專利名稱：硅麥克風(fēng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種硅麥克風(fēng)，尤其是涉及一種可靠性好、能夠很好的避免外部 氣流沖擊的硅麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著手機(jī)、筆記本電腦等電子產(chǎn)品體積不斷減小、性能要求越來(lái)越高，也 要求配套的電子零件的體積不斷減小、性能和一致性提高。在這種背景下，作為重要零件之 一的麥克風(fēng)產(chǎn)品領(lǐng)域也推出了很多的新型產(chǎn)品，利用半導(dǎo)體制造加工技術(shù)而實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn) 的硅麥克風(fēng)為其中的代表產(chǎn)品。作為這種產(chǎn)品的工作原理，在美國(guó)專利US6781231中已經(jīng) 有比較詳盡的介紹。如附圖1為一種常規(guī)的硅麥克風(fēng)產(chǎn)品剖面圖，包括一個(gè)方形線路板1 和一個(gè)方形的金屬罩2構(gòu)成硅麥克風(fēng)的外部封裝，金屬罩2上設(shè)置有用于接收外界聲音信 號(hào)的聲孔11，在封裝內(nèi)部的線路板1上，分別安裝有IC芯片3和MEMS芯片4，其中MEMS芯 片4為利用MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))工藝制作，可以將外界的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，MEMS芯 片4的電極和線路板1上的IC芯片3電連接，并最終將IC芯片處理過(guò)的電信號(hào)傳輸?shù)焦?麥克風(fēng)外部，并連接到外部電路。MEMS芯片4的內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，其頂面部分41設(shè)置有振 膜和極板形成的平行板電容器(其具體設(shè)計(jì)不影響本專利的主旨，沒(méi)有詳細(xì)展示)，側(cè)面部 分42用于支撐頂面部分41并形成聲腔。然而，由于硅麥克風(fēng)的工作原理要求了其結(jié)構(gòu)必須要存在連通外部空間的聲孔， 在硅麥克風(fēng)的使用和測(cè)試過(guò)程中，針對(duì)這種聲孔設(shè)置于MEMS芯片下方的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(行業(yè)內(nèi) 稱之為“Bottom結(jié)構(gòu)”)，有時(shí)會(huì)有較強(qiáng)的外界空氣氣流沖擊，并破壞MEMS芯片頂面部分41 上的振膜，MEMS芯片的振膜非常脆弱，很容易被破壞，最終導(dǎo)致硅麥克風(fēng)產(chǎn)品的性能缺憾甚 至實(shí)效，比如硅麥克風(fēng)在進(jìn)行跌落試驗(yàn)時(shí)就會(huì)遇到這種情況。也有設(shè)計(jì)試圖改變這種情況，例如附圖2的硅麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，和附圖1中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 類似，但是將聲孔11的形狀加以改變，通過(guò)在線路板1的內(nèi)部設(shè)置一個(gè)水平的聲音通道， 從而使連通硅麥克風(fēng)內(nèi)外的聲孔11變成一個(gè)彎曲通道，這種設(shè)計(jì)一定程度上可以減小較 大的氣流對(duì)MEMS芯片的沖擊，但是仍有兩個(gè)缺點(diǎn)，一個(gè)是通過(guò)這種聲孔進(jìn)入的氣流仍然是 直接作用于MEMS芯片下方，其減弱氣流壓力的效果有限；另一個(gè)是這需要復(fù)雜的線路板設(shè) 計(jì)，毫無(wú)疑問(wèn)將提高生產(chǎn)成本以及產(chǎn)品的高度，并且這樣的聲孔非常容易產(chǎn)生堵塞，最終造 成聲音信號(hào)無(wú)法進(jìn)入，產(chǎn)品的可靠性較差。由此，需要設(shè)計(jì)一種成本節(jié)約、尺寸合理、可靠性強(qiáng)，并且能夠很好的避免較大的 氣流對(duì)硅麥克風(fēng)造成破壞的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種硅麥克風(fēng)，可以很好的避免較大的氣 流對(duì)硅麥克風(fēng)造成的破壞，并且成本節(jié)約、尺寸合理、可靠性強(qiáng)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是硅麥克風(fēng)，包括外殼和線路板構(gòu)成的外部封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部的所述線路板表面上安裝有MEMS芯片，所述線路板 上與所述MEMS芯片對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有用于接收外界聲音信號(hào)的聲孔，并且位于所述封裝結(jié) 構(gòu)內(nèi)部的所述聲孔端部覆蓋有側(cè)面開(kāi)孔且頂部設(shè)有阻擋面的擋風(fēng)裝置，所述擋風(fēng)裝置的頂 部朝向所述MEMS芯片。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述擋風(fēng)裝置設(shè)置于所述線路板和所述MEMS芯片形成的 空腔內(nèi)。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述擋風(fēng)裝置設(shè)置于所述線路板的表面上，所述MEMS芯片 設(shè)置于所述擋風(fēng)裝置的外圍平面上。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述擋風(fēng)裝置為中部設(shè)置有孔洞的金屬片狀結(jié)構(gòu)，頂部的 所述阻擋面為從所述孔洞處沖出的拱形阻擋面。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述擋風(fēng)裝置為中部設(shè)置有孔洞的金屬片狀結(jié)構(gòu)，頂部的 所述阻擋面為從所述孔洞處沖出的傾斜阻擋面。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述擋風(fēng)裝置為拱形的金屬片狀結(jié)構(gòu)，所述擋風(fēng)裝置的拱 形頂部為所述阻擋面。由于采用了上述技術(shù)方案，硅麥克風(fēng)，包括外殼和線路板構(gòu)成的外部封裝結(jié)構(gòu)，所 述封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部的所述線路板表面上安裝有MEMS芯片，所述線路板上與所述MEMS芯片對(duì) 應(yīng)的位置設(shè)有用于接收外界聲音信號(hào)的聲孔，并且位于所述封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部的所述聲孔端 部覆蓋有側(cè)面開(kāi)孔且頂部設(shè)有阻擋面的擋風(fēng)裝置，所述擋風(fēng)裝置的頂部朝向所述MEMS芯 片；本實(shí)用新型的有益效果是通過(guò)這種設(shè)計(jì)，可以使得外界的氣流進(jìn)入硅麥克風(fēng)時(shí)，受到 擋風(fēng)裝置頂部的阻擋，從側(cè)方進(jìn)入，不會(huì)直接沖擊MEMS芯片。

[0014]圖1是背景技術(shù)一的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖2是背景技術(shù)二的結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例--的結(jié)構(gòu)示意圖；[0017]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例--擋風(fēng)裝置的俯視圖；[0018]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例--擋風(fēng)裝置的側(cè)視圖；[0019]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；[0020]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例二擋風(fēng)裝置的立體示意圖[0021]圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例三[的結(jié)構(gòu)示意圖；[0022]圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例三擋風(fēng)裝置的俯視圖；[0023]圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例」Ξ擋風(fēng)裝置的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖3所示，硅麥克風(fēng)包括一個(gè)方形線路板1和一個(gè)方形的外殼2構(gòu)成硅麥克風(fēng) 的外部封裝結(jié)構(gòu)，線路板1上設(shè)置有用于接收外界聲音信號(hào)的聲孔11，在封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部的 線路板1上分別安裝有IC芯片3和MEMS芯片4，其中MEMS芯片4為利用MEMS (微機(jī)電系 統(tǒng))工藝制作，可以將外界的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，MEMS芯片4的電極和線路板1上的IC芯片3電連接，并最終將IC芯片3處理過(guò)的電信號(hào)傳輸?shù)焦棼溈孙L(fēng)外部，并連接到外部 電路。在本實(shí)施例中，結(jié)合圖3、圖4和圖5所示，聲孔11設(shè)置于MEMS芯片4安裝位置 所對(duì)應(yīng)的線路板1上，并且位于所述封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部的所述聲孔11的端部覆蓋有側(cè)面開(kāi)孔， 且頂部設(shè)有阻擋面的擋風(fēng)裝置5，擋風(fēng)裝置5的頂部朝向所述MEMS芯片4。通過(guò)這種設(shè)計(jì)， 可以使得外界的氣流進(jìn)入硅麥克風(fēng)時(shí)，受到擋風(fēng)裝置5頂部的阻擋，從側(cè)方進(jìn)入并沖擊到 MEMS芯片4的側(cè)面部分42，不會(huì)直接沖擊MEMS芯片4的頂面部分41，避免造成振膜的破 壞。從而可以有效地保護(hù)MEMS芯片4，避免硅麥克風(fēng)在使用或者實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中損壞。在本實(shí)施例中，擋風(fēng)裝置5為中部設(shè)置有孔洞52的金屬片狀結(jié)構(gòu)，頂部的阻擋面 51為從孔洞52處沖出的拱形阻擋面，從而外界氣流可以通過(guò)聲孔11，從拱形阻擋面51的 側(cè)方通過(guò)，氣流經(jīng)過(guò)減弱后沖擊到MEMS芯片4內(nèi)部的側(cè)方位置。這種在金屬片上沖出一個(gè) 拱形結(jié)構(gòu)的工藝非常簡(jiǎn)單，成本低廉。當(dāng)然，拱形阻擋面51可以如圖5中所示的是一個(gè)弧 形結(jié)構(gòu)，也可以是一個(gè)平面結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，擋風(fēng)裝置5設(shè)置于線路板1和MEMS芯片4形成的空腔內(nèi)，可以采 用黏貼或者焊接的方式設(shè)置在線路板1上，并不會(huì)增加硅麥克風(fēng)的內(nèi)部尺寸。這種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可以有效地避免較大的氣流對(duì)硅麥克風(fēng)造成破壞，并且成本節(jié)約、 尺寸合理、可靠性強(qiáng)。實(shí)施例二 如圖6和圖7所示，相對(duì)于實(shí)施例一本實(shí)施例的區(qū)別在于硅麥克風(fēng)的擋風(fēng)裝置5 設(shè)置于所述線路板1的表面上，一般可以采用焊接或者黏結(jié)的方式安裝，MEMS芯片4設(shè)置 于擋風(fēng)裝置5的外圍平面上，一般也可以采用焊接或者黏結(jié)的方式安裝，并且擋風(fēng)裝置5為 中部設(shè)置有孔洞52的金屬片狀結(jié)構(gòu)，頂部的阻擋面51為從孔洞52處沖出的傾斜阻擋面， 氣流可以沿傾斜阻擋面通過(guò)。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，可以使得外界的氣流進(jìn)入硅麥克風(fēng)時(shí)，受到擋 風(fēng)裝置5頂部阻擋面51的阻擋，沿傾斜阻擋面51通過(guò)沖擊到MEMS芯片4的側(cè)面部分42， 不會(huì)直接沖擊MEMS芯片4的頂面部分41，避免造成振膜的破壞，從而可以有效地保護(hù)MEMS 芯片4，避免硅麥克風(fēng)在使用或者實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中損壞。并且這種設(shè)計(jì)制作工藝簡(jiǎn)單，效果明 顯，也不會(huì)對(duì)聲音信號(hào)的進(jìn)入造成影響。實(shí)施例三如圖8、9和圖10所示，相對(duì)于實(shí)施例一，本實(shí)施例的區(qū)別在于硅麥克風(fēng)的擋風(fēng)裝 置5為拱形的金屬片狀結(jié)構(gòu)，擋風(fēng)裝置5的拱形頂部為氣流阻擋面51，氣流可以沿拱形頂部 阻擋面51的下方通過(guò)。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，可以使得外界的氣流進(jìn)入硅麥克風(fēng)時(shí)，受到拱形頂 部阻擋面51的阻擋，沿拱形的頂部與線路板1形成的兩側(cè)縫隙沖擊到MEMS芯片4的側(cè)面 部分42，不會(huì)直接沖擊MEMS芯片4的預(yù)面部分41造成振膜的破壞，從而可以有效地保護(hù) MEMS芯片4，避免硅麥克風(fēng)在使用或者實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中損壞。并且這種設(shè)計(jì)制作工藝簡(jiǎn)單，效 果明顯，也不會(huì)對(duì)聲音信號(hào)的進(jìn)入造成影響。在所列舉的三個(gè)實(shí)施例中，均采用了方形的外殼和線路板，外殼是一體的金屬槽 形外殼。事實(shí)上，外殼和線路板也可以是其他的形狀，外殼也可以采用線路板材料、塑料材 料等做成，外殼也可以是一個(gè)框體和一個(gè)蓋子組合而成；本專利中的線路板可以優(yōu)選樹(shù)脂 材料作為基材?？傊?，在不違背本新型硅麥克風(fēng)設(shè)計(jì)主旨前提下的各種技術(shù)選擇方式都在本專利的保護(hù)之內(nèi)。鑒于MEMS芯片的適當(dāng)調(diào)整對(duì)本發(fā)明的主旨沒(méi)有影響，圖樣中的MEMS 芯片僅采用簡(jiǎn)略圖樣表示。
權(quán)利要求1.硅麥克風(fēng)，包括外殼和線路板構(gòu)成的外部封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部的所述線路 板表面上安裝有MEMS芯片，所述線路板上與所述MEMS芯片對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有用于接收外界 聲音信號(hào)的聲孔，其特征在于位于所述封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部的所述聲孔端部覆蓋有側(cè)面開(kāi)孔且 頂部設(shè)有阻擋面的擋風(fēng)裝置，所述擋風(fēng)裝置的頂部朝向所述MEMS芯片。
2.如權(quán)利要求1所述的硅麥克風(fēng)，其特征在于所述擋風(fēng)裝置設(shè)置于所述線路板和所 述MEMS芯片形成的空腔內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的硅麥克風(fēng)，其特征在于所述擋風(fēng)裝置設(shè)置于所述線路板的表 面上，所述MEMS芯片設(shè)置于所述擋風(fēng)裝置的外圍平面上。
4.如權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的硅麥克風(fēng)，其特征在于所述擋風(fēng)裝置為中 部設(shè)置有孔洞的金屬片狀結(jié)構(gòu)，頂部的所述阻擋面為從所述孔洞處沖出的拱形阻擋面。
5.如權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的硅麥克風(fēng)，其特征在于所述擋風(fēng)裝置為中 部設(shè)置有孔洞的金屬片狀結(jié)構(gòu)，頂部的所述阻擋面為從所述孔洞處沖出的傾斜阻擋面。
6.如權(quán)利要求1或2所述的硅麥克風(fēng)，其特征在于所述擋風(fēng)裝置為拱形的金屬片狀 結(jié)構(gòu)，所述擋風(fēng)裝置的拱形頂部為所述阻擋面。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種硅麥克風(fēng)，包括外殼和線路板構(gòu)成的外部封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部的所述線路板表面上安裝有MEMS芯片，所述線路板上與所述MEMS芯片對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有用于接收外界聲音信號(hào)的聲孔，并且位于所述封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部的所述聲孔端部覆蓋有側(cè)面開(kāi)孔且頂部設(shè)有阻擋面的擋風(fēng)裝置，所述擋風(fēng)裝置的頂部朝向所述MEMS芯片；通過(guò)這種設(shè)計(jì)，可以使得外界的氣流進(jìn)入硅麥克風(fēng)時(shí)，受到擋風(fēng)裝置頂部的阻擋，從側(cè)方進(jìn)入，不會(huì)直接沖擊MEMS芯片。
文檔編號(hào)H04R19/04GK201854425SQ201020274219
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月25日
發(fā)明者宋青林, 龐勝利, 谷芳輝 申請(qǐng)人:歌爾聲學(xué)股份有限公司