專利名稱：一種mems麥克風(fēng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種麥克風(fēng)，尤其涉及一種MEMS麥克風(fēng)。
背景技術(shù)：
近年來，利用MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))工藝集成的MEMS麥克風(fēng)開始被批量應(yīng)用到手機(jī)、筆記本等電子產(chǎn)品中，這種麥克風(fēng)的耐高溫效果好，可以經(jīng)受住SMT工藝的高溫考驗。 這種產(chǎn)品的一般結(jié)構(gòu)就是利用一個線路板和一個外殼構(gòu)成一個腔體而成為MEMS麥克風(fēng)的 封裝，在線路板的外表面上可以設(shè)置焊盤，用于固定MEMS麥克風(fēng)并且電連接到外部電路， 在腔體的內(nèi)部安裝有MEMS聲學(xué)芯片，在麥克風(fēng)的封裝上設(shè)置有貫穿腔體內(nèi)外且用于接收 外界聲音信號的聲孔。為了減小電子產(chǎn)品的高度或者改善產(chǎn)品性能等各種需要，近年來開 始出現(xiàn)將MEMS聲學(xué)芯片覆蓋著聲孔被安裝在腔體內(nèi)部的麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)，例如專利文獻(xiàn)1就公 開了一種此類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。專利文獻(xiàn)1公開的一種硅麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，MEMS麥克風(fēng)包括一個方槽形 金屬外殼1和一個方形線路板3，外殼1和線路板3粘結(jié)在一起形成一個方形腔體，在線路 板3的外側(cè)安裝有多個可以將MEMS麥克風(fēng)焊接到電子產(chǎn)品上的焊盤4，在腔體內(nèi)設(shè)有一個 可以將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號的MEMS聲學(xué)芯片2和一個放大電信號的集成電路7，MEMS聲 學(xué)芯片2和集成電路7均安裝在線路板3的內(nèi)側(cè)，在位于MEMS聲學(xué)芯片2下方的線路板上 設(shè)有用于接收MEMS麥克風(fēng)的外部聲音信號的聲孔5，在聲孔5上覆蓋有防塵裝置6。圖1中所示的MEMS聲學(xué)芯片2的簡要結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要包括中部鏤空的基底 21，基底21上方的環(huán)形隔離層22，隔離層22上方的平面振膜23，振膜23上方的環(huán)形墊片 24，墊片24上方的固定極板25，而且，在極板25上設(shè)有多個透氣孔251。在專利文獻(xiàn)1公 開的結(jié)構(gòu)中，為了保證不漏聲、增大后腔容積等各種聲學(xué)設(shè)計的需要，需要把基底21環(huán)形 密閉安裝在線路板3上，振膜23將振膜23上下的區(qū)域完全隔離，MEMS麥克風(fēng)腔體內(nèi)部的 空間成為一個密閉空間。這種結(jié)構(gòu)的MEMS麥克風(fēng)在安裝到電子產(chǎn)品中的過程中，一般會采 用SMT回流焊焊接工藝，在焊接的加溫過程中，MEMS麥克風(fēng)腔體內(nèi)部的空氣會隨溫度升高 而膨脹，從而氣壓會沿著圖2所示的箭頭方向透過極板25上的透氣孔251，最終壓迫振膜 23，使得振膜23發(fā)生形變(變?yōu)閳D中虛線所示的形狀)。然后，在焊接的降溫過程中，振膜 23的形狀又由于腔體內(nèi)氣壓降低而產(chǎn)生回彈。在這個焊接過程中，MEMS聲學(xué)芯片的振膜發(fā) 生劇烈的形變以后，振膜的振動特性也會不可避免地發(fā)生一定的變化，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的聲 學(xué)性能和可靠性也隨之降低。此外，專利文獻(xiàn)2公開了一種電容式傳聲器，包括框體、收容在框體內(nèi)并與框體的 音孔相對置的振動膜、和經(jīng)由襯墊與振動膜相對配置的背板，并且，使背板通過由彈性材料 構(gòu)成的保持部件從振動膜的相反側(cè)被保持。在對組裝體進(jìn)行回流焊接時，通過上述保持部 件防止背板由于熱膨脹率的差別而產(chǎn)生的熱變形的影響所導(dǎo)致的彎曲，從而避免背板和振 動膜之間的電容間隙的變動或者電荷泄漏。但是，上述結(jié)構(gòu)設(shè)計僅僅控制了背板的熱變形，并不能避免回流焊接過程中由于麥克風(fēng)內(nèi)部的氣溫升高、膨脹所導(dǎo)致的振膜形變。并且，由于增加了由彈簧材料構(gòu)成的保持 部件，使安裝、制造工藝復(fù)雜并且相應(yīng)增加了生產(chǎn)成本。鑒于此，需要一種既能有效控制振動膜的特性，又能方便SMT安裝，并且可靠性良 好的MEMS麥克風(fēng)。專利文獻(xiàn)1 中國專利公告第CN201114761號專利文獻(xiàn)2 中 國發(fā)明專利公告第CN101115327號

實用新型內(nèi)容本實用新型就是為了解決上述問題而提出的。本實用新型提供一種MEMS麥克風(fēng)，包括線路板和與所述線路板固定連接的外殼， 在所述線路板或所述外殼上設(shè)置有供聲波通過的聲孔，在所述麥克風(fēng)的內(nèi)部安裝有覆蓋所 述聲孔的MEMS聲學(xué)芯片，其特征在于，在所述線路板或所述外殼的、被所述MEMS聲學(xué)芯片 覆蓋的區(qū)域以外的位置，設(shè)置有貫通的一個以上微孔，所述微孔的孔徑為5 100微米。另外，優(yōu)選的是，所述MEMS聲學(xué)芯片安裝在所述線路板上，所述微孔設(shè)置在所述 外殼上。另外，優(yōu)選的是，所述MEMS聲學(xué)芯片安裝在所述外殼上，所述微孔設(shè)置在所述線 路板上。此外，優(yōu)選的是，所述微孔的孔徑為10 50微米。此外，優(yōu)選的是，在所述麥克風(fēng)內(nèi)還安裝有用于放大電信號的集成電路。再者，優(yōu)選的是，在所述線路板的外側(cè)安裝有多個焊盤。再者，優(yōu)選的是，所述外殼包括由線路板材料制成的頂板和框架，所述框架與所述 線路板固定連接。另外，優(yōu)選的是，所述微孔設(shè)置在所述頂板上。根據(jù)如上所述的帶有通氣微孔的MEMS麥克風(fēng)，在SMT安裝過程中，隨著MEMS麥 克風(fēng)腔體內(nèi)溫度的變化，其腔體內(nèi)部氣體膨脹或壓縮產(chǎn)生的氣流將通過微孔泄出或者進(jìn)入 MEMS麥克風(fēng)，從而保護(hù)MEMS麥克風(fēng)腔體內(nèi)MEMS聲學(xué)芯片的振動膜不會因為腔體內(nèi)溫度變 化所導(dǎo)致的氣壓升降而發(fā)生形變，并且微孔的孔徑在5-100微米，并不會影響MEMS麥克風(fēng) 的聲學(xué)效果。因此，本實用新型在實際產(chǎn)業(yè)應(yīng)用過程中，能夠有效避免SMT回流焊接工藝對 MEMS麥克風(fēng)腔體內(nèi)的MEMS聲學(xué)芯片的性能所產(chǎn)生的影響，提高M(jìn)EMS麥克風(fēng)最終產(chǎn)品的聲 學(xué)性能和可靠性。

通過
以下結(jié)合附圖對其實施例進(jìn)行描述，本實用新型的上述特征和技術(shù)優(yōu)點將會 變得更加清楚和容易理解。圖1是表示以往的MEMS麥克風(fēng)的具體結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是表示以往的MEMS麥克風(fēng)中的MEMS聲學(xué)芯片的示意圖；圖3是表示本實用新型的第一實施例涉及的MEMS麥克風(fēng)的具體結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4是表示本實用新型的第二實施例涉及的MEMS麥克風(fēng)的具體結(jié)構(gòu)的示意圖；[0026]圖5是表示本實用新型的第三實施例涉及的MEMS麥克風(fēng)的具體結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施方式
下面，結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例做進(jìn)一步詳細(xì)描述。 第一實施例圖3是表示本實用新型的第一實施例涉及的MEMS麥克風(fēng)的具體結(jié)構(gòu)的示意圖。如 圖3所示，本實用新型涉及的MEMS麥克風(fēng)，包括一個方槽形金屬外殼1和一個方形線路板 3，所述外殼1和方形線路板3粘結(jié)在一起形成MEMS麥克風(fēng)的方形腔體，在腔體內(nèi)設(shè)置有一 個可以將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號的MEMS聲學(xué)芯片2和一個用于放大電信號的集成電路7。 線路板3在對應(yīng)于MEMS聲學(xué)芯片2下方的位置設(shè)置有用于接收MEMS麥克風(fēng)的外部聲音信 號的聲孔5，在線路板3的外側(cè)安裝有多個可以將MEMS麥克風(fēng)焊接到相應(yīng)電子產(chǎn)品上的焊 盤4，并且，在外殼1上還設(shè)置有一個用于調(diào)整MEMS麥克風(fēng)腔體內(nèi)氣壓的微孔10，該微孔10 的孔徑例如為5 100微米。由于在麥克風(fēng)的外殼上增設(shè)了上述用于調(diào)整MEMS麥克風(fēng)腔體內(nèi)氣壓的微孔10， 使得MEMS麥克風(fēng)在SMT安裝過程中，隨著回流焊接所導(dǎo)致的溫度的變化，MEMS麥克風(fēng)的內(nèi) 部氣體膨脹或壓縮所產(chǎn)生的氣流將通過微孔10泄出或者進(jìn)入MEMS麥克風(fēng)，從而維持MEMS 麥克風(fēng)腔體內(nèi)的氣壓平衡，保護(hù)MEMS麥克風(fēng)腔體內(nèi)的MEMS聲學(xué)芯片的振動膜不會因為腔 體內(nèi)溫度變化所導(dǎo)致的氣壓升降而發(fā)生形變，并且微孔10的孔徑為5 100微米，并不會 影響MEMS麥克風(fēng)的聲學(xué)效果。因此本實施例的在外殼上增設(shè)通氣微孔10的設(shè)計，能夠有效 地避免SMT回流焊接工藝對MEMS麥克風(fēng)腔體內(nèi)的MEMS聲學(xué)芯片的性能的影響，提高M(jìn)EMS 麥克風(fēng)最終產(chǎn)品的聲學(xué)性能和可靠性。在該第一實施例中，由于麥克風(fēng)的外殼為金屬外殼，所以在外殼上設(shè)置一個微孔 的結(jié)構(gòu)較為方便，并且微孔的制作工藝簡單，一致性較好。在該第一實施例涉及的MEMS麥克風(fēng)中，微孔10的孔徑范圍可以進(jìn)一步優(yōu)選為 10 50微米，具有該尺寸的微孔，可以在不影響聲學(xué)效果的前提下，實現(xiàn)進(jìn)一步良好的透 氣效果。第二實施例圖4是表示本實用新型的第二實施例涉及的MEMS麥克風(fēng)的具體結(jié)構(gòu)的示意圖。如 圖4所示，MEMS麥克風(fēng)包括一個開設(shè)有微孔10的頂板11、框架12和開設(shè)有聲孔5的方形 線路板3，而且，在由頂板11、框架12和方形線路板3圍繞構(gòu)成的腔體內(nèi)部安裝有MEMS聲 學(xué)芯片2和用于放大電信號的集成電路7。相比于第一實施例的結(jié)構(gòu)，本第二實施例的區(qū)別點在于，外殼不是一次性沖壓而 成，而是包括由線路板材料制成的一個頂板11和一個框架12，用于平衡腔體內(nèi)部氣壓的微 孔10設(shè)置在頂板11上。另外，同第一實施例相同，該微孔10的孔徑為5 100微米，更優(yōu) 選的是10 50微米。根據(jù)該第二實施例的結(jié)構(gòu)，也能夠有效地避免SMT回流焊接工藝對MEMS麥克風(fēng)腔 體內(nèi)的MEMS聲學(xué)芯片的性能的影響，提高M(jìn)EMS麥克風(fēng)最終產(chǎn)品的聲學(xué)性能和可靠性。第三實施例圖5是表示本實用新型的第三實施例涉及的MEMS麥克風(fēng)的具體結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖5所示，MEMS麥克風(fēng)包括一個開設(shè)有聲孔5的頂板11、框架12和開設(shè)有微孔10的方形 線路板3，此外，在由頂板11、框架12和方形線路板3圍繞構(gòu)成的腔體內(nèi)部安裝有MEMS聲 學(xué)芯片2和用于放大電信號的集成電路7。相比于第二實施例，本第三實施例的區(qū)別點在于，MEMS聲學(xué)芯片2以及集成電路7安裝在頂板11上，并且對應(yīng)的接收MEMS麥克風(fēng)的外部聲音信號的聲孔5也設(shè)置在頂板 11上，而微孔10設(shè)置在線路板3上，用于焊接MEMS麥克風(fēng)的焊盤4設(shè)置在線路板3的外表 面。另外，同第一實施例和第二實施例相同，該微孔10的孔徑為5 100微米，更優(yōu)選的是 10 50微米。根據(jù)該第三實施例的結(jié)構(gòu)，由于MEMS麥克風(fēng)的封裝完全由線路板材料構(gòu)成，更加 便于其中的電路連接，可以方便地調(diào)整MEMS麥克風(fēng)內(nèi)部的MEMS聲學(xué)芯片2和集成電路7 的位置，同時也可以方便地設(shè)置與MEMS聲學(xué)芯片2對應(yīng)的聲孔5的位置。而且，同上述第一、第二實施例相同，該第三實施例也能夠有效地避免SMT回流焊 接工藝對MEMS麥克風(fēng)腔體內(nèi)的MEMS聲學(xué)芯片的性能的影響，提高M(jìn)EMS麥克風(fēng)最終產(chǎn)品的 聲學(xué)性能和可靠性。此外，在上述各實施例中，用于平衡MEMS麥克風(fēng)的腔體內(nèi)氣壓的通氣微孔10并非 局限于外殼或者線路板的某一特定位置，也并非限定于僅設(shè)置一個，其位置和數(shù)量都可以 根據(jù)MEMS麥克風(fēng)產(chǎn)品的實際需求靈活確定。雖然上面針對MEMS麥克風(fēng)的具體結(jié)構(gòu)描述了本實用新型的幾種具體實施方式
， 但是，在上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實施方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形， 而這些改進(jìn)和變形，都應(yīng)當(dāng)落在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述 的具體描述只是為了更好的解釋本實用新型的目的，并非對本實用新型的限制，本實用新 型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求一種MEMS麥克風(fēng)，包括線路板(3)和與所述線路板(3)固定連接的外殼(1)，在所述線路板(3)或所述外殼(1)上設(shè)置有供聲波通過的聲孔(5)，在所述麥克風(fēng)的內(nèi)部安裝有覆蓋所述聲孔(5)的MEMS聲學(xué)芯片(2)，其特征在于，在所述線路板(3)或所述外殼(1)的、被所述MEMS聲學(xué)芯片(2)覆蓋的區(qū)域以外的位置，設(shè)置有貫通的一個以上微孔(10)，所述微孔(10)的孔徑為5～100微米。
2.如權(quán)利要求1所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于 所述MEMS聲學(xué)芯片(2)安裝在所述線路板(3)上； 所述微孔(10)設(shè)置在所述外殼(1)上。
3.如權(quán)利要求1所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于 所述MEMS聲學(xué)芯片(2)安裝在所述外殼(1)上， 所述微孔(10)設(shè)置在所述線路板(3)上。
4.按照權(quán)利要求1至3任一項所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于 所述微孔的孔徑為10 50微米。
5.如權(quán)利要求4所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于在所述麥克風(fēng)內(nèi)還安裝有用于放大電信號的集成電路(7)。
6.如權(quán)利要求5所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于 在所述線路板(3)的外側(cè)安裝有多個焊盤(4)。
7.如權(quán)利要求1所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于所述外殼(1)包括由線路板材料制成的頂板(11)和框架(12)，所述框架(12)與所述 線路板(3)固定連接。
8.如權(quán)利要求7所述的MEMS麥克風(fēng)，其特征在于 所述微孔(10)設(shè)置在所述頂板(11)上。
專利摘要本實用新型提供一種MEMS麥克風(fēng)，包括線路板和與所述線路板固定連接的外殼，在所述線路板或所述外殼上設(shè)置有供聲波通過的聲孔，在所述麥克風(fēng)的內(nèi)部安裝有覆蓋所述聲孔的MEMS聲學(xué)芯片，并且，在所述線路板或所述外殼的、被所述MEMS聲學(xué)芯片覆蓋的區(qū)域以外的位置，設(shè)置有貫通的一個以上微孔，所述微孔的孔徑為5～100微米。本實用新型所提供的這種帶有通氣微孔結(jié)構(gòu)的MEMS麥克風(fēng)，在SMT安裝過程中，能夠有效避免SMT回流焊接工藝對MEMS麥克風(fēng)腔體內(nèi)MEMS聲學(xué)芯片的性能的影響，提高M(jìn)EMS麥克風(fēng)最終產(chǎn)品的聲學(xué)性能和可靠性。
文檔編號H04R1/08GK201571176SQ20092027065
公開日2010年9月1日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者宋青林 申請人:歌爾聲學(xué)股份有限公司