本实用新型涉及MEMS麦克风技术领域,尤其涉及一种MEMS麦克风壳体结构。
背景技术:
信噪比是MEMS麦克风的一项重要指标,客户也在不断提出越来越高的信噪比需求,现有前进音结构如图1所示,包括金属材料制成的外壳、接线板,MEMS片连接在接线板上,金属外壳上开设有音孔,这种结构的MEMS麦克风前进音类型信噪比已达到瓶颈。
为实现更高信噪比,如图2所示,可以将MEMS片贴在带有音孔的金属外壳上,通过底部转顶部的方式实现前进音结构MEMS麦克风的高信噪比。但是这种结构的MEMS麦克风具有以下缺点:
1)、需要解决MEMS片衬底与金属材料制成的外壳的绝缘,外壳表面需要做绝缘处理或增加其他物料绝缘;
2)、在外壳内增加一个小接线板,以实现芯片与PCB的电气连接;
3)、由于外壳采用金属材料制成,外壳1受压能力有限,容易变形,导致内部器件膜片发生形变或应力变化,导致灵敏度不稳定;
4)、受到部件加工工艺限值,小型化困难。
为实现更高信噪比,如图3所示,还可以采用多层PCB式,多层PCB式具有以下缺点:
1)、多层PCB组成,成本高;
2)、锡膏选型问题,PCB吸收热量较大,很难实现高温锡膏的应用,导致产品回流过程容易开焊,性能不良;
3)、信号线外漏,产品屏蔽性能差,导致抗干扰能力和ESD能力差;
4)、小型化困难。
技术实现要素:
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种MEMS麦克
风壳体结构,该壳体结构解决了MEMS片衬底与外壳的绝缘问题,也不需要再额外增加小接线板来实现电气连接,节省了材料,提高了生产效率;同时,该壳体结构外壳硬度较大,压力不容易导致外壳变形,产品的灵敏度稳定性显著提高,且其具有很好的耐热性,不影响高温锡膏的应用,保证了产品的高可靠性。
本实用新型采用以下技术方案,一种MEMS麦克风壳体结构,包括采用陶瓷材料制成的外壳本体。
以下是本实用新型的进一步改进:
外壳本体的内壁具有台阶面,台阶面上连接有金线焊盘。
进一步改进:
所述外壳本体包括顶板,顶板上一体连接有左侧板及右侧板;
左侧板(2)与右侧板(3)首尾相接形成环形壳体;
所述右侧板具有内壁及外壁,右侧板的内壁为台阶形,右侧板的内壁具有一个台阶面,台阶面与顶板平行设置,台阶面上连接有金线焊盘;
所述左侧板具有内壁及外壁,左侧板的内壁为台阶形,左侧板具有一个台阶面,台阶面上连接有PCB连接焊盘。
进一步改进:
所述外壳本体包括顶板,顶板上一体连接有左侧板及右侧板;
所述右侧板具有内壁及外壁,右侧板的内壁为台阶形,右侧板的内壁具有三个台阶面,三个台阶面分别与顶板平行设置,三个台阶面中位于中间的台阶面上连接有金线焊盘,三个台阶面中远离顶板的台阶面上连接有PCB连接焊盘。
进一步改进:
所述外壳本体包括顶板,顶板上一体连接有左侧板及右侧板;
所述右侧板具有内壁及外壁,右侧板的内壁为台阶形,右侧板的内壁具有两个台阶面,两个台阶面分别与顶板平行设置,远离顶板的台阶面上连接有金线焊盘;
所述左侧板具有内壁及外壁,左侧板的内壁为台阶形,左侧板具有一个台阶面,台阶面上连接有PCB连接焊盘。
进一步改进:
所述外壳本体包括顶板,顶板上一体连接有左侧板及右侧板;
所述右侧板具有内壁及外壁,右侧板的内壁为台阶形,右侧板的内壁具有三个台阶面,三个台阶面分别与顶板平行设置,三个台阶面中位于中间的台阶面上连接有金线焊盘,三个台阶面中远离顶板的台阶面上连接有PCB连接焊盘;
左侧板具有内壁及外壁,左侧板的内壁为台阶形,左侧板的内壁具有一个台阶面。
进一步改进:
所述外壳本体包括顶板,顶板上一体连接有左侧板及右侧板;
所述右侧板具有内壁及外壁,右侧板的内壁为台阶形,右侧板的内壁具有两个台阶面,两个台阶面分别与顶板平行设置,远离顶板的台阶面上连接有金线焊盘;
左侧板具有内壁及外壁,左侧板的内壁为台阶形,左侧板的内壁具有两个台阶面,两个台阶面分别与顶板平行设置,两个台阶面中远离顶板的台阶面上连接有PCB连接焊盘。
本实用新型采用上述技术方案具有以下技术效果:
1、壳体结构采用陶瓷材料,解决了MEMS片衬底与外壳粘接面的绝缘问题;
2、不需要再额外增加小接线板来实现电气连接作用,节省了材料,降低了成本提高了生产效率;
3、壳体结构采用陶瓷材料,硬度较大,压力不容易导致外壳变形,产品的灵敏度稳定性显著提高;
4、所用陶瓷材料耐温性好,可保证产品高温锡膏的应用,保证产品具有较高的可靠性;
5、此方案所用内部设计灵活,容易实现产品小型化。
下面结合附图和实施例对上述技术方案做进一步说明:
附图说明:
附图1为背景技术中MEMS麦克风结构示意图;
附图2为背景技术中金属壳式MEMS麦克风结构示意图;
附图3为背景技术中多层PCB式MEMS麦克风结构示意图;
附图4为本实用新型实施例1中MEMS麦克风结构示意图;
附图5为本实用新型实施例2中MEMS麦克风结构示意图;
附图6为本实用新型实施例3中MEMS麦克风结构示意图;
附图7为本实用新型实施例4中MEMS麦克风结构示意图;
附图8为本实用新型实施例5中MEMS麦克风结构示意图;
附图9为本实用新型实施例1中MEMS麦克风与现有技术中金属壳式MEMS麦克风灵敏度随压力变化关系对比图。
图中:1-顶板;2-左侧板;3-右侧板;4-外壳本体;5-金线焊盘;6-PCB连接焊盘;7-音孔。
具体实施方式
实施例1,如图4所示,一种MEMS麦克风壳体结构,包括外壳本体4,所述外壳本体4采用陶瓷材料制成。
所述外壳本体4包括顶板1,顶板1上一体连接有左侧板2及右侧板3。
左侧板(2)与右侧板(3)首尾相接形成环形壳体。
所述右侧板3具有内壁及外壁,右侧板3的内壁为台阶形,右侧板3的内壁具有一个台阶面,台阶面与顶板1平行设置,台阶面上连接有金线焊盘5。
所述左侧板2具有内壁及外壁,左侧板2的内壁为台阶形,左侧板2具有一个台阶面,台阶面上连接有PCB连接焊盘6。
顶板1上靠近左侧板2的位置开设有音孔7。
如图9所示,对采用上述壳体结构组装的MEMS麦克风进行灵敏度随压力变化关系测试,得出其灵力度随压力变化小,压力在10N-50N范围内灵敏度能够保持在-38.0dB与-38.5dB之间。
实施例2,如图5所示,一种MEMS麦克风壳体结构,包括外壳本体4,所述外壳本体4采用陶瓷材料制成。
所述外壳本体4包括顶板1,顶板1上一体连接有左侧板2及右侧板3,左侧板(2)与右侧板(3)首尾相接形成环形壳体。
所述右侧板3具有内壁及外壁,右侧板3的内壁为台阶形,右侧板3的内壁具有三个台阶面,三个台阶面分别与顶板1平行设置,三个台阶面中位于中间的台阶面上连接有金线焊盘5,三个台阶面中远离顶板1的台阶面上连接有PCB连接焊盘6。
顶板1上靠近左侧板2的位置开设有音孔7。
实施例3,如图6所示,一种MEMS麦克风壳体结构,包括外壳本体4,所述外壳本体4采用陶瓷材料制成。
所述外壳本体4包括顶板1,顶板1上一体连接有左侧板2及右侧板3,左侧板(2)与右侧板(3)首尾相接形成环形壳体。
所述右侧板3具有内壁及外壁,右侧板3的内壁为台阶形,右侧板3的内壁具有两个台阶面,两个台阶面分别与顶板1平行设置,远离顶板1的台阶面上连接有金线焊盘5。
所述左侧板2具有内壁及外壁,左侧板2的内壁为台阶形,左侧板2具有一个台阶面,台阶面上连接有PCB连接焊盘6。
顶板1上靠近左侧板2的位置开设有音孔7。
实施例4,如图7所示,一种MEMS麦克风壳体结构,包括外壳本体4,所述外壳本体4采用陶瓷材料制成。
所述外壳本体4包括顶板1,顶板1上一体连接有左侧板2及右侧板3,左侧板(2)与右侧板(3)首尾相接形成环形壳体。
所述右侧板3具有内壁及外壁,右侧板3的内壁为台阶形,右侧板3的内壁具有三个台阶面,三个台阶面分别与顶板1平行设置,三个台阶面中位于中间的台阶面上连接有金线焊盘5,三个台阶面中远离顶板1的台阶面上连接有PCB连接焊盘6。
左侧板2具有内壁及外壁,左侧板2的内壁为台阶形,左侧板2的内壁具有一个台阶面。
实施例5,如图8所示,一种MEMS麦克风壳体结构,包括外壳本体4,所述外壳本体4采用陶瓷材料制成。
所述外壳本体4包括顶板1,顶板1上一体连接有左侧板2及右侧板3,左侧板(2)与右侧板(3)首尾相接形成环形壳体。
所述右侧板3具有内壁及外壁,右侧板3的内壁为台阶形,右侧板3的内壁具有两个台阶面,两个台阶面分别与顶板1平行设置,远离顶板1的台阶面上连接有金线焊盘5。
左侧板2具有内壁及外壁,左侧板2的内壁为台阶形,左侧板2的内壁具有两个台阶面,两个台阶面分别与顶板1平行设置,两个台阶面中远离顶板1的台阶面上连接有PCB连接焊盘6。