防尘结构、麦克风封装结构以及电子设备的制作方法

本发明涉及电声转换技术领域，更具体地，本发明涉及一种防尘结构、麦克风封装结构以及电子设备。

背景技术：

随着电声技术的快速发展，各种电声产品层出不穷。麦克风作为一种将声音转换为电信号的换能器，是电声产品中非常重要的器件之一。如今，麦克风已经被广泛的应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、vr设备、ar设备、智能手表以及智能穿戴等多种不同类型的电子产品中。近年来，对于麦克风封装结构而言，对其结构的设计成为了本领域技术人员研究的重点和热点。

现有的麦克风封装结构通常为：包括具有容纳腔的外壳，在容纳腔内收容固定有芯片组件(例如，mems芯片和asic芯片)等元器件；并且，在外壳上还设置有拾音孔。然而，在长期的应用中发现，外界的灰尘、杂质等颗粒物和异物很容易经拾音孔而被引入到麦克风的容纳腔中，而这些外界的颗粒物、异物会对容纳腔中的芯片组件等元器件造成一定的损伤，最终会影响到麦克风的声学性能以及使用寿命。

针对上述的问题，目前所采用的解决方案通常是，在麦克风封装结构的拾音孔上设置隔离组件，用以阻挡外界颗粒物、异物等的进入。现有的隔离组件，如图1所示，包括有载体1和隔离网布101。在使用该隔离组件时，将隔离组件安装在拾音孔上。但现有的隔离组件，由于载体1与隔离网布101在尺寸、材料、结构等多方面存在着差异，在二者连接的位置很可能会产生一定的内部应力差，而这将会导致隔离网布101以及其上的网膜102产生褶皱，即不能使网膜102处于平整的状态，而这将会造成产品的良品率下降，甚至还会影响到网膜102处的气流流动。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种防尘结构、麦克风封装结构以及电子设备的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种防尘结构，包括载体和网格部；

所述载体为中空结构；

所述网格部包括过滤网、围绕所述过滤网设置的加强部以及围绕所述加强部设置的固定部；所述加强部包括向所述过滤网外侧延伸，且沿所述过滤网周向同心设置的多列第一网孔结构；

所述网格部设置在所述载体的一端并覆盖所述中空结构，所述过滤网与所述中空结构相对，所述固定部与所述载体连接。

可选地，定义所述加强部上紧邻所述过滤网的一侧为所述加强部的内侧，远离所述过滤网的一侧为所述加强部的外侧，沿所述加强部的内侧到外侧，所述多列第一网孔结构上的网孔长度逐渐减小。

可选地，每列所述第一网孔结构均包括多个加强孔，任两个相邻的加强孔之间的间隔s0为1-5μm。

可选地，过滤网包括沿周向同心设置的多列第二网格结构；

其中，每列所述第二网格结构均包括多个网眼，且任两个相邻的网眼之间的间隔s＜s0。

可选地，每个所述加强孔的宽度为t，且t为1-10μm；

每个所述加强孔的长度为lan；

lan与t之间的关系为：lan/t＝1-10。

可选地，所述加强孔为椭圆形孔。

可选地，所述加强孔为跑道型孔，所述加强孔的两端呈半圆形且半径为0.5-5μm。

可选地，所述加强孔沿宽度方向上的边界部分呈波浪形。

可选地，在所述加强部上，任两列相邻的所述第一网格结构之间的部分形成第一连接部；

所述过滤网包括沿周向同心设置的多列第二网格结构，任两列相邻的所述第二网格结构之间的部分形成第二连接部，所形成的所有第二连接部相对于所述网格部的中心呈辐射状排列；

其中，任一个所述第一连接部与所述网格部中心的连线与相邻近的一个所述第二连接部之间形成旋转角θ，所述旋转角θ≥0°。

可选地，所述网格部上的所有网孔的面积占所述网格部总面积的50％-90％。

可选地，在所述加强部上，所述第一网孔结构设置有5-10列。

根据本发明的第二方面，提供了一种麦克风封装结构。所述麦克风封装结构包括具有容纳腔的外壳，在所述外壳上设置有拾音孔，所述拾音孔用于将所述外壳的内部和外部连通；

还包括麦克风器件，所述麦克风器件固定设置在所述容纳腔内；

还包括如上任意一项所述的防尘结构，所述防尘结构设置在所述拾音孔上

可选地，所述防尘结构位于所述外壳的外部。

可选地，所述外壳包括基板和封装盖，所述基板和所述封装盖围合成所述容纳腔；

所述防尘结构收容在所述容纳腔内；

所述麦克风器件包括mems芯片和信号放大器。

可选地，拾音孔位于所述封装盖上，所述防尘结构与所述封装盖固定连接。

可选地，拾音孔位于所述封装盖上，所述防尘结构固定连接在所述基板上以覆盖住所述mems芯片。

可选地，拾音孔位于所述基板上，在所述基板上对应于拾音孔的位置固定设置有所述防尘结构

可选地，拾音孔位于所述基板上，在所述基板上对应于拾音孔的位置固定设置有所述防尘结构，所述mems芯片设置在所述防尘结构上。

根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备。所述电子设备包括如上任意一项所述的麦克风封装结构。

本发明实施例提供的防尘结构，对于网格部的结构进行了改良，在网格部上的过滤网与固定部之间增加了加强部，该加强部具有特殊开口率的开口结构，该设计能吸收来自径向的应力，当将网格部固定在载体上时，有助于使网格部上的过滤网保持平整。本发明实施例提供的防尘结构能对麦克风封装结构的拾音孔进行有效地保护，其中的网格部能阻隔外界的颗粒物、异物进入到麦克风封装结构的内部，从而能有效地保护麦克风内部的各元器件，以避免影响到麦克风的声学性能和使用寿命。本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

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发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是现有的隔离组件的侧视图。

图2是根据本发明一个实施例提供的防尘结构内网格部的局部结构示意图。

图3是根据本发明另一个实施例提供的防尘结构内网格部的局部结构示意图。

图4是根据本发明又一个实施例提供的防尘结构内网格部的局部结构示意图。

图5是根据本发明第一个实施例提供的麦克风封装结构的结构示意图。

图6是根据本发明第二个实施例提供的麦克风封装结构的结构示意图。

图7是根据本发明第三个实施例提供的麦克风封装结构的结构示意图。

图8是根据本发明第四个实施例提供的麦克风封装结构的结构示意图。

图9是根据本发明第五个实施例提供的麦克风封装结构的结构示意图。

附图标记说明：

101-隔离网布，102-网膜；

1-载体，11-中空结构，2-网格部，21-过滤网，22-加强部，221-加强孔，23-固定部，3-外壳，31-封装盖，32-基板，4-拾音孔，5-mems芯片，6-信号放大器。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明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发明的范围。

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，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

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。

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。

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。

根据本发明的一个实施例，提供了一种防尘结构。该防尘结构可应用在例如麦克风封装结构上。该防尘结构能够阻隔外界的颗粒物、异物等经麦克风封装结构上的拾音孔进入到麦克风封装结构的内部，从而能保护麦克风内部的各个元器件，以避免影响到麦克风的声学性能和使用寿命。

以下就本发明实施例提供的防尘结构的具体结构进行进一步地说明。本发明实施例提供的防尘结构，其包括有载体1和网格部2。所述载体1为中空结构。如图2-图4所示，所述网格部2包括过滤网21、围绕所述过滤网21设置的加强部22以及围绕所述加强部22设置的固定部23。其中，所述加强部22包括向所述过滤网21外侧延伸，且沿所述过滤网21周向同心设置的多列第一网孔结构。所述网格部2设置在所述载体1的一端并覆盖所述中空结构11，其中，所述过滤网21与所述中空结构11相对，所述固定部23与所述载体1连接。

本发明实施例提供的防尘结构，对网格部2的结构进行了改良。具体来说，在网格部2上的过滤网21与固定部23之间专门增加了加强部22。该加强部22具有特殊的开口结构，该设计能够很好的吸收来自径向的应力，当将网格部2固定在载体1上时，能吸收变形，从而有利于使过滤网21褶皱最小化，甚至能消除产生褶皱的可能性，以使过滤网21保持平整状态。

本发明实施例提供的防尘结构，能对麦克风封装结构进行有效地保护。网格部2上具有过滤网21，该过滤网2可以使气流通过，且该过滤网21还能有效阻隔外界的颗粒物、异物(例如，灰尘和杂质)进入到麦克风封装结构的内部，从而能更好的保护麦克风封装结构内部的各个元器件，以避免影响到麦克风的声学性能和使用寿命。此外，由于网格部2上的过滤网21能处于平整的状态，这也有利于空气在此处顺利流动，不会对气流的运动产生不良影响。

在本发明中，所述载体1具有中空结构11。所述载体1例如可以采用金属材料制作，当然也可以采用合金材料或者聚合物材料等制作。本领域技术人员可以根据具体需要灵活选择制作材料，对此不作限制。

在本发明中，如图2-图4所示，所述网格部2包括有过滤网21、围绕所述过滤网21设置的加强部22以及围绕所述加强部22设置的固定部23。其中，所述固定部23用于将所述网格部2与所述载体1连接，以使所述网格部2能稳定地覆盖在所述载体1上。需要说明的是，当所述网格部2的固定部23与所述载体1进行连接时，其实是固定部23与载体1的边缘部分相连。具体地，所述网格部2的固定部23与所述载体1的边缘部分之间例如可以通过粘合剂粘接的方式连接在一起，当然二者之间也可以通过紧固件或者焊接等方式连接在一起，本领域技术人员可以根据具体需要灵活选择，本发明对此不作限制。

其中，所述过滤网21例如可以采用网孔孔径不大于10μm的金属材质的网布，以使气流能顺利的通过，同时还可以有效阻挡住外界的灰尘、杂质等颗粒物的进入。金属材质的过滤网具有耐用性好的特点，无需频繁更换，具有较长的使用寿命。当然，所述过滤网21也可以采用其它孔径尺寸和其它材质的网布。并且，所述过滤网21上网孔的形状例如可以为圆形、方形、三角形等形状。本领域技术人员可以根据具体需要灵活进行调整，对此不作限制。

此外，需要说明的是，在所述网格部2上，所述过滤网21本身的形状例如可以为圆形、方形、椭圆形等规则形状，当然过滤网21也可以为其它不规则形状。本领域技术人员可以根据实际需要灵活进行调整，对此不作限制。

本发明中，如图2-图4所示，定义加强部22上紧邻过滤网21的一侧为加强部22的内侧，而远离过滤网21、靠近固定部23的一侧为加强部22的外侧。沿着加强部22的内侧到加强部22的外侧，多列第一网孔结构上的网孔长度逐渐减小。本发明中的该设计能防止应力集中，有助于逐渐分散应力，有助于使网格部2上的过滤网21保持平整。

本发明的加强部22包括向过滤网21外侧延伸，且沿过滤网21周向同心设置的多列第一网孔结构。其中，每列第一网孔结构均包括有多个加强孔221，并且任两个相邻的加强孔221之间具有一定的间隔，将该间隔设定为s0，且s0的范围为1μm-5μm。通过在加强孔221之间合理设置间隙能够有助于提高加强部22的刚性，避免在生产中出现加强部22强度不够而断裂的情况，这会影响到产品的良品率。

需要说明的是，在所述网格部2上，所述过滤网21的结构为：包括沿周向同心设置的多列第二网格结构。其中，每列所述第二网格结构均包括多个网眼，且任两个相邻的网眼之间的间隔为s，而该间隔s＜s0。本发明中设计过滤网21上的网眼之间的间隔相对较小，这样有利于增大过滤网21的开口率，有助于使气流顺利的通过。

在本发明中，设定每个所述加强孔221的宽度为t，其中，t的范围可以为1-10μm，并且设定每个所述加强孔221的长度为lan，则lan与t之间应满足的关系为：lan/t＝1-10。本发明的发明人发现，在加强部21上设置上述尺寸范围的加强孔221，能实现在不降低网格部2强度的同时，还能更好的吸收来自径向的应力。

所述加强部22上的加强孔221可以具有多种不同的形状。例如，如图2所示，所述加强孔221为椭圆形孔。又例如，如图3所示，所述加强孔221沿宽度方向上的边界部分呈波浪形。再例如，如图4所示，所述加强孔221为跑道型孔，在本例子中，所述加强孔221的两端均呈半圆形的结构，其半径为0.5-5μm。上述的三种结构的加强孔221均能有效吸收、来自径向的应力，以使网格部2，特别是其上的过滤网21保持平整，而且还不会影响到网格部2的整体机械强度。

需要说明的是，所述加强孔221并不限于上述的三种孔型结构，本领域技术人员可以根据具体的需要灵活设计，对此不不作限制。

如图2-图4所示，在所述加强部22上，任两列相邻的所述第一网格结构之间的部分形成第一连接部。所述过滤网2包括沿周向同心设置的多列第二网格结构，任两列相邻的所述第二网格结构之间的部分形成第二连接部，且间隔设置的第二连接部位于同一径向线上，所有第二连接部结合起来后能相对于所述网格部2的中心呈辐射状排列。其中，任一个所述第一连接部与所述网格部2中心的连线与相邻近的一个所述第二连接部之间形成一定的角度，将其定义为旋转角θ，所述旋转角θ≥0°。

在本发明中，所述加强部22例如可以包括5-10列的第一网格结构。在该范围内，加强部22不会使占用网格部2上过大的空间，且不会影响到整个网格部2的机械强度。需要说明的是，第一网格结构的具体设置列数，可以根据网格部2本身的尺寸等灵活进行调整，对此不作限制。

所述网格部2上的所有网孔的面积约占所述网格部总面积的50％-90％。即相当于所述网格部2上的开口率达到50％-90％，在这一范围不会降低整个网格部2的刚度。

所述网格部2的固定部23与所述载体1连接时，二者之间例如可以采用粘接、焊接或者紧固件连接等方式，本领域技术人员可以根据具体需要灵活调整，对此不作限制。

此外，在本发明中，所述网格部2的厚度例如可以为0.5μm左右。所述载体1的高度例如可以为40μm左右。该尺寸适用于大多数的麦克风封装结构。当然，本领域技术人员也可以根据具体的装配需要对其尺寸进行适当的调整，对此不作限制。

根据本发明的另一个实施例，还提供了一种麦克风封装结构。所述麦克风封装结构可应用于例如手机、笔记本电脑、ipad、vr设备以及智能穿戴设备等多种类型的电子产品中，其应用较为广泛。本发明实施例提供的麦克风封装结构，能够有效避免内部的芯片组件等元器件受到外部灰尘、杂质等颗粒物、异物的影响而遭到破坏的现象，可以延长麦克风的使用寿命，而且还能使麦克风保持优良的声学性能。

以下就本发明实施例提供的麦克风封装结构的具体结构进行进一步地说明。

如图5-图9所示，本发明实施例提供的麦克风封装结构，其包括具有容纳腔的外壳3，在所述外壳3上设置有拾音孔4。所述拾音孔4用于将所述外壳3的内部和外部连通。在所述外壳3的容纳腔内收容固定有麦克风器件。本发明提供的麦克风封装结构，还包括如上所述的防尘结构，所述防尘结构被固定安装在所述拾音孔4上。所述防尘结构能有效保护麦克风封装结构内部的元器件。

本发明中，所述拾音孔4的形状例如可以为圆形、方形、三角形、椭圆形等。所述拾音孔4可以根据需要设置为一个或者多个。所述拾音孔4的具体设置位置也可以根据麦克风封装结构的具体情况灵活进行调整，本发明对此不作限制。

在本发明一个可选的例子中，如图5所示，所述防尘结构可以位于所述外壳3的外部。即，从外部对拾音孔4进行防护。在本例子中，将防尘结构安装在麦克风封装结构的外部覆盖住拾音孔4，不占用麦克风封装结构内部的空间。在安装防尘结构时，可以根据拾音孔4的位置，合理安装防尘结构的位置，以使防尘结构能对准拾音孔4，从而能避免外界的颗粒物、异物经拾音孔4而引入到麦克风封装结构内部。

当然，本发明中并不限于将防尘结构设置在外壳3的外部，也可以将防尘结构设置在外壳3的容纳腔中。本领域技术人员可以根据具体需要灵活调整防尘结构的设置位置。

本发明的麦克风封装结构，其外壳3的结构为：包括基板32和封装盖31，并由所述基板32和所述封装盖31一起围合成所述容纳腔。所述防尘结构收容在外壳3的容纳腔内。所述麦克风器件包括mems芯片5和信号放大器6。

在本发明一个可选的例子中，如图6所示，拾音孔4位于所述封装盖31上，所述防尘结构与所述封装盖32固定连接。防尘结构的位置对应于拾音孔4，能避免外界的颗粒物、异物经拾音孔4而引入到麦克风封装结构内部。

在本发明一个可选的例子中，如图7所示，拾音孔4位于所述封装盖31上，所述防尘结构固定连接在所述基板32上对应于所述拾音孔4的位置，与此同时，所述尘结构还覆盖住mems芯片5上，能对麦克风封装结构内的芯片进行有效的保护。

在本发明中，拾音孔4并不限于开设在外壳3的封装盖31上，也可以开设在基板32上。例如，如图8所示，拾音孔4位于所述基板32上，在所述基板32上对应于拾音孔4的位置固定设置有所述防尘结构。又例如，如图9所示，拾音孔4位于所述基板32上，在所述基板32上对应于拾音孔4的位置固定设置有所述防尘结构，且所述mems芯片5设置在所述防尘结构上。需要说明的是，当将拾音孔4开设在基板32上时，本领域技术人员可以根据具体情况调整防尘结构的安装位置，只要能阻止外界的颗粒物、异物进入或者能对内部芯片进行保护即可，对此不作限制。

其中，所述封装盖31整体呈皿状结构，其具有敞开端。所述封装盖31的材质例如可以为金属材料、塑料材料或者pcb板等。所述封装盖31的形状例如可以为圆柱状、长方体状等。本领域技术人员可以根据实际需要灵活调整，对此不作限制。

其中，所述基板32可以采用本领域熟知的电路板，例如可以采用pcb板等，对此不作限制。所述封装盖31与所述基板32之间例如可以通过粘结剂粘接或者锡膏焊接结合固定在一起，本领域技术人员可以根据需要灵活选择，对此不作限制。

本发明提供的麦克风封装结构，在外壳3的容纳腔中固定收容有麦克风器件。具体地，如图5-图9所示，所述麦克风器件例如可以包括有mems芯片5和信号放大器6。

其中，所述mems芯片5包括有衬底和感应膜。衬底也为中空结构。感应膜例如为压电元件、电容元件、压阻元件等。感应膜设置在衬底的一端，并覆盖衬底的中空结构。该中空结构形成背腔。在收容腔内固定mems芯片5时，mems芯片5可以贴装在基板32上。当然，mems芯片5也可以贴装在封装盖31上，例如可以采用专门的胶黏剂将mems芯片5粘接在封装盖31上。mems芯片5也可以采用倒装的方式通过基板32中的电路布图导通，这属于本领域技术人员的公知常识，本发明在此不再具体说明。

其中，所述信号放大器6可以贴装在封装盖31，当然也可以贴装在基板32上。信号放大器6例如可以采用asic芯片。asic芯片与mems芯片5连接。mems芯片5输出的电信号可以传输到asic芯片中，并被asic芯片处理、输出。mems芯片5与asic芯片6之间可以通过金属导线(焊线)进行电性连接，以实现二者之间的相互导通。

此外，mems芯片5和/或信号放大器6也可以埋入到基板32内，或者半埋入基板32内。例如，在基板32内设置导体，并在基板32上设置焊盘。导体例如为设置在基板32内的金属化通孔。焊盘与mems芯片5、信号放大器6通过导体电连接。将mems芯片5和信号放大器6埋设到基板32内的设计，有助于实现麦克风的小型化。

需要说明的是，当将mems芯片5和信号放大器6埋入基板32内时，需要在mems芯片5和信号放大器6正对的上方和下方至少各设置一层金属层。将金属层接地作为屏蔽。mems芯片5和信号放大器6周围区域布置有多个金属导体，用于与上述金属层一起构成屏蔽结构。将mems芯片5和信号放大器6埋入基板32内的设计，使得不必在信号放大器6表面包覆保护胶，这样可以简化工艺，同时提升了产品的光噪声抵抗能力。

另一方面，本发明还提供了一种电子设备。所述电子设备包括如前所述的麦克风封装结构。

其中，所述电子设备可以是手机、笔记本电脑、平板电脑、vr设备、智能穿戴设备等，本发明对此不作限制。

虽然已经通过例子对本发明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，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。