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CN111225331B - Mems麦克风 - Google Patents

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CN111225331B CN202010183496.6A CN202010183496A CN111225331B CN 111225331 B CN111225331 B CN 111225331B CN 202010183496 A CN202010183496 A CN 202010183496A CN 111225331 B CN111225331 B CN 111225331B
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Abstract

本发明提供了一种MEMS麦克风。本发明的MEMS麦克风，包括具有封装腔体的壳体以及MEMS芯片和ASIC芯片，所述MEMS麦克风还包括覆盖于所述声学通孔的导电防尘网、与所述导电防尘网固定连接的第一接地焊盘以及设置于所述基板外表面且与外部电路的接地端电连接的第一接地焊片以及同时与所述第一金属引线、第一接地焊盘、第一接地焊片电连接的金属导电件。第一金属引线通过金属导电件的引导将ASIC芯片中的静电由第一接地焊片或导电防尘网导入终端设备的外部电路的地层中，第一接地焊盘通过金属导电件的引导将基板中的静电由第一接地焊片或导电防尘网导入终端设备的外部电路的地层中，可很大程度上避免ASIC芯片以及基板中的埋容埋阻层被ESD电流击穿造成开路或短路。

Description

MEMS麦克风
【技术领域】
本发明涉及电声转换技术领域，尤其涉及一种MEMS麦克风。
【背景技术】
MEMS麦克风是基于MEMS(微型机电系统)技术制造的电能换声器，其具有体积小、频响特性好、噪声低等特点。随着电子设备的小巧化、薄型化发展，MEMS麦克风被越来越广泛地运用到电子设备中。
手机、平板等移动终端的功能越来越强大，随着电路板越做越小，集成度越来远高，手机中的MEMS麦克风越来越容易受到静电的损害。ESD(Electro-Static discharge)的意思是“静电释放”。ESD是20世纪中期以来形成的以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科。因此，国际上习惯将用于静电防护的器材统称为ESD，中文名称为静电阻抗器。在ESD静电放电的场景下，ASIC芯片、封装基板中的埋容埋阻层易被击穿造成短路或开路，ESD电流产生的热量也易烧坏材料，甚至会影响到MEMS芯片，造成MEMS麦克风的失效。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种MEMS麦克风，旨在解决ASIC芯片以及基板中的埋容埋阻层被静电释放电流击穿造成开路或短路的问题。
本发明的技术方案如下：
本发明公开的第一种MEMS麦克风，包括具有封装腔体的壳体以及安装于所述封装腔体内的MEMS芯片和ASIC芯片，所述壳体包括用于安装所述MEMS芯片和所述ASIC芯片的基板以及与所述基板围设形成所述封装腔体的外壳，所述麦克风还包括电连接所述ASIC芯片与所述基板的第一金属引线以及电连接所述ASIC芯片与MEMS芯片的第二金属引线，所述基板上设有声学通孔，所述MEMS麦克风还包括覆盖于所述声学通孔的导电防尘网、与所述导电防尘网固定连接的第一接地焊盘、设置于所述基板外表面且与外部电路的接地端电连接的第一接地焊片以及同时与所述第一金属引线、第一接地焊盘、第一接地焊片电连接的金属导电件。
优选地，所述导电防尘网设置于所述基板靠近所述MEMS芯片的表面或远离所述MEMS芯片的表面。
优选地，所述导电防尘网设置于所述基板内部。
优选地，所述金属导电件包括贯通所述基板且一端电连接所述第一金属引线、另一端电连接所述第一接地焊片的第一金属导电件，以及一端电连接所述第一金属导电件且另一端电连接所述第一接地焊盘的第二金属导电件。
优选地，所述MEMS麦克风还包括实现所述导电防尘网与所述第一接地焊盘电连接的导电胶。
优选地，所述第一接地焊盘包括不少于两个。
优选地，所述基板为线路板。
优选地，所述金属导电件为金属化通孔或导电线。
本发明公开的第二种MEMS麦克风，包括具有封装腔体的壳体以及安装于所述封装腔体内的MEMS芯片和ASIC芯片，所述壳体包括用于安装所述MEMS芯片和所述ASIC芯片的基板以及与所述基板围设形成所述封装腔体的外壳，所述麦克风还包括电连接所述ASIC芯片与所述基板的第一金属引线以及电连接所述ASIC芯片与MEMS芯片的第二金属引线，其特征在于，所述基板上设有声学通孔，所述MEMS麦克风还包括覆盖于所述声学通孔且设置于所述基板远离所述MEMS芯片的表面的导电防尘网、与所述导电防尘网电连接的第二接地焊盘以及电连接所述第一金属引线与所述第二接地焊盘的金属导电件，所述导电防尘网与外部电路的接地端电连接。
优选地，所述基板上还设有第二接地焊片，所述金属导电件包括贯通所述基板且一端电连接所述第一金属引线、另一端电连接所述第二接地焊片的第三金属导电件，以及一端电连接所述第三金属导电件且另一端电连接所述第二接地焊盘的第四金属导电件。
本发明的有益效果在于：
本发明的第一种MEMS麦克风通过将导电防尘网覆盖于声学通孔上，从而改善了麦克风的防尘功能；金属导电件的设置实现了第一金属引线、第一接地焊盘以及第一接地焊片的导通，ASIC芯片与第一金属引线电连接，第一金属引线通过金属导电件的引导将ASIC芯片中的静电由第一接地焊片或导电防尘网导入终端设备的外部电路的地层中，导电防尘网与第一接地焊盘电连接，第一接地焊盘通过金属导电件的引导将基板中的静电由第一接地焊片或导电防尘网导入终端设备的外部电路的地层中，可很大程度上避免ASIC芯片以及基板中的埋容埋阻层被ESD电流击穿造成开路或短路；且基板中静电释放电流产生的热量可转移至导电防尘网中，提高基板的散热效果，也提升了MEMS麦克风的可靠性。
本发明的第二种MEMS麦克风通过将导电防尘网设置于基板远离所述MEMS芯片的表面，使得导电防尘网可直接与终端设备的外部电路的地层相接触，金属导电件实现了第二接地焊盘与第一金属引线之间的导通，ASIC芯片与第一金属引线电连接，导电防尘网与第二接地焊盘电连接，ASIC芯片中的静电依次经过第一金属引线、金属导电件以及第二接地焊盘并由导电防尘网导入终端设备的外部电路的地层中，可很大程度上避免ASIC芯片以及基板中的埋容埋阻层被ESD电流击穿造成开路或短路；且基板中静电释放电流产生的热量可转移至导电防尘网中，提高基板的散热效果，也提升了MEMS麦克风的可靠性。
【附图说明】
图1为本发明MEMS麦克风第一实施例的的剖视示意图；
图2为图1中圆圈A中的局部放大图；
图3为本发明MEMS麦克风第二实施例的的剖视示意图；
图4为图3中圆圈B中的局部放大图；
图5为本发明MEMS麦克风第三实施例的的剖视示意图；
图6为图5中圆圈C中的局部放大图；
图7为本发明MEMS麦克风第四实施例的剖视示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
第一实施例
请参阅图1-2，本实施例的一种MEMS麦克风，包括具有封装腔体110的壳体10以及安装于封装腔体110内的MEMS芯片13和ASIC芯片14，壳体10包括用于安装MEMS芯片13和ASIC芯片14的基板11以及与基板11围设形成封装腔体110的外壳12，麦克风还包括电连接ASIC芯片14与基板11的第一金属引线17以及电连接ASIC芯片14与MEMS芯片13的第二金属引线18，基板11上设有声学通孔111，MEMS麦克风还包括覆盖于声学通孔111靠近MEMS芯片13的一端的导电防尘网15、与导电防尘网15、与导电防尘网15固定连接的第一接地焊盘112、设置于基板外表面且与外部电路的接地端电连接的第一接地焊片116以及同时与第一金属引线17、第一接地焊盘112、第一接地焊片116电连接的金属导电件19。
需要说明的是，本实施例中的导电防尘网15固定于基板11的内表面。具体地基板11的内表面设有容置导电防尘网15的第一安装槽113，导电防尘网15设置于基板11靠近MEMS芯片13的一端。MEMS芯片13具有背腔，声学通孔111与背腔相通，本实施例中的导电防尘网15的一表面与MEMS芯片13的背腔相对，导电防尘网15的另一表面与声学通孔111相通，在散热过程，导电防尘网15的两表面均可很好散热。
本实施例的MEMS麦克风通过将导电防尘网15覆盖于声学通孔111上，从而改善了麦克风的防尘功能；金属导电件19的设置可以实现第一金属引线17、第一接地焊盘112以及第一接地焊片116的导通，ASIC芯片14与第一金属引线17电连接，第一金属引线17通过金属导电件19的引导将ASIC芯片14中的静电由第一接地焊片116导入终端设备的外部电路的地层中，第一接地焊盘112通过金属导电件19的引导将基板11中的静电由第一接地焊片116导入终端设备的外部电路的地层中，可很大程度上避免ASIC芯片14以及基板11中的埋容埋阻层被ESD电流击穿造成开路或短路；且基板11中静电释放电流产生的热量可转移至导电防尘网15中，提高基板11的散热效果，也提升了MEMS麦克风的可靠性。
在本实施例中，金属导电件19包括贯通基板11且一端电连接第一金属引线17、另一端电连接第一接地焊片116的第一金属导电件191，以及一端电连接第一金属导电件191且另一端电连接第一接地焊盘112的第二金属导电件192。本方案的第一金属导电件191与第二金属导电件192相互垂直，均最大限度的减少了耗材的使用，同时实现了ASIC芯片14的接地以及导电防尘网15的接地。
在本实施例中，MEMS麦克风还包括实现导电防尘网15与第一接地焊盘112电连接的导电胶16。导电防尘网15与第一接地焊盘112通过导电胶16进行导电连接。导电胶16既可以实现导电防尘网15与焊盘的固定连接，同时可以接通导电防尘网15与焊盘之间的导电通路。需要说明的是，第一接地焊片116以及第一接地焊盘112均与基板11本体固定连接，在第一接地焊片116与第一金属导电件191的连接过程中，由于第一金属导电件191也固定于基板11内，所以无需在二者之间增加导电胶16的使用。
在本实施例中，第一接地焊盘112包括不少于两个。第一安装槽113的槽底对称设置有两个第一接地焊盘112，两个第一接地焊盘112分别通过导电胶16与导电防尘网15的两端固定连接，既可以保证导电防尘网15的固定稳定性，同时也可以保证两个第一接地焊盘112同时向导电防尘网15释放静电，使静电的释放更加均匀、安全。当然，本发明并不局限于两个第一接地焊盘112的使用，也可以根据具体需求增加或减少焊盘的数量。
在本实施例中，基板11为线路板。ASIC芯片14以及MEMS芯片13均通过第一金属引线17与线路板电连接。
在本实施例中，金属导电件19为金属化通孔或导电线，金属导电件19主要起到导通第一金属引线17与第一接地焊盘112分别接到第一接地焊片116从而实现静电接地释放，主要其能够实现导电功能即可，其具体结构并不受限制。
第二实施例
请进一步参阅图3-4，与第一实施例不同的是，本实施例中的导电防尘网15固定于基板11的内部。具体地，基板11的内表面与外表面之间设有容置导电防尘网15的第二安装槽114，导电防尘网15覆盖于声学通孔111的孔道中间位置。
本实施例的MEMS麦克风通过将导电防尘网15覆盖于声学通孔111上，从而改善了麦克风的防尘功能；金属导电件19的设置可以实现从ASIC芯片14引出的第一金属引线、第一接地焊盘112以及第一接地焊片116的导通，ASIC芯片14与第一金属引线17电连接，第一金属引线17通过金属导电件19的引导将ASIC芯片14中的静电由第一接地焊片116导入终端设备的外部电路的地层中，第一接地焊盘112通过金属导电件19的引导将基板11中的静电，可很大程度上避免ASIC芯片14以及基板11中的埋容埋阻层被ESD电流击穿造成开路或短路；且基板11中静电释放电流产生的热量可转移至导电防尘网15中，提高基板11的散热效果，也提升了MEMS麦克风的可靠性。
在本实施例中，第二安装槽114开设于基板11内部，完全不影响基板11的表面形态，导电防尘网15设置更加隐蔽。同时，优选地将导电防尘网15设置于基板11内表面与外表面之间的中间位置，从而静电的释放更加充分与均匀，使导电防尘网15得到更充分的利用。
第三实施例
请进一步参阅图5-6，与第一实施例以及第二实施例不同的是，导电防尘网15设于基板11远离MEMS芯片13的表面，基板11上设有与导电防尘网15电连接的第二接地焊盘117以及电连接第一金属引线17与第二接地焊盘117的金属导电件19，导电防尘网15与外部电路的接地端电连接。
需要说明的是，基板11的外表面设有容置导电防尘网15的第一安装槽113，导电防尘网15覆盖于声学通孔111背离MEMS芯片13的一端。导电防尘网15设置在基板11的外表面，且导电防尘网15的外表面与基板11的外表面处于同一水平面，这样既可以保证导电防尘网15不占用多余空间，同时也可以实现导电防尘网15与终端设备的外部电路的地层可以直接进行物理接触，增大了静电释放的接地面积，可以更好的进行静电释放以及散热。
相较于现有技术，本实施例的MEMS麦克风通过将导电防尘网15设置于基板11远离所述MEMS芯片13的表面，使得导电防尘网15可直接与终端设备的外部电路的地层相接触，金属导电件19实现了第二接地焊盘117与第一金属引线17之间的导通，ASIC芯片14与第一金属引线17电连接，导电防尘网15与第二接地焊盘117电连接，ASIC芯片14中的静电依次经过第一金属引线17、金属导电件19以及第二接地焊盘117并由导电防尘网15导入终端设备的外部电路的地层中，可很大程度上避免ASIC芯片14以及基板11中的埋容埋阻层被ESD电流击穿造成开路或短路；且基板11中静电释放电流产生的热量可转移至导电防尘网15中，提高基板11的散热效果，也提升了MEMS麦克风的可靠性。
本实施例的导电防尘网15设置为直接接地位置，可以直接进行静电的释放，相较于第一实施例以及第二实施例无需增设第一接地焊片116，结构更简单，效果更显著。
第四实施例
请进一步参阅图7，与第三实施例不同的是，基板11上还设有第二接地焊片118，金属导电件19包括贯通基板11且两端分别电连接第一金属引线17与第二接地焊片118的第三金属导电件193，以及一端电连接第三金属导电件193且另一端电连接第二接地焊盘117的第四金属导电件194。第二接地焊片118的设置可以增加静电释放的稳定性以及效率。
以上的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种MEMS麦克风，包括具有封装腔体的壳体以及安装于所述封装腔体内的MEMS芯片和ASIC芯片，所述壳体包括用于安装所述MEMS芯片和所述ASIC芯片的基板以及与所述基板围设形成所述封装腔体的外壳，所述麦克风还包括电连接所述ASIC芯片与所述基板的第一金属引线以及电连接所述ASIC芯片与MEMS芯片的第二金属引线，其特征在于，所述基板上设有声学通孔，所述MEMS麦克风还包括覆盖于所述声学通孔的导电防尘网、与所述导电防尘网固定连接的第一接地焊盘、设置于所述基板外表面且与外部电路的接地端电连接的第一接地焊片以及同时与所述第一金属引线、第一接地焊盘、第一接地焊片电连接的金属导电件；所述防尘网与所述第一接地焊盘电连接，所述第一接地焊盘通过所述金属导电件的引导将所述基板中的静电由所述第一接地焊片导入终端设备的外部电路的地层中。
2.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述金属导电件包括贯通所述基板且一端电连接所述第一金属引线、另一端电连接所述第一接地焊片的第一金属导电件，以及一端电连接所述第一金属导电件且另一端电连接所述第一接地焊盘的第二金属导电件。
3.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述MEMS麦克风还包括实现所述导电防尘网与所述第一接地焊盘电连接的导电胶。
4.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述第一接地焊盘不少于两个。
5.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述基板为线路板。
6.根据权利要求1所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述金属导电件为金属化通孔或导电线。
7.一种MEMS麦克风，包括具有封装腔体的壳体以及安装于所述封装腔体内的MEMS芯片和ASIC芯片，所述壳体包括用于安装所述MEMS芯片和所述ASIC芯片的基板以及与所述基板围设形成所述封装腔体的外壳，所述麦克风还包括电连接所述ASIC芯片与所述基板的第一金属引线以及电连接所述ASIC芯片与MEMS芯片的第二金属引线，其特征在于，所述基板上设有声学通孔，所述MEMS麦克风还包括覆盖于所述声学通孔且设置于所述基板远离所述MEMS芯片的表面的导电防尘网、与所述导电防尘网电连接的第二接地焊盘以及电连接所述第一金属引线与所述第二接地焊盘的金属导电件，所述导电防尘网与外部电路的接地端电连接，所述第二接地焊盘通过所述金属导电件的引导将所述基板中的静电由所述导电防尘网导入所述外部电路的接地端。
8.根据权利要求7所述的MEMS麦克风，其特征在于，所述基板上还设有第二接地焊片，所述金属导电件包括贯通所述基板且一端电连接所述第一金属引线、另一端电连接所述第二接地焊片的第三金属导电件，以及一端电连接所述第三金属导电件且另一端电连接所述第二接地焊盘的第四金属导电件。
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