成， 其中，第一連通部件的一端部結(jié)合在所述聲孔，第二連通部件設(shè)置在所述微機電系統(tǒng)芯片的底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng),其特征在于， 所述第一連通部件由具有彈性的橡膠材料制成、第二連通部件由電路基板材料或金屬材料制成，且所述微機電系統(tǒng)芯片安裝在第二連通部件上。
4.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)，其特征在于， 所述內(nèi)部連通部由第一連通部件和基板內(nèi)部音頻路徑構(gòu)成，其中，上述第一連通部件具備連通上述聲孔的音頻路徑，其上端部結(jié)合于上述聲孔，其底部結(jié)合于印刷電路基板上側(cè)的電路連接點， 上述基板內(nèi)部音頻路徑形成在上述印刷電路基板，且上述微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間和電路連接點彼此連接， 上述構(gòu)成促使從所述聲孔流入的外部聲音，通過第一連通部件的音頻路徑以及上述印刷電路基板的基板內(nèi)部音頻路徑傳入到微機電系統(tǒng)的內(nèi)部空間。
5.根據(jù)權(quán)利要求書4所述的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng),其特征在于， 所述第一連通部件由具有弾性的橡膠材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)，其特征在于， 所述聲孔形成在側(cè)壁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微機電系統(tǒng)麥克風(fēng)，其特征在于，包括殼體，由側(cè)壁和上壁構(gòu)成，底部開放；印刷電路基板，其結(jié)合于上述殼體的底部；微機電系統(tǒng)芯片，安裝于上述印刷電路基板、且具備微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間；聲孔，至少具備一個，貫穿形成在上述殼體的一側(cè)，能使外部聲音流入；以及在上述殼體的內(nèi)部，具備連通上述聲孔和微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間的內(nèi)部連通部，將把上述聲孔流入的外部聲音通過上述內(nèi)部連通部的音頻路徑傳入所述微機電系統(tǒng)芯片的微機電系統(tǒng)內(nèi)部空間。
文檔編號H04R19/00GK102790939SQ20121019191
公開日2012年11月21日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
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