MEMS麦克风和电子设备的制作方法

mems麦克风和电子设备
技术领域
1.本实用新型涉及声电转换技术领域，更具体地，涉及一种mems麦克风，以及具有该mems麦克风的电子设备。


背景技术：

2.现有的mems麦克风中，声波可以从pcb板上的声孔传递至mems声学传感器的振膜，振膜在声波的作用下产生振动，从而可以将声音转换成电信号。然而，现有的mems麦克风难以实现单指向功能，在需要对特定方向拾音时容易受到干扰。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种mems麦克风的新技术方案，至少能够解决现有技术中的难以实现单指向功能的问题。
4.本实用新型还提供了一种电子设备。
5.根据本实用新型的第一方面，提供了一种mems麦克风，包括：线路板，所述线路板具有第一声孔；第一壳体，所述第一壳体设于所述线路板的一侧，所述第一壳体与所述线路板之间配合限定有第一收容空间，所述第一壳体上设有贯穿的第二声孔；mems声学传感器，所述mems声学传感器位于所述第一收容空间，所述mems声学传感器包括振膜，所述振膜将所述第一收容空间分隔为第一声腔和第二声腔，所述第一声腔与所述第一声孔连通以使外界声波沿着第一声音路径进入所述第一声腔，所述第二声腔与所述第二声孔连通以使外界声波沿着第二声音路径进入所述第二声腔；阻尼结构，所述阻尼结构至少设于所述第二声音路径，以使与所述第二声音路径对应的声波受到的阻尼大于与所述第一声音路径对应的声波受到的阻尼。
6.可选地，所述阻尼结构包括设于所述第一壳体外侧的至少一层第一阻尼网。
7.可选地，所述第一阻尼网设于所述第一壳体的外表面且覆盖所述第二声孔。
8.可选地，所述阻尼结构包括设于所述第一壳体上的多个孔道，所述多个孔道形成为所述第二声孔。
9.可选地，所述阻尼结构包括：第二壳体，所述第二壳体与所述第一壳体设于所述线路板的同一侧，所述第二壳体上设有贯穿的第三声孔，所述第三声孔与所述第二声孔连通，所述第三声孔与所述第二声孔错开设置以延长所述第二声音路径。
10.可选地，所述第一壳体包括第一侧壁和第一顶壁，所述第二壳体包括第二侧壁和第二顶壁，所述第一顶壁和所述第二顶壁分别与所述线路板间隔开分布，所述第一侧壁和所述第二侧壁分别为环形件，所述第一侧壁用于连接所述线路板和所述第一顶壁，所述第二侧壁用于连接所述线路板和所述第二顶壁，所述第三声孔设于所述第二顶壁，所述第二声孔设于所述第一顶壁和/或所述第一侧壁。
11.根据本实用新型的第二方面，提供了一种电子设备，包括第三壳体，所述第三壳体内限定有第二收容空间，所述第三壳体设有分别与外界环境连通的第四声孔和第五声孔；
mems麦克风，所述mems麦克风位于所述第二收容空间，所述mems麦克风为上述任一所述的mems麦克风，所述第一声孔与所述第四声孔连通，所述第二声孔与所述第五声孔连通。
12.可选地，所述阻尼结构包括：阻尼件，所述阻尼件设有声音通道，所述声音通道的第一端与所述第五声孔连通，所述声音通道的第二端与所述第二声孔连通。
13.可选地，所述声音通道的至少一部分为曲线形通道。
14.可选地，所述阻尼结构还包括：第二阻尼网，所述第二阻尼网位于所述阻尼件的外表面和所述第三壳体的内壁面之间，所述第二阻尼网分别覆盖所述第五声孔和所述声音通道的第一端。
15.根据本实用新型的mems麦克风，通过振膜将第一收容空间进行分隔，使得沿第一声音路径和第二声音路径传播至振膜的声波受到的阻尼不同，从而在振膜的两侧形成压差，有利于提高mems麦克风特定方向的灵敏度，使得mems麦克风在拾音时形成指向性。
16.通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
17.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实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。
18.图1是根据本实用新型提供的一个实施例的mems麦克风的剖视结构示意图；
19.图2是根据本实用新型提供的又一个实施例的mems麦克风的剖视结构示意图；
20.图3是根据本实用新型提供的再一个实施例的电子设备的部分结构的剖视结构示意图。
21.附图标记
22.电子设备100；
23.mems麦克风10；
24.线路板11；第一声孔111；
25.第一壳体12；第一收容空间121；第一声腔121a；第二声腔121b；第二声孔122；第一侧壁123；第一顶壁124；
26.mems声学传感器13；振膜131；
27.第一阻尼网141；孔道142；第二壳体143；容纳腔1431；第二侧壁1432；第二顶壁1433；第三声孔144；阻尼件145；声音通道1451；第二阻尼网146；
28.aisc芯片15；
29.第三壳体20；第四声孔21；第五声孔22。
具体实施方式
30.现在将参照附图来详细描述本实用新型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实用新型的范围。
31.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，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
32.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。
33.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。
34.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。
35.下面首先结合附图具体描述根据本实用新型实施例的mems麦克风10。
36.如图1至图3所示，根据本实用新型实施例的mems麦克风10包括：线路板11、第一壳体12、mems声学传感器13以及阻尼结构。
37.具体而言，线路板11具有第一声孔111，第一壳体12设于线路板11的一侧，第一壳体12与线路板11之间配合限定有第一收容空间121，第一壳体12上设有贯穿的第二声孔122。mems声学传感器13位于第一收容空间121，mems声学传感器13包括振膜131，振膜131将第一收容空间121分隔为第一声腔121a和第二声腔121b，第一声腔121a与第一声孔111连通以使外界声波沿着第一声音路径进入第一声腔121a，第二声腔121b与第二声孔122连通以使外界声波沿着第二声音路径进入第二声腔121b。阻尼结构至少设于第二声音路径，以使与第二声音路径对应的声波受到的阻尼大于与第一声音路径对应的声波受到的阻尼。
38.换言之，根据本实用新型实施例的mems麦克风10主要由线路板11、第一壳体12、mems声学传感器13以及阻尼结构构成。可选地，线路板11可以是pcb板，第一壳体12可以是与线路板11的一侧面连接的罩壳。
39.具体地，第一壳体12与线路板11之间可以形成有第一收容空间121，mems声学传感器13可以被收容在第一收容空间121内，且mems声学传感器13可以与线路板11电连接，线路板11上可以设有与mems声学传感器13配合的电路。
40.其中，mems声学传感器13可以包括振膜131，该振膜131可以将第一收容空间121分隔为两个空间，这两个空间可以分别为第一声腔121a和第二声腔121b。例如，mems声学传感器13可以主要由传感器主体和振膜131组成，传感器主体可以具有通道，该通道的一端可以与朝向线路板11，另一端可以与第一收容空间121连通，振膜131可以设置在该通道内，并封闭该通道，从而使振膜131的第一侧与线路板11之间的空间形成为第一声腔121a，振膜131的第二侧与第一壳体12之间的空间形成为第二声腔121b。可选地，mems声学传感器13可以是mems芯片。
41.另外，线路板11上可以设有第一声孔111，第一声孔111可以贯穿线路板11，且第一声孔111可以与第一声腔121a连通，第一壳体12上可以设有第二声孔122，第二声孔122可以贯穿第一壳体12的壳体壁，且第二声孔122可以与第二声腔121b连通。其中，外界声波可以沿第一声音路径进入第一声腔121a，也可以沿第二声音路径进入第二声腔121b，具体地，第一声音路径可以经过第一声孔111，第二声音路径可以经过第二声孔122，外界声波可以依次经过第一声孔111和第一声腔121a到达振膜131的第一侧，也可以依次经过第二声孔122和第二声腔121b到达振膜131的第二侧。
42.为了便于说明，可以定义振膜131的第一侧朝向的方向为前方，振膜131的第二侧朝向的方向为后方，也就是说，外界声波可以依次经过第一声孔111和第一声腔121a到达振膜131的前侧，也可以依次经过第二声孔122和第二声腔121b到达振膜131的后侧。
43.至少在第二声音路径上可以设有阻尼结构，由于阻尼结构对声波的传播具有阻尼作用，因此，声波在通过阻尼结构后声压可以降低。为了便于说明，可以定义通过第一声音路径进入第一声腔121a的声波为前声波，通过第二声音路径进入第二声腔121b的声波为后声波。因此，在第二声音路径上设置阻尼结构，可以使后声波受到的阻尼大于前声波受到的阻尼，从而使得前声波和后声波作用在振膜131上的声压不同，以在振膜131的两侧形成压差。
44.需要说明的是，阻尼结构也可以设置在其他结构上，以增加传播至振膜131第二侧的声波受到的阻尼。
45.由此，根据本实用新型提供的mems麦克风10，通过振膜131将第一收容空间121进行分隔，使得沿第一声音路径和第二声音路径传播至振膜131的声波受到的阻尼不同，从而在振膜131的两侧形成压差，有利于mems麦克风10在拾音时形成指向性，提高mems麦克风10前侧面的灵敏度，降低mems麦克风10后侧面的灵敏度。
46.可选地，mems麦克风10还可以包括aisc芯片15，aisc芯片15可以设于线路板11，具体地，aisc芯片15可以被容置在第一收容空间121内，此时，aisc芯片15与mems芯片之间可以通过金属线电连接，aisc芯片15也可以位于第一收容空间121外，aisc芯片15和mems芯片可以分别通过金属线与线路板11电连接。
47.根据本实用新型的一个实施例，阻尼结构包括设于第一壳体12外侧的至少一层第一阻尼网141。
48.具体而言，阻尼结构可以包括一层或多层第一阻尼网141，可以定义第一壳体12朝向第一收容空间121的一侧为第一壳体12的内侧，第二壳体143远离第一收容空间121的一侧为第一壳体12的外侧，第一阻尼网141可以设置在第一壳体12的外侧。
49.本实施例中，通过设置第一阻尼网141，不仅可以使后声波受到的阻尼增大，还有利于通过更换第一阻尼网141来调节后声波受到的阻尼的大小，以控制mems麦克风10的拾音效果。另外，将第一阻尼网141设置在第一壳体12外侧，还可以简化第一阻尼网141的更换的流程，提高更换便捷性和效率。
50.根据本实用新型的一个实施例，第一阻尼网141设于第一壳体12的外表面且覆盖第二声孔122。也就是说，第一阻尼网141可以与第一壳体12的外表面连接，且第一阻尼网141可以对第二声孔122在第一壳体12的外表面上的开口进行覆盖。
51.具体地，第二声孔122在第一壳体12的外表面形成的开口的面积可以小于第一阻尼网141的面积，以使得第一阻尼网141可以覆盖上述开口。
52.本实施例中，将第一阻尼网141设置在第一壳体12的外表面，可以利用第一壳体12对第一阻尼网141形成支撑，同时利用第一阻尼网141覆盖第二声孔122，可以使得后声波均穿过第一阻尼网141，从而使得后声波均受到较大的阻尼，增加在振膜131两侧形成的压差。
53.根据本实用新型的一个实施例，阻尼结构包括设于第一壳体12上的多个孔道142，多个孔道142形成为第二声孔122。
54.具体而言，第二声孔122可以包括多个孔道142，多个孔道142可以在第一壳体12上间隔开排布，且多个孔道142可以构成阻尼结构的至少一部分。可选地，多个孔道142可以沿同一方向延伸，贯穿第一壳体12的壳体壁。需要说明的是，孔道142可以是微孔结构，声波在经过孔道142时可以受到阻尼作用，以使前、后声波受到的阻尼不同，从而在振膜131两侧形
成压差，有利于mems麦克风10在拾音时形成指向性。
55.根据本实用新型的一个实施例，阻尼结构包括第二壳体143，第二壳体143与第一壳体12设于线路板11的同一侧，第二壳体143上设有贯穿的第三声孔144，第三声孔144与第二声孔122连通，第三声孔144与第二声孔122错开设置以延长第二声音路径。
56.其中，第二壳体143可以与线路板11连接，且第二壳体143与第一壳体12均位于线路板11的同一侧，例如，第二壳体143和第一壳体12均位于线路板11的后侧。第二壳体143可以与线路板11限定有容纳腔1431，第一壳体12可以位于容纳腔1431内。具体地，第一壳体12的内壁面和线路板11的后侧面合围形成第一收容空间121，第二壳体143的内壁面、第一壳体12的外壁面以及线路板11的后侧面合围形成容纳腔1431。可选地，aisc芯片15可以位于容纳腔1431内，但位于第一收容空间121外。
57.其中，第二壳体143可以具有贯穿自身壳体壁的第三声孔144，第三声孔144可以与第二声孔122连通，例如，第三声孔144可以通过容纳腔1431与第二声孔122连通，第二声音路径可以依次经过第三声孔144、容纳腔1431和第二声孔122。
58.另外，第二声孔122可以与第三声孔144错开，具体地，第二声孔122在线路板11后侧面上的正投影可以与第三声孔144在线路板11后侧面上的正投影错开。例如，如图1所示，第二声孔122和第三声孔144的延伸方向可以均沿前后方向延伸，第二声孔122和第三声孔144沿前后方向在线路板11后侧面上的投影可以错开。为了便于说明，可以定义如图1至图3所示的左右方向为mems麦克风10的左右方向，例如，第二声孔122与第三声孔144之间的声音路径可以沿左右方向延伸，并与前后方向形成夹角，以延长整个第二声音路径的长度，从而增加后声波受到的阻尼，有利于在振膜131两侧形成压差，从而在mems麦克风10在拾音时形成指向性。
59.如图2所示，第二声孔122的延伸方向和第三声孔144的延伸方向之间可以形成夹角，例如，第三声孔144可以沿前后方向延伸，第二声孔122可以沿垂直于前后方向的方向延伸，从而使得后声波在容纳腔1431内的传播路径增大，同样可以增加第二声音路径的长度，增加后声波受到的阻尼，在mems麦克风10在拾音时形成指向性。
60.根据本实用新型的一个实施例，第一壳体12包括第一侧壁123和第一顶壁124，第二壳体143包括第二侧壁1432和第二顶壁1433，第一顶壁124和第二顶壁1433分别与线路板11间隔开分布，第一侧壁123和第二侧壁1432分别为环形件，第一侧壁123用于连接线路板11和第一顶壁124，第二侧壁1432用于连接线路板11和第二顶壁1433，第三声孔144设于第二顶壁1433，第二声孔122设于第一顶壁124和/或第一侧壁123。
61.也就是说，第一壳体12主要由第一侧壁123和第一顶壁124构成，第二壳体143主要由第二侧壁1432和第二顶壁1433构成，其中，第一顶壁124和线路板11之间可以间隔开分布，第一收容空间121可以位于第一顶壁124和线路板11之间，第二顶壁1433和线路板11之间也可以间隔开分布，容纳腔1431可以位于第二顶壁1433和线路板11之间。可选地，第一顶壁124、第二顶壁1433和线路板11彼此之间可以相互平行。
62.具体而言，第一侧壁123可以为环形件，第二侧壁1432也可以为环形件，且第二侧壁1432与第一侧壁123之间可以间隔开。其中，第一侧壁123的一端可以与线路板11连接，第一侧壁123的另一端可以与第一顶壁124连接，第二侧壁1432的一端可以与线路板11连接，第二侧壁1432的另一端可以与第二顶壁1433连接。
63.另外，第二顶壁1433可以设有第三声孔144，例如，第三声孔144可以沿前后方向贯穿第二顶壁1433，而第二声孔122在第一壳体12上的位置具体可以包括如下几种情况。
64.情况一、第一顶壁124设有第二声孔122，例如，如图1所示，第二声孔122可以沿前后方向贯穿第一顶壁124，并连通第二声腔121b和容纳腔1431，且第一顶壁124的外侧面可以设有第一阻尼网141，第一阻尼网141可以覆盖第二声孔122，后声波在进入第三声孔144后可以向左传播，并依次经过第一阻尼网141和第二声孔122后，进入第二声腔121b，以延长第二声音路径，减小后声波到达振膜131时的声压。
65.情况二、第一侧壁123可以设有第二声孔122，例如，第二声孔122可以为沿左右方向延伸的多个孔道142，可选地，多个孔道142可以设置在第一侧壁123与第三声孔144距离较远的部分处，例如，如图2所示，第三声孔144可以设置在第二顶壁1433中心位置偏右的位置处，第一壳体12可以位于在第一壳体12中心位置偏左的位置处，多个孔道142可以设置在第一侧壁123的左侧，以延长第二声音路径，减小后声波到达振膜131时的声压，此时，后声波在从第三声孔144进入容纳腔1431后，首先可以向左传播至靠近第二侧壁1432的左侧内壁面，接着可以向下传播并通过多个孔道142传播至第二声腔121b。
66.情况三、第一顶壁124和第一侧壁123均可以设有第二声孔122，后声波无论从第一顶壁124上的第二声孔122进入第二声腔121b，还是从第一侧壁123上的第二声孔122进入第二声腔121b，都可以沿较长的第二声音路径传播，实现减小后声波声压的目的。
67.本实用新型还提供了一种电子设备100，该电子设备100包括第三壳体20和mems麦克风10，其中，第三壳体20内限定有第二收容空间，第三壳体20设有分别与外界环境连通的第四声孔21和第五声孔22，mems麦克风10位于第二收容空间，mems麦克风10为上述任一实施例所描述的mems麦克风10，第一声孔111与第四声孔21连通，第二声孔122与第五声孔22连通。
68.换言之，电子设备100主要由第三壳体20和mems麦克风10构成，其中，第三壳体20可以限定有第二收容空间，用于收容mems麦克风10。
69.具体地，第三壳体20可以设有第四声孔21和第五声孔22，且第四声孔21和第五声孔22均可以与外界连通，其中，第四声孔21可以与第一声孔111连通，第五声孔22可以与第二声孔122连通，外界声波可以通过第四声孔21沿第一声音路径进入第一声腔121a，也可以通过第五声孔22沿第二声音路径进入第二声腔121b。
70.由于本实施例中的电子设备100包括上述任一实施例中的mems麦克风10，而本实用新型的mems麦克风10具有利于mems麦克风10在拾音时形成指向性，提高mems麦克风10前侧面的灵敏度，降低mems麦克风10后侧面的灵敏度等优点，因此，本实施例的电子设备100也具有同样的优点，在此不作赘述。
71.可选地，第四声孔21可以位于第三壳体20的前侧，且第四声孔21可以临近线路板11设置，以缩短第一声音路径，有利于声波在振膜131两侧形成压差，提高电子设备100拾音的指向性。
72.根据本实用新型的一个实施例，阻尼结构包括阻尼件145，阻尼件145设有声音通道1451，声音通道1451的第一端与第五声孔22连通，声音通道1451的第二端与第二声孔122连通。
73.具体而言，阻尼件145可以具有声音通道1451，声音通道1451可以具有两个开口，
其中一个开口可以设于声音通道1451的第一端，另一个开口可以设于声音通道1451的第二端，也就是说，声音通道1451的一个开口可以与第五声孔22连通，声音通道1451的另一个开口可以与第二声孔122连通，第二声音路径可以经过声音通道1451。
74.本实施例中，通过设置具有声音通道1451的阻尼件145，可以将声孔从第五声孔22导向第二声孔122，延长第二声音路径，有利于声波在振膜131两侧形成压差，提高电子设备100拾音的指向性。
75.可选地，第五声孔22可以位于第三壳体20的后侧，由于第二声孔122可以位于mems麦克风10的后侧，以简化阻尼件145的结构，降低声音通道1451的复杂程度，从而简化阻尼件145的加工工艺。
76.根据本实用新型的一个实施例，声音通道1451的至少一部分为曲线形通道。例如，声音通道1451可以包括s形通道部分，也可以包括u形通道部分，在此不作限定。通过设置曲线形通道，一方面可以延长第二声音路径，增大后声波的声程，另一方面也可以减小阻尼件145的尺寸，从而有利于实现电子设备100的小型化。
77.根据本实用新型的一个实施例，阻尼结构还包括第二阻尼网146，第二阻尼网146位于阻尼件145的外表面和第三壳体20的内壁面之间，第二阻尼网146分别覆盖第五声孔22和声音通道1451的第一端。
78.也就是说，在阻尼件145的外表面和第三壳体20的内壁面之间可以设有第二阻尼网146，第二阻尼网146可以位于第五声孔22和声音通道1451的第一端之间，具体地，第二阻尼网146既可以覆盖第五声孔22，又可以覆盖声音通道1451的第一端。也就是说，从第五声孔22进入声音通道1451的声波需要从第二阻尼网146通过，受第二阻尼网146的阻尼作用，以减小后声波的声压。通过设置第二阻尼网146，还有利于简化第二阻尼网146的更换过程，便于通过更换第二阻尼网146以调节后声波受到的阻尼。
79.例如，如图3所示，阻尼结构可以包括第一阻尼网141、第二阻尼网146和阻尼件145，其中，阻尼件145可以设置在第三壳体20的后侧壁与第一壳体12的第一顶壁124之间，第一顶壁124可以设有第二声孔122，第一阻尼网141可以设于第一顶壁124的外侧面，位于第一顶壁124和阻尼件145之间，也就是说，第一阻尼网141可以设置在声音通道1451的第二端和第二声孔122之间，而第二阻尼网146可以设置在第五声孔22和声音通道1451的第一端之间，因此，沿第二声音通道1451进入第二声腔121b的声波可需要依次经过第二阻尼网146和第一阻尼网141，通过两个阻尼网不仅可以增加对应的声波受到的阻尼，也有利于增加每个阻尼网的透气量，提高后声波的声学性能，降低阻尼网对后声波的声学性能的影响。
80.虽然已经通过例子对本实用新型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，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。