麦克风防水组件以及电子产品的制作方法

1.本实用新型涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种麦克风防水组件以及电子产品。


背景技术：

2.本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
3.麦克风也称话筒，微音器。麦克风是将声音信号转换为电信号的能量转换器件。一般地，麦克风的内部均具有一个用于收集音波的前腔，前腔内设置能够将音波转化为电信号的声电转换装置，麦克风上还设有一个连通前腔和外接的进声孔，以便外接的音波通过进声孔传递至前腔内被声电转换装置采集。
4.近年来电子产品的相关技术发展迅速，对电子产品的性能要求越来越高，以满足电子产品在不同环境下的应用需求和可靠性要求。具有防水功能的麦克风能够防止外界的水通过进声孔进入前腔内，从而避免造成麦克风进水而损坏或者失灵。现有的麦克风通过防水膜将进声孔密封，以实现防水动能。但是，防水膜将前腔与外界完全隔开，外界的声波需要穿透防水膜后才能进入到前腔，声波在穿透防水膜时必然会存在声波的损失以及防水膜震动的干扰，降低了麦克风的拾音质量。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是至少解决声波在穿透防水膜时存在声波的损失以及防水膜震动的干扰，降低了麦克风的拾音质量的技术问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
6.本实用新型的第一方面技术方案，提出了一种麦克风防水组件，麦克风防水组件包括：基板；壳体，与所述基板相连，所述基板与所述壳体之间限定出音腔，所述基板或所述壳体上设有连通所述音腔与外部空间的进声孔；
7.声电转换装置，设于所述音腔内；防水膜，所述防水膜覆盖所述进声孔，所述防水膜上设有至少一个具有预设直径的微孔，所述微孔与所述进声孔连通。
8.根据本实用新型提出的麦克风防水组件，一方面，由于水表面具有张力，因此在防水膜上的水压较低时，水难以穿透微孔进入到进声孔内，因此，防水膜具有防水功能；另一方面，与现有技术中声波只能穿透防水膜才能进入到进声孔内相比，外界的声波还可以通过微孔和间隙传递至进声孔中，因此提升了拾音质量。
9.另外，根据本实用新型的麦克风防水组件，还可具有如下附加的技术特征：
10.在本实用新型的一些实施例中，所述基板包括相对的第一表面和第二表面，所述进声孔设于所述基板上并贯通所述第一表面和所述第二表面；所述声电转换装置设于所述第一表面上，所述防水膜与所述第二表面密封连接，所述防水膜与所述第二表面之间具有间隙，所述微孔通过所述间隙与所述进声孔连通。
11.在本实用新型的一些实施例中，沿平行于所述基板的方向，所述微孔与所述进声孔错开设置；其中，所述防水膜为可伸缩形变的弹性膜；和/或所述防水膜设有褶皱结构，所
述褶皱结构成环状并设于所述微孔的外部，且所述褶皱结构能够沿自身径向方向伸缩形变。
12.在本实用新型的一些实施例中，所述褶皱结构靠近所述防水膜的周向边缘设置。
13.在本实用新型的一些实施例中，沿所述褶皱结构的径向方向，所述褶皱结构包括多个依次连接的弯曲结构；所述弯曲结构呈弧形或v形或回形。
14.在本实用新型的一些实施例中，所述第二表面与所述微孔对应的区域的被配置为光滑的平面。
15.在本实用新型的一些实施例中，所述预设直径小于等于3微米。
16.在本实用新型的一些实施例中，所述声电转换装置包括：mems芯片，设于所述基板上并与所述基板间形成前腔，所述前腔与所述进声孔连通；asic芯片，设于所述基板上，所述asic芯片通过导线与所述mems芯片电连接。
17.在本实用新型的一些实施例中，衬底，所述衬底环设于所述防水膜的外边缘并与所述第二表面密封连接，并使所述防水膜与所述第二表面之间形成间隙。
18.根据本实用新型的第二方面技术方案提出了一种电子产品，电子产品包括：第一方面技术方案中的麦克风防水组件；整机外壳，所述麦克风防水组件设于所述整机外壳内，且所述整机外壳上开设有与所述麦克风防水组件中的进声孔或微孔对应的收音孔。
19.根据本实用新型提出的电子产品，不仅具有防水功能，与现有的麦克风中声波只能穿透防水膜才能进入到进声孔内相比，外界的声波还可以通过微孔和间隙传递至进声孔和音腔中，能够提升拾音质量。
附图说明
20.通过阅读下文优选实施例的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
21.图1示意性地示出了根据本实用新型实施例的麦克风防水组件的结构示意图；
22.图2示意性地示出了根据本实用新型实施例的处于深水区域状态下的麦克风防水组件的结构示意图；
23.图3示意性地示出了根据本实用新型实施例的防水膜的局部的结构示意图；
24.图4示意性地示出了根据本实用新型实施例的防水膜的结构示意图。
25.附图标记如下：
26.10-基板、11-第一表面、12-第二表面、13-进声孔；
27.20-声电转换装置、21-mems芯片、22-asic芯片、23-导线、24-前腔；
28.30-防水膜、31-微孔、32-褶皱结构、321-弯曲结构、33-间隙；
29.40-壳体、41-音腔；
30.50-衬底。
具体实施方式
31.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实
施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
32.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
33.尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
34.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
35.如图1所示，根据本实用新型的实施例，提出了一种麦克风防水组件，麦克风防水组件包括：基板10、声电转换装置20和防水膜30。具体地，壳体40与基板10相连，并且在基板10和壳体40之间形成音腔41，基板10上或者壳体40上设置进声孔13，进声孔13能够将音腔41与外部空间连通，使得外部空间的声波可以通过进声孔13传递至音腔41内。声电转换装置20设于音腔41内，使得声波可以通过进声孔13进入到第音腔41后被声电转换装置20收集并将其转化成电信号。防水膜30覆盖进声孔13，从而阻挡外部的水等液体进入到进声孔13内。并且防水膜30上设有至少一个具有预设直径的微孔31，微孔31与进声孔13连通。由于水等液体的表面具有张力，因此，当水等液体对防水膜30的压力较小时，水不会穿过微孔31进入到进声孔13内。从而使得具有微孔31的防水膜30具有防水功能。本实施例中，声电转换装置20用于将声波转化为电信号，声电转换装置20可以是电磁式声电转换装置、电容式声电转换装置、电阻式声电转换装置、压电式声电转换装置等，在此不做具体地限定。
36.在一个示例性实施例中，如图1所示，基板10具有相对设置的第一表面11和第二表面12，第一表面11用于设置声电转换装置20。壳体40与第一表面11相连，在壳体40与第一表面11限定出音腔41，声电转换装置20设于音腔41内，通过将声电转换装置20设置在音腔41内，壳体40可以阻隔外界电磁波干扰，从而提升麦克风组件的拾音质量。进声孔13设置在基板10上，进声孔13贯通第一表面11和第二表面12，使得声波可以通过进声孔13自第二表面
12的一侧进入到第一表面11的一侧后被声电转换装置20收集并将其转化成电信号。防水膜30与第二表面12密封连接，防水膜30将进声孔13覆盖，从而阻挡外部的水等液体进入到进声孔13内，防止浸湿或污染声电转换装置20。其中，防水膜30和第二表面12之间形成间隙33，在防水膜30上还设有至少一个微孔31，微孔31通过间隙33与进声孔13连通，使得外界的声波可以直接穿过微孔31并通过间隙33传递至进声孔13中，从而能够提升拾音质量。需要说明的是，微孔31为预设直径的微孔31，由于水等液体的表面具有张力，因此，当水等液体对防水膜30的压力较小时，水不会穿过微孔31进入到进声孔13内。从而使得具有微孔31的防水膜30具有防水功能。
37.在一个示例性的实施例中，微孔31的直径设置为小于或等于3μm。
38.在一个示例性的实施例中，如图3所示，防水膜30上设置有多个微孔31，多个微孔31中以一个微孔31为中心呈中心对称的方式排布。
39.在本实用新型的一些实施例中，防水膜30为可伸缩形变的弹性膜，且沿平行于基板10的方向，微孔31与进声孔13错开设置。当麦克风防水组件处于浅水区域使防水膜30承受的水压较低时，水无法穿透微孔31，使麦克风防水组件具有防水功能，并且防水膜30的形变量较小，使得防水膜30与基板10的第二表面12之间仍然存在间隙33，声波可以直接通过微孔31和间隙33传递至进声孔13中，因此，麦克风防水组件不仅具有防水功能还可以提升拾音质量。当麦克风防水组件处于深水区域使防水膜30承受的水压较大时，防水膜30在水压的驱动下朝向第二表面12的一侧伸展，使设置有微孔31区域的防水膜30直接贴合到基板10的第二表面12上，利用第二表面12将微孔31封闭，从而防止水进入到进声孔13内，实现深水区的防水功能。
40.在一个具体的实施例中，防水膜的材料为pps(聚苯硫醚)或pi(聚酰亚胺)，防水膜的厚度小于等于10μm。
41.在本实用新型的一些实施例中，如图1和图4所示，沿平行于基板10的方向，微孔31与进声孔13错开设置，在防水膜30设有褶皱结构32，褶皱结构32呈环状，褶皱结构32设置在微孔31的外部，褶皱结构32能够沿自身的径向方向伸缩形变。请参照图1，当麦克风防水组件处于浅水区域使防水膜30承受的水压较低时，水无法穿透微孔31，使麦克风防水组件具有防水功能，并且褶皱结构32的形变量较小，使得防水膜30与基板10的第二表面12之间仍然存在间隙33，声波可以直接通过微孔31和间隙33传递至进声孔13中，因此，麦克风防水组件兼顾了防水功能以及提升拾音质量的功能。请参照图2，当麦克风防水组件处于深水区域使防水膜30承受的水压较大时，褶皱结构32在水压的驱动下朝向第二表面12的一侧伸展，使设置有微孔31区域的防水膜30直接贴合到基板10的第二表面12上，利用第二表面12将微孔31封闭，从而防止水进入到进声孔13内，实现深水区的防水功能。其中，图2中箭头所指的方向即为水压的方向。需要强调的是，本实施例中，褶皱结构32可以仅围绕微孔31设置。
42.在一个示例性实施例中，如图1和图4所示，进入进声孔13的声波包括穿透防水膜30的声波部分以及直接穿过微孔31的声波部分，褶皱结构32可能会影响声波穿透褶皱结构32后的声波质量，因此，将褶皱结构32靠近防水膜30的周向边缘设置，使得褶皱结构32所形成的环形区域内的防水膜30能够覆盖进声孔13，从而减小褶皱结构32对拾音质量的影响，提高拾音质量。
43.在一个示例性的实施例中，如图1所示，沿褶皱结构32的径向方向，褶皱结构32包
括多个依次连接的弯曲结构321，垂直于防水膜30的压力使得多个弯曲结构321发生形变，并且在弯曲结构321伸直的过程中使褶皱结构32整体伸展延长，从而能够使防水膜30能够朝向第二表面12移动，并使其贴合到第二表面12上。当防水膜30的压力减小或消失时，伸展的弯曲结构321回缩，防水膜30脱离与第二表面12的接触形成间隙33。本实施例中，弯曲结构321可以是弧形的弯曲形状，也可以是v形形状。
44.在一个具体的实施例中，如图1所示，弯曲结构321为回形形状。
45.在一个示例性的实施例中，为了进一步提高麦克风防水组件在深水区的防水效果，第二表面12与微孔31对应的区域被配置为光滑的平面，以使得防水膜30与第二表面12贴合时，能够更好地对微孔31实现密封，防止水通过微孔31进入到间隙33以及进声孔13内。
46.在本实用新型的一些实施例中，声电转换装置20包括：mems芯片21和asic芯片22。mems为(micro-electro-mechanical system，mems)微机电系统，asic芯片22为(application specific integrated circuit，asic)芯片，具体地，本实施例中，mems芯片21和asic芯片22设于基板10上，asic芯片22通过导线23与mems芯片21电连接，mems芯片21的电容会随着传入的声音的变化产生相应的变化，再利用asic芯片22对变化的电容信号进行处理和输出从而实现对声音的拾取。其中，mems芯片21与基板10之间形成前腔24，的第二腔,24与进声孔13连通，mems芯片21对由进声孔13进入mems芯片21的前腔24的声压进行感应并将声压转变成电信号。在本实施例中，麦克风组件的工作原理为：声音依次经过微孔31、间隙33和进声孔13，然后进入mems芯片21的前腔24，由mems芯片21感应声压并将声压转变成电信号。
47.需要强调的是，当防水膜30承受较大水压向第二表面12移动的过程中，mems芯片21的前腔24与间隙33中的空气会通过微孔31排出，避免防水膜30承受较大压力时使mems芯片21的前腔24的气压过大，以平衡mems芯片21的前腔24与音腔41之间的气压，减小对mems芯片21的振膜的冲击。
48.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，麦克风防水组件还包括衬底50，衬底50呈环状，衬底50与第二表面12密封连接，且衬底50环设于防水膜30的外边缘。衬底50用于支撑防水膜30，使防水膜30与第二表面12之间形成间隙33。本实施例中，衬底50和防水膜30通过胶水粘贴到第二表面12上。
49.根据本实用新型的实施例还提供一种电子产品，电子产品包括麦克风防水组件和整机外壳，麦克风防水组件设于整机外壳内，且整机外壳上开设有与麦克风防水组件中的进声孔或微孔对应的收音孔。该麦克风防水组件为上述任一实施例提供的麦克风防水组件，在保证电子产品的音频声学效果的同时，还具有防水效果，其优点是由麦克风防水组件带来的。
50.其中，电子产品具体可以是麦克风、手机、平板电脑、耳机等。
51.根据本实用新型提供的麦克风防水组件或电子产品，可以实现不同环境下的防水功能，还提高了拾音质量。
52.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。