MEMS麦克风及电子设备的制作方法

mems麦克风及电子设备
技术领域
1.本实用新型涉及麦克风技术领域，特别涉及一种mems麦克风及电子设备。


背景技术：

2.近年来，智能手机、智能手表以及可穿戴产品等电子设备在人们日常生活中的应用越来越广泛，并且随着科技的发展，对电子设备的性能要求也在逐步提高。mems麦克风作为电子产品中的声学器件，其性能为衡量电子产品质量的一大重要因素。目前，一些mems麦克风由于外部射频干扰信号辐射至芯片上，干扰信号耦合至输出端，形成干扰噪音，因而存在射频干扰问题，从而影响mems麦克风的声学性能。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提供一种mems麦克风及电子设备，旨在解决现有mems麦克风存在射频干扰而影响其声学性能的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供一种mems麦克风，所述mems麦克风包括：
5.壳体，所述壳体包括基板和屏蔽壳，所述屏蔽壳的一端呈敞口设置，所述基板盖设于所述敞口处并与所述屏蔽壳围成空腔；
6.传感组件，所述传感组件收容于所述空腔内，所述传感组件包括安装于所述基板上的集成电路芯片及mems芯片，所述基板对应所述mems芯片的位置开设有与所述mems芯片连通的声孔；
7.所述基板的内外两侧分别设置有相互隔开的内屏蔽层和外屏蔽层，所述内屏蔽层与所述外屏蔽层上分别设置有内接地点和外接地点，所述内接地点和所述外接地点间隔分布。
8.优选地，所述内接地点和所述外接地点同侧设置，且均位于所述外屏蔽层背离所述空腔的一侧。
9.优选地，所述内屏蔽层设置有延伸部，所述延伸部自所述内屏蔽层向外延伸，所述内接地点设置于所述延伸部远离所述内屏蔽层的一端。
10.优选地，所述延伸部远离所述内屏蔽层的一端形成安装部，所述外屏蔽层形成避让所述安装部的第一避让缺口，所述安装部与所述外屏蔽层断开设置，所述内接地点设置于所述安装部上。
11.优选地，所述外屏蔽层上形成所述第一避让缺口的两侧均设置有所述外接地点；所述声孔对应所述第一避让缺口设置，所述内接地点的数量为两个，两个所述内接地点分设于所述声孔的两侧。
12.优选地，所述内屏蔽层与所述外屏蔽层之间具有吸热层；所述吸热层为填充于所述内屏蔽层与所述外屏蔽层之间的吸热胶。
13.优选地，所述内屏蔽层为由外层和内层形成的双层结构，所述外层和所述内层之间形成容置空间，所述容置空间内设置有加强层。
14.优选地，所述加强层为填充于所述容置空间内的pp层。
15.优选地，所述基板的内侧还设置有隔离铜层，所述内层形成第二避让缺口，所述隔离铜层设置于所述第二避让缺口处并与所述内层断开设置，所述mems芯片安装于所述隔离铜层上，所述集成电路芯片安装于所述内层上。
16.优选地，所述屏蔽壳为由第一壳体和罩设于所述第一壳体外的第二壳体形成的双壳体结构，所述第一壳体与所述第二壳体之间具有间隙，所述间隙内填充有空气；所述第一壳体与所述内屏蔽层之间通过锡膏焊接，所述第二壳体均与所述外屏蔽层之间通过锡膏焊接。
17.本实用新型还提出一种电子设备，所述电子设备包括外壳和收容于所述外壳内的如上所述的mems麦克风。
18.本实用新型mems麦克风中，在基板的内侧设置内屏蔽层，在基板的外侧设置外屏蔽层，内屏蔽层和外屏蔽层均能起到抗射频屏蔽功能，以屏蔽射频干扰，从而起到双重屏蔽作用，并且，内屏蔽层和外屏蔽层相互隔开分布，避免干扰信号形成串扰，提高mems麦克风的声学性能。同时，屏蔽壳也可起到屏蔽射频干扰的作用，提高mems麦克风的声学性能。
19.进一步地，内屏蔽层上设置有内接地点，外屏蔽层上设置有外接地点，内接地点和外接地点间隔分布。内接地点可将内屏蔽层上受到的射频干扰通过内接地点单独排出，减少射频向空腔内辐射；外接地点可将外屏蔽层上受到的射频干扰通过外接地点单独排出，减少射频向空腔内辐射。并且，内接地点和外接地点间隔分布，避免干扰信号形成串扰，进一步地提高mems麦克风的封装结构的抗干扰效果，进而大幅提高mems麦克风的声学性能。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
21.图1为本实用新型一实施例mems麦克风的截面示意图。
22.附图标号说明：
23.标号名称标号名称100壳体20屏蔽壳10基板21第一壳体11内屏蔽层22第二壳体111内层23间隙1111第二避让缺口30空腔112外层40声孔1121第一避让缺口50锡膏12外屏蔽层60油墨层13吸热层200传感组件14加强层201集成电路芯片15隔离铜层202mems芯片
16内接地点2021振膜17延伸部2022背极18安装部2023振动腔19外接地点
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24.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
27.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
28.本实用新型提出一种mems麦克风。
29.本实用新型mems麦克风包括壳体100和传感组件200，其中壳体100包括基板10和屏蔽壳20，屏蔽壳20的一端呈敞口设置，基板10盖设于敞口处并与屏蔽壳20围成空腔30；传感组件200收容于空腔30内，传感组件200包括安装于基板10上的集成电路芯片201及mems芯片，基板10对应mems芯片的位置开设有与mems芯片连通的声孔40；基板10的内外两侧分别设置有相互隔开的内屏蔽层11和外屏蔽层12，内屏蔽层11与外屏蔽层12上分别设置有内接地点16和外接地点19，内接地点16和外接地点19间隔分布。
30.具体地，如图1所示，基板10为pcb板，屏蔽壳20可为金属屏蔽壳20，屏蔽壳20的下端呈敞口设置，基板10盖在敞口处，使得基板10与屏蔽壳20之间围成空腔30。传感组件200中的集成电路芯片201可以为asic芯片，asic芯片与mems芯片电连接，且asic芯片与mems芯片均安装在基板10的内侧，形成正装型mems麦克风。可以理解地，mems芯片是具有振膜2021、振动腔2023和背极2022(图中点划线表示)的，基板10上的声孔40与mems芯片的振动腔2023连通，外界声音通过声孔40传递至mems芯片的振动腔2023内，使mems芯片的振膜2021产生振动，声能转化为机械能，振膜2021振动过程可使振膜2021和背极2022的压差产生变化，从而输出交流信号至asic，实现麦克风声能转换成电能的过程。
31.该mems麦克风中，在基板10的内侧设置内屏蔽层11，在基板10的外侧设置外屏蔽层12，内屏蔽层11和外屏蔽层12均能起到抗射频屏蔽功能，以屏蔽射频干扰，从而起到双重屏蔽作用，并且，内屏蔽层11和外屏蔽层12相互隔开分布，避免干扰信号形成串扰，提高mems麦克风的声学性能。同时，屏蔽壳20也可起到屏蔽射频干扰的作用，优选地，屏蔽壳20
可采用抗射频屏蔽功能较好的金属屏蔽壳20，提高mems麦克风的声学性能。
32.进一步地，内屏蔽层11上设置有内接地点16(内gnd)，外屏蔽层12上设置有外接地点19(外gnd)，内接地点16和外接地点19间隔分布。内接地点16可将内屏蔽层11上受到的射频干扰通过内接地点16单独排出，减少射频向空腔30内辐射；外接地点19可将外屏蔽层12上受到的射频干扰通过外接地点19单独排出，减少射频向空腔30内辐射。并且，内接地点16和外接地点19间隔分布，避免干扰信号形成串扰，进一步地提高mems麦克风的封装结构的抗干扰效果，进而大幅提高mems麦克风的声学性能。
33.在优选的技术方案中，内屏蔽层11和外屏蔽层12均为屏蔽金属层。具体地，内屏蔽层11和外屏蔽层12均为屏蔽铜层，可起到良好的抗射频屏蔽功能。
34.在一实施例中，内接地点16和外接地点19同侧设置，且均位于外屏蔽层12背离空腔30的一侧。如图1所示，内接地点16和外接地点19均设置外屏蔽层12外，并均位于外屏蔽壳20的下侧，设计合理，结构紧凑，方便制作。
35.在一实施例中，内屏蔽层11设置有延伸部17，延伸部17自内屏蔽层11向外延伸，内接地点16设置于延伸部17远离内屏蔽层11的一端。如图1所示，由于内屏蔽层11与外屏蔽层12之间具有高度差，因而在内屏蔽层11设置一自内屏蔽层11向外延伸的延伸部17，并将内接地点16设置于延伸部17的下端，实现内接地点16和外接地点19同侧设置，以便制作。
36.在一实施例中，延伸部17远离内屏蔽层11的一端形成安装部18，外屏蔽层12形成避让安装部18的第一避让缺口1121，安装部18与外屏蔽层12断开设置，内接地点16设置于安装部18上。如图1所示，安装部18形成于延伸部17的下端，延伸部17竖向设置，安装部18水平设置，内接地点16设置有安装部18上，外屏蔽层12的第一避让缺口1121可对安装部18进行避让，实现安装部18与外屏蔽层12的断开设置，进而实现内接地点16和外接地点19间隔分布，避免干扰信号形成串扰。
37.在一实施例中，外屏蔽层12上形成第一避让缺口1121的两侧均设置有外接地点19；声孔40对应第一避让缺口1121设置。如图1所示，外屏蔽层12在第一避让缺口1121处断开，为了方便接地及排出干扰，在外屏蔽层12上设置两个外接地点19，两个外接地点19分设于第一避让缺口1121的两侧，使得外屏蔽层12上处于第一避让缺口1121的两侧均能通过其对应的外接地点19将干扰排出，提高mems麦克风的声学性能。
38.进一步地，内接地点16的数量为两个，两个内接地点16分设于声孔40的两侧。如图1所示，内屏蔽层11在声孔40处断开，为了方便接地及排出干扰，在内屏蔽层11上设置两个内接地点16，两个内接地点16分设于声孔40的两侧，使得内屏蔽层11上处于声孔40的两侧均能通过其对应的内接地点16将干扰排出，提高mems麦克风的声学性能。
39.由于射频干扰被mems麦克风的屏蔽壳20吸收后会转化成热能，热能传递到空腔30，使空腔30内空气受热膨胀，压强增加，对空腔30内的传感组件200形成干扰噪音，从而影响mems麦克风的声学性能。因而，在优选的技术方案中，内屏蔽层11与外屏蔽层12之间具有吸热层13；吸热层13具有吸热作用，外屏蔽层12抗射频产生的热能可直接被吸热层13吸收，防止热辐射至空腔30内，避免出现空腔30内空气受热膨胀及压强增加情况，从而起到更好的抗干扰的效果，进一步提高mems麦克风的声学性能。
40.在一实施例中，吸热层13为填充于内屏蔽层11与外屏蔽层12之间的吸热胶。吸热胶将内屏蔽层11和外屏蔽层12粘接，方便装配的同时，吸热胶又能起到良好的吸热作用，可
将外屏蔽层12抗射频产生的热能直接吸收，防止热辐射至空腔30内，避免出现空腔30内空气受热膨胀及压强增加情况，从而起到更好的抗干扰效果，进一步提高mems麦克风的声学性能。
41.在一实施例中，内屏蔽层11为由外层112和内层111形成的双层结构，外层112和内层111之间形成容置空间，容置空间内设置有加强层14。如图1所示，内屏蔽层11呈盒装，为由外层112和内层111形成的双层结构，在其容置空间内设置加强层14，加强层14可加强基板10的整体强度，防止基板10受到外界压力而产生形变，进而避免对空腔30内传感组件200造成影响。进一步地，加强层14为填充于容置空间内的pp(polypropylene，聚丙烯)层。pp层为玻璃纤维和树脂形成的混合层，具有较强的硬度和耐热性，可有效防止基板10受到外界压力或高温而产生形变，提高防护性，保护空腔30内的传感组件200不受外界压力或高温的影响
42.在一实施例中，基板10的内侧还设置有隔离铜层15，内层111形成第二避让缺口1111，隔离铜层15设置于第二避让缺口1111处并与内层111断开设置，mems芯片安装于隔离铜层15上，集成电路芯片201安装于内层111上。
43.如图1所示，隔离铜层15设置在第二避让缺口1111处，使得隔离铜层15能与内层111断开设置，mems芯片安装于隔离铜层15上，使得内屏蔽层11上干扰信号通过隔离铜层15与mems芯片产生的寄生电容而耦合至mems芯片的额输出端，避免形成耦合干扰。
44.在一实施例中，屏蔽壳20为由第一壳体21和罩设于第一壳体21外的第二壳体22形成的双壳体100结构，第一壳体21与第二壳体22之间具有间隙23，间隙23内填充有空气；第一壳体21与内屏蔽层11之间通过锡膏50焊接，第二壳体22均与外屏蔽层12之间通过锡膏50焊接。
45.如图1所示，屏蔽壳20为双壳体100结构，屏蔽壳20的第一壳体21和第二壳体22由内之外间隔设置，第一壳体21和第二壳体22之间具有间隙23，间隙23内填充有空气。第一壳体21与内屏蔽层11之间通过锡膏50焊接，不仅易于制作，而且可将第一壳体21所受到的射频干扰通过内屏蔽层11及内接地点16排出，起到更好的抗射频干扰效果。同理，第二壳体22均与外屏蔽层12之间通过锡膏50焊接，不仅易于制作，而且可将第二壳体22所受到的射频干扰通过外屏蔽层12及外接地点19排出，起到更好的抗射频干扰效果。并且，填充在第一壳体21和第二壳体22之间的间隙23内的空气可对吸收、反射以及消散射频干扰，进一步提高抗射频干扰效果。
46.需要说明的是，基板10的最外侧及最内侧均具有油墨层60，且位于最外侧的油墨层60将第一避让缺口1121填充，位于最内侧的油墨层60将第二避让缺口1111填充。油墨层60可以采用现有技术中的绿油层，起到保护作用。
47.本实用新型还提出一种电子设备，电子设备包括外壳和收容于外壳内的上述的mems麦克风。可以理解的是，该电子设备可以为智能手机、智能手表以及可穿戴产品等电子设备。由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
48.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。