一种微机电系统麦克风的制作方法

1.本实用新型涉及一种麦克风，尤其涉及一种微机电系统麦克风。


背景技术：

2.随着科学技术的不断发展，手机和笔记本等电子产品的体积也不断减小，性能与越来越高。手机和笔记本等电子产品中的部件麦克风的应用也越来越广泛，特别是微机电系统麦克风的发展最为迅速，微机电麦克风由于良好的性能和极易批量生产等优点，会逐步在移动通讯、多媒体系统等方面替代传统的驻极体电容式麦克风。
3.目前，常见的为微机电系统麦克风为电容式微机电系统麦克风，其中，不同厂家生产的电容式微机电系统麦克风会存在相位不兼容的问题。
4.综上，如何解决不同厂家生产的电容式微机电系统麦克风存在相位不兼容的问题，是当前亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供一种微机电系统麦克风，用以解决现有技术中不同厂家生产的电容式微机电系统麦克风存在相位不兼容的问题。
6.第一方面，本实用新型实施例提供一种微机电系统麦克风，包括：第一外壳和印刷电路板，所述第一外壳和所述印刷电路板结合形成背腔，所述第一外壳设有至少一个与背腔接通的第一孔。
7.本实用新型实施例中，通过在第一外壳上设有至少一个与背腔接通的第一孔，可以增大背腔的体积，起到调节背腔体积的作用。背腔的体积变大，可以使得谐振频率变低，从而可以提高低频相应，进而实现调节相位的效果。
8.可选的，所述第一孔的上方盖有孔盖。
9.本实用新型实施例中，孔盖是用于调整背腔的体积，从而降低谐振频率，提高低频相应，进而起到调整相位的效果。
10.可选的，所述第一外壳为金属外壳。
11.本实用新型实施例中，第一外壳是金属材质，通过在第一外壳上设有至少一个第一孔，可以调整背腔的体积，从而降低谐振频率，提高低频相应，进而起到调整相位的效果。
12.可选的，所述第一外壳通过导电胶与所述印刷电路板粘结。
13.本实用新型实施例中，通过导电胶将第一外壳和印刷电路板粘结，形成背腔，由于第一外壳上设有至少一个第一孔，可以调整背腔的体积，从而降低谐振频率，提高低频相应，进而起到调整相位的效果。
14.可选的，所述印刷电路板设有至少一个与外界连通的第二孔。
15.本实用新型实施例中，印刷电路板上设有至少一个与外界连通的第二孔，从而可以实现从第二孔进音。
16.可选的，所述第二孔内放置麦克风组件。
17.本实用新型实施例中，由于是从第二孔进音，将麦克风组件放置在第二孔内，从而可以实现更好的收音。
18.可选的，所述印刷电路板设有至少一个电源电压(voltage drain drain，vdd)端。
19.本实用新型实施例中，在印刷电路板上设有至少一个电源电压，为微电机系统麦克风供电，便于后续根据在第一外壳上设有至少一个第一孔，可以调整背腔的体积，从而降低谐振频率，提高低频相应，进而实现调整相位的效果。
20.可选的，所述微机电系统麦克风还包括：第一芯片，所述第一芯片通过所述导电胶与所述印刷电路板粘结。
21.本实用新型实施例中，通过导电胶将第一芯片和印刷电路板粘结，可以实现将第一芯片封装在背腔中。
22.可选的，所述微机电系统麦克风还包括：第二芯片，所述第二芯片通过所述导电胶与所述印刷电路板粘结。
23.本实用新型实施例中，通过导电胶将第二芯片和印刷电路板粘结，可以实现将第二芯片封装在背腔中。
24.可选的，所述微机电系统麦克风还包括：第一金属线，所述第一金属线的一端连接第一芯片，所述第一金属线的另一端连接所述印刷电路板。
25.本实用新型实施例中，通过第一金属线连接第一芯片和印刷电路板，起到导电的作用，便于后续根据在第一外壳上设有至少一个第一孔，可以调整背腔的体积，从而降低谐振频率，提高低频相应，进而实现调整相位的效果。
26.可选的，所述微机电系统麦克风还包括：第二金属线，所述第二金属线的一端连接第二芯片，所述第二金属线的另一端连接所述微电机系统模组。
27.本实用新型实施例中，通过第二金属线连接第二芯片和印刷电路板，起到导电的作用，便于后续根据在第一外壳上设有至少一个第一孔，可以调整背腔的体积，从而降低谐振频率，提高低频相应，进而实现调整相位的效果。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本实用新型实施例提供的一种电容式微电机系统麦克风的剖面示意图；
30.图2为本实用新型实施例提供的一种微机电系统麦克风的侧视图；
31.图3为本实用新型实施例提供的另一种微机电系统麦克风的侧视图；
32.图4为本实用新型实施例提供的又一种微机电系统麦克风的侧视图；
33.图5为本实用新型实施例提供的又一种微机电系统麦克风的侧视图；
34.图6为本实用新型实施例提供的又一种微机电系统麦克风的侧视图；
35.图7为本实用新型实施例提供的又一种微机电系统麦克风的侧视图；
36.图8为本实用新型实施例提供的一种微机电系统麦克风的剖面图；
37.图9为本实用新型实施例提供的一种孔盖与第一孔的结构示意图；
38.图10a为本实用新型实施例提供的一种孔盖的结构示意图；
39.图10b为本实用新型实施例提供的另一种孔盖的结构示意图；
40.图11为本实用新型实施例提供的一种初始方案、方案以和方案二的相位曲线对比图。
具体实施方式
41.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部份实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
42.如图1所示，为本实用新型实施例提供的一种电容式微电机系统麦克风的剖面示意图。下面介绍电容式微机电系统麦克风的原理。具体来说，电容式微机电系统麦克风包括mems芯片和asic芯片，其中两颗芯片被封装在印刷电路板和金属外壳组合的空腔中，mems芯片主要是由膜片和背极组成。在不通电的情况下，第一芯片中的膜片是不带电的。在通电的情况下，会在印刷电路板上的vdd端施加电压，然后asic芯片的泵电压模块会为电容式微机电系统麦克风提供稳定的直流偏置电压，从而使得第一芯片中的膜片和电容式第一芯片中的背极形成平行板电容器，当声压开始作用时，膜片受声压作用开始在震动，从而使得平行板电容器产生了微小的电容变化，asci芯片用于检测mems芯片电容的变化，并将其转换成电信号，然后asic芯片将电信号传递给相关处理器件，如配套设备的前置放大器或者音频输入接口等。
43.其中，电容式微电机系统麦克风的相位参数会影响电容式微电机系统麦克风的性能。其中影响电容式微电机系统麦克风的相位参数的因素有以下三种，分别是mems芯片的膜片设计、电容式微电机系统麦克风的背腔体积以及电容式微电机系统麦克风的前音腔及进音孔大小。其中由于不同的厂家设计的mems芯片都不同，不同的厂家涉及的asic芯片页不同，因此，不同厂家设计生产的电容式微电机系统麦克风的相位都无法兼容。这样的话，当电子产品需要使用2个或者2个以上电容式微电机系统麦克风的时候，若电容式微电机系统麦克风是不同厂家生产的，则会出现相位不兼容的问题。
44.如图2所示，为本实用新型实施例提供的一种微机电系统麦克风的侧视图。其中，微机电系麦克风200包括第一外壳201和印刷电路板202，其中第一外壳和印刷电路板结合形成背腔，而且第一外壳设有至少一个与背腔接通的第一孔203。通过在第一外壳上设置至少一个与背腔接通的第一孔，可以增大背腔的体积，起到调节背腔体积的作用。背腔的体积变大，可以使得谐振频率变低，从而可以提高低频相应，进而实现调节相位的效果。图2以在第一外壳设置一个与背腔接通的第一孔为例介绍本实用新型。其中，第一孔的直径大小可以预先设定，也可以根据实际情况而定，在此不做限定。第一外壳上可以设置一个或多个与背腔接通的第一孔，可参见下图3至图5。
45.如图3所示，为本实用新型实施例提供的另一种微机电系统麦克风的侧视图。其中微机电系麦克风300包括第一外壳301和印刷电路板302，其中第一外壳301和印刷电路板302结合形成背腔，而且第一外壳301上设有两个第一孔，分别是303和304，其中303和304的直径大小相同。
46.如图4所示，为本实用新型实施例提供的又一种微机电系统麦克风的侧视图。其中微机电系麦克风400包括第一外壳401和印刷电路板402，其中第一外壳401和印刷电路板402结合形成背腔，而且第一外壳401上设有三个第一孔，分别是403、404以及405，其中，403、404以及405的直径大小相同。
47.如图5所示，为本实用新型实施例提供的又一种微机电系统麦克风的侧视图。其中，微机电系麦克风500包括第一外壳501和印刷电路板502，其中第一外壳501和印刷电路板502结合形成背腔，而且第一外壳501上设有两个第一孔，分别是503和504，其中503和504的直径大小不同，503的直径大于504的直径。
48.如图6所示，为本实用新型实施例提供的又一种微机电系统麦克风的侧视图。其中微机电系麦克风600包括第一外壳601和印刷电路板602，其中第一外壳601和印刷电路板602结合形成背腔，而且第一外壳601上设有三个第一孔，分别是603、604以及605，其中，603和604的直径大小相同，但是603和604与605的直径大小不同，其中，605的直径大于603和604的直径。
49.如图7所示，为本实用新型实施例提供的又一种微机电系统麦克风的侧视图。其中微机电系麦克风700包括第一外壳701和印刷电路板702，其中第一外壳701和印刷电路板702结合形成背腔，而且第一外壳701上设有三个第一孔，分别是703、704以及705，其中，703、704和705的直径大小不同，703的直径最小，704的直径大于703，小于705,705的直径最大。
50.如图8所示，为本实用新型实施例提供的一种微机电系统麦克风的剖面图。微机电系统麦克风800包括第一孔801、第一外壳802、第一芯片803、第一金属线804、印刷电路板805、第二芯片806、第二金属线807、第二孔808、vdd端809、导电胶810。
51.本实用新型实施例中，第一外壳802为金属外壳，第一外壳802上设有至少一个与背腔接通的第一孔801，通过导电胶810将第一外壳802与印刷电路板805粘结，然后形成背腔。
52.本实用新型实施例中，每个第一孔对应有孔盖，可参见图9，孔盖是用于盖在第一孔上，从而可以实现增大背腔的体积，进而改变谐振频率，使得提高低频响应，进而实现调节相位的效果。
53.本实用新型实施例中，由于本实用新型中的微机电系统麦克风的进音方式是从底部进音的，因此，在印刷电路板805上设置至少一个与外界连通的第二孔808，可以实现更好的收音。
54.本实用新型实施例中，将麦克风组件放置在第二孔内，便于更好的收音。其中麦克风组件未在图8中显示出来。
55.本实用新型实施例中，印刷电路板805上设有至少一个电源电压vdd端809，从而可以为微电机系统麦克风供电。
56.本实用新型实施例中，第一芯片803是通过导电胶810与印刷电路板805粘结，从而可以实现将第一芯片封装在背腔中。
57.本实用新型实施例中，第二芯片806是通过导电胶810与印刷电路板805粘结，从而可以实现将第二芯片封装在背腔中。
58.本实用新型实施例中，第一金属线804的一端用于连接第一芯片803，第一金属线
804的另一端连接第二芯片806。其中，第一金属线804是起到导电的作用，将第一芯片803与第二芯片806导通。
59.本实用新型实施例中，第二金属线807的一端连接第二芯片806，第二金属线807的另一端连接印刷电路板805。其中，第二金属线807是起到导电的作用，将第一芯片803与印刷电路板805导通。
60.如图10a所示，为本实用新型实施例提供的一种孔盖的结构示意图。如图10b所示，为本实用新型实施例提供的另一种孔盖的结构示意图。举个例子，若第一孔的直径为0.5mm，现在有两个孔盖，分别是第一孔盖和第二孔盖，两个孔盖都可以将第一孔盖上，其中，第一孔盖的体积为a mm3，第二孔盖的体积为b mm3，由于第二孔盖的高度大于第一孔盖的高度，所以第二孔盖的体积大于第一孔盖的体积。初始方案为：当第一外壳未设有第一孔的时候，背腔的体积为1.41mm3，微电机系统麦克风对应的信噪比为62。方案一为：当将第一孔盖盖在第一外壳的第一孔上时，背腔的体积为3.48mm3，微电机系统麦克风对应的信噪比为63.1。方案二为：当将第二孔盖盖在第一外壳的第一孔上时，背腔的体积为8.42mm3，微电机系统麦克风对应的信噪比为63.3。通过上述数据可以看出，增加背腔的体积后，信噪比会很明显的提升。
61.如图11所示，为本实用新型实施例提供的一种初始方案、方案以和方案二的相位曲线对比图。可以看出，背腔体积的增加，可以调节低频的相位，而且增加背腔的体积，信噪比会有很大的提升，但是当背腔增加到一定的体积时，相位不会再有较明显的变化。
62.微机电系统麦克风包括第一芯片和第二芯片，其中两颗芯片被封装在印刷电路板和金属外壳组合的空腔中，第一芯片主要是由膜片和背极组成。微电机系统麦克风的工作原理在不通电的情况下，第二芯片中的膜片是不带电的。在通电的情况下，会在印刷电路板上的vdd端施加电压，然后第二芯片的泵电压模块会为电容式微机电系统麦克风提供稳定的直流偏置电压，从而使得第一芯片中的膜片和电容式第一芯片中的背极形成平行板电容器，当声压开始作用时，膜片受声压作用开始在震动，从而使得平行板电容器产生了微小的电容变化，第二芯片用于检测第一芯片电容的变化，并将其转换成电信号，然后第二芯片将电信号传递给相关处理器件，如配套设备的前置放大器或者音频输入接口等。但是当电子产品需要使用两个及两个以上不同厂家生产的微电机系统麦克风的时候，需要将微电机系统麦克风的第一外壳设有至少一个与背腔接通的第一孔，其中第一孔的作用是增大背腔的体积，从而可以降低谐振频率，提高低频相应，进而起到相位的效果。
63.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。