| 专利类型 | 发明授权 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 申请权转移; 授权; |
| 专利有效性 | 有效专利 | 当前状态 | 授权 |
| 申请号 | CN201911423067.5 | 申请日 | 2019-12-31 |
| 公开(公告)号 | CN111131985B | 公开(公告)日 | 2025-04-22 |
| 申请人 | 潍坊歌尔微电子有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 游振江; 畠山庸平; 林育菁; | 第一发明人 | 游振江 |
| 权利人 | 潍坊歌尔微电子有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 潍坊歌尔微电子有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：山东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：山东省潍坊市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：山东省潍坊市高新区新城街道蓉花社区蓉花路102号歌尔二期工业园10号楼 | 邮编 | 当前专利权人邮编：261061 |
| 主IPC国际分类 | H04R19/00 | 所有IPC国际分类 | H04R19/00 ; H04R19/04 |
| 专利引用数量 | 3 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 15 | 专利文献类型 | B |
| 专利代理机构 | 北京博雅睿泉专利代理事务所 | 专利代理人 | 杨璐; 柳岩; |
| 摘要 | 本 发明 公开了一种防尘结构、麦克 风 封装结构以及 电子 设备。其中，所述防尘结构包括载体和网格部；所述网格部包括过滤网和围绕所述过滤网设置的固定部；所述载体为中空结构，所述载体上设置有沿载体厚度方向延伸的孔道结构；所述网格部设置在所述载体的一端并 覆盖 所述中空结构，所述过滤网与所述中空结构相对，所述固定部与所述载体连接。本发明的一个技术效果在于：网格部上的过滤网能保持平整的状态，网格部能有效阻隔外界的颗粒物、异物进入到麦克风封装结构的内部。 | ||
| 权利要求 | 1.一种防尘结构，其特征在于：包括载体和网格部； |
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| 说明书全文 | 防尘结构、麦克风封装结构以及电子设备技术领域[0001] 本发明涉及电声转换技术领域，更具体地，本发明涉及一种防尘结构、麦克风封装结构以及电子设备。 背景技术[0002] 随着电声技术的快速发展，各种电声产品层出不穷。麦克风作为一种将声音转换为电信号的换能器，是电声产品中非常重要的器件之一。如今，麦克风已经被广泛的应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、VR设备、AR设备、智能手表以及智能穿戴等多种不同类型的电子产品中。近年来，对于麦克风封装结构而言，对其结构的设计成为了本领域技术人员研究的重点和热点。 [0003] 现有的麦克风封装结构通常为：包括具有容纳腔的外壳，在容纳腔内收容固定有芯片组件(例如，MEMS芯片和ASIC芯片)等元器件；并且，在外壳上还设置有拾音孔。然而，在长期的应用中发现，外界的灰尘、杂质等颗粒物和异物很容易经拾音孔而被引入到麦克风的容纳腔中，而这些外界的颗粒物、异物会对容纳腔中的芯片组件等元器件造成一定的损伤，最终会影响到麦克风的声学性能以及使用寿命。 [0004] 针对上述的问题，目前所采用的解决方案通常是，在麦克风封装结构的拾音孔上设置隔离组件，用以阻挡外界颗粒物、异物等的进入。现有的隔离组件，如图1和图2所示，包括有支撑部101和隔离网布102。在使用该隔离组件时，将隔离组件安装在拾音孔上。但现有的隔离组件，由于支撑部101与隔离网布102在尺寸、材料、结构等方面存在着差异，在二者连接的位置很可能会产生一定的内部应力差，而这将会导致隔离网布102上的网膜103产生褶皱或者皱纹，不能保证网膜103处于平整状态，而这将会造成产品的品质下降，甚至还会影响到网膜103处的气流流动。 发明内容[0005] 本发明的一个目的是提供一种防尘结构、麦克风封装结构以及电子设备的新技术方案。 [0006] 根据本发明的第一方面，提供了一种防尘结构，包括载体和网格部； [0007] 所述网格部包括过滤网和围绕所述过滤网设置的固定部； [0008] 所述载体为中空结构，所述载体上设置有沿载体厚度方向延伸的孔道结构； [0009] 所述网格部设置在所述载体的一端并覆盖所述中空结构，所述过滤网与所述中空结构相对，所述固定部与所述载体连接。 [0010] 可选地，所述孔道结构包括多个第一孔道，所述多个第一孔道分布在所述载体的边缘部分上。 [0011] 可选地，所述第一孔道为通孔或者盲孔。 [0012] 可选地，所述第一孔道沿载体的厚度方向伸出并延伸至所述网格部的固定部上。 [0013] 可选地，所述第一孔道的截面呈圆形，所述第一孔道的孔径为5‑300μm。 [0014] 可选地，所述孔道结构还包括多个第二孔道，所述多个第二孔道靠近所述中空结构，所述多个第二孔道围绕着所述中空结构的边缘设置。 [0015] 可选地，所述第二孔道为通孔或者盲孔。 [0016] 可选地，所述第二孔道沿载体的厚度方向伸出并延伸至所述网格部的固定部上。 [0017] 可选地，所述第二孔道的截面呈长条形或者弧形； [0018] 所述第二孔道的宽度为25‑50μm，所述第二孔道的长度为300‑600μm。 [0019] 根据本发明的第二方面，提供了一种麦克风封装结构。所述麦克风封装结构包括具有容纳腔的外壳，在所述外壳上设置有拾音孔，所述拾音孔用于将所述外壳的内部和外部连通； [0020] 还包括麦克风器件，所述麦克风器件固定设置在所述容纳腔内； [0021] 还包括如上任意一项所述的防尘结构，所述防尘结构设置在所述拾音孔上。 [0022] 可选地，所述防尘结构位于所述外壳的外部。 [0023] 可选地，所述外壳包括基板和封装盖，所述基板和所述封装盖围合成所述容纳腔； [0024] 所述防尘结构收容在所述容纳腔内； [0025] 所述麦克风器件包括MEMS芯片和信号放大器。 [0026] 可选地，拾音孔位于所述封装盖上，所述防尘结构与所述封装盖固定连接。 [0027] 可选地，拾音孔位于所述封装盖上，所述防尘结构固定连接在所述基板上以覆盖住所述MEMS芯片。 [0028] 可选地，拾音孔位于所述基板上，在所述基板上对应于拾音孔的位置固定设置有所述防尘结构。 [0029] 可选地，拾音孔位于所述基板上，在所述基板上对应于拾音孔的位置固定设置有所述防尘结构，所述MEMS芯片设置在所述防尘结构上。 [0030] 根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备。所述电子设备包括如上任意一项所述的麦克风封装结构。 [0031] 本发明实施例提供的防尘结构，在载体上特别设计了孔道，当将网格部固定在载体上时，能吸收载体的变形，缓解应力差，从而能使网格部上的过滤网保持平整状态，避免出现过滤网上产生褶皱或者皱纹的现象。本发明实施例提供的防尘结构能对麦克风封装结构的拾音孔进行有效地保护，其中的网格部能阻隔外界的颗粒物、异物进入到麦克风封装结构的内部，从而能有效地保护麦克风内部的各元器件，以避免影响到麦克风的声学性能和使用寿命。本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。 附图说明[0034] 图1是现有的隔离组件的侧视图。 [0035] 图2是根据本发明一个实施例提供的防尘结构的侧视图。 [0036] 图3是根据本发明一个实施例提供的载体的结构示意图。 [0037] 图4是根据本发明另一个实施例提供的载体的结构示意图。 [0038] 图5是根据本发明第一个实施例提供的麦克风封装结构的结构示意图。 [0039] 图6是根据本发明第二个实施例提供的麦克风封装结构的结构示意图。 [0040] 图7是根据本发明第三个实施例提供的麦克风封装结构的结构示意图。 [0041] 图8是根据本发明第四个实施例提供的麦克风封装结构的结构示意图。 [0042] 图9是根据本发明第五个实施例提供的麦克风封装结构的结构示意图。 [0043] 附图标记说明： [0044] 101‑支撑部，102‑隔离网布，103‑网膜； [0045] 1‑载体，11‑孔道结构，111‑第一孔道，112‑第二孔道，2‑网格部，12‑中空结构，13‑边缘部分，21‑过滤网，22‑固定部，3‑外壳，31‑封装盖，32‑基板，4‑拾音孔，5‑MEMS芯片，6‑信号放大器。 具体实施方式[0046] 现在将参照附图来详细描述本发明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发明的范围。 [0047] 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，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。 [0048] 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。 [0049] 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。 [0050] 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。 [0051] 根据本发明的一个实施例，提供了一种防尘结构。该防尘结构可应用在例如麦克风封装结构上。该防尘结构能够有效阻隔外界的颗粒物、异物经麦克风封装结构上的拾音孔进入到麦克风封装结构的内部，从而能有效地保护麦克风内部的各元器件，以避免影响到麦克风的声学性能以及使用寿命。 [0052] 以下就本发明实施例提供的防尘结构的具体结构进行进一步地说明。本发明实施例提供的防尘结构，如图2所示，其包括载体1和网格部2。所述网格部2包括过滤网21和围绕所述过滤网21设置的固定部22。所述载体1为中空结构，在所述载体1上设置有沿载体1厚度方向延伸的孔道结构11。所述网格部2设置在所述载体1的一端并覆盖所述中空结构12，所述过滤网21与所述中空结构12相对，所述固定部22与所述载体1连接。 [0053] 本发明实施例提供的防尘结构，对于载体1的结构进行了改良。具体地，在载体1的边缘部分13上设置了能吸收载体1的变形、缓解应力差的孔道结构11。当将网格部2与载体1固定连接时，载体1上的孔道结构11能使网格部2上的过滤网21保持平整的状态，避免出现过滤网21上产生褶皱或者皱纹的现象。 [0054] 本发明实施例提供的防尘结构，能够对麦克风封装结构进行有效地保护。其中的网格部2上具有过滤网21，过滤网2可以使气流通过，且过滤网21还能有效阻隔外界的颗粒物、异物(例如，灰尘和杂质)进入到麦克风封装结构的内部，从而能有效地保护麦克风封装结构内部的各个元器件，以避免影响到麦克风的声学性能以及使用寿命。此外，由于网格部2上的过滤网21能够处于平整的状态，这也有利于空气在此处顺利流动，不会对气流的运动产生不良影响。 [0055] 在本发明中，如图2所示，所述网格部2包括有过滤网21以及围绕所述过滤网21设置的固定部22。其中，所述固定部22可用于将所述网格部2与所述载体1连接起来，以使所述网格部2能覆盖在所述载体1上。需要说明的是，当所述网格部2的固定部22与所述载体1连接时，其实是固定部22与载体1的边缘部分13相连。具体地，所述网格部2的固定部22与所述载体1的边缘部分13之间例如可以通过粘合剂粘接的方式连接在一起，当然二者之间也可以通过紧固件或者焊接等方式连接在一起，本领域技术人员可以根据具体需要灵活选择，本发明对此不作限制。 [0056] 其中，所述过滤网21例如可以采用网孔孔径不大于10μm的金属材质的网布，以使气流能够顺利的通过，同时还可以有效阻挡住外界的灰尘、杂质等颗粒物进入。金属材质的过滤网具有耐用性好的特点，无需频繁更换，具有较长的使用寿命。当然，所述过滤网21也可以采用其它孔径尺寸和其它材质的网布。并且，所述过滤网21上网孔的形状例如可以为圆形、方形、三角形等形状。本领域技术人员可以根据具体需要灵活进行调整，对此不作限制。 [0057] 此外，需要说明的是，在所述网格部2上，所述过滤网21本身的形状例如可以为圆形、方形、椭圆形等规则形状，当然过滤网21也可以为其它不规则形状。本领域技术人员可以根据实际需要灵活进行调整，本发明对此也不作限制。 [0058] 在本发明中，所述载体1的边缘部分13上设置有所述孔道结构11，其中，所述孔道结构11的形式有多种。 [0059] 在本发明的一个例子中，如图3所示，所述孔道结构11包括多个第一孔道111，多个第一孔道111分布在载体1的边缘部分13上。较为优选地是，多个第一孔道111均匀分布在载体1的边缘部分13上，以更好的吸收载体1的平面变形。 [0060] 其中，第一孔道111例如可以为贯穿整个载体1的通孔。当然，第一孔道111也可以为开设在载体1上的盲孔。此外，第一孔道111还可以沿载体1的厚度方向伸出载体1并延伸至网格部2的固定部22上。本领域技术人员可以根据具体情况灵活选择，对此不作限制。 [0061] 如图3所示，第一孔道111的截面例如可以呈圆形。此时，第一孔道111的孔径范围可以在5μm‑300μm。需要说明的是，第一孔道111截面并不限于圆形，还可以为方形、椭圆形、三角形、梯形等其它形状，本领域技术人员可以根据具体情况灵活调整，对此不作限制。 [0062] 在本发明的另一个例子中，如图4所示，所述孔道结构11包括多个第一孔道111和多个第二孔道112，并且，第一孔道111与第二孔道112的形状和结构不同。第一孔道111的截面例如可以呈圆形，此时第一孔道111的孔径范围为5μm‑300μm。第二孔道112的截面例如可以呈长条形或者弧形，此时第二孔道的宽度范围为25μm‑50μm，且第二孔道的长度范围为300μm‑600μm。如图4所示，多个第二孔道112均靠近载体1的中空结构12，且多个第二孔道 112围绕着中空结构12的边缘设置，可以使得中空结构12与多个第二孔道112形成同心环状结构。此时，在载体1的边缘部分13上未设置第二孔道112的部分安排设置多个第一孔道 111。其中，多个第一孔道111较为优选地是呈均匀分布。本例子中，在载体1上设置两种类型的孔道，特别地，多个第二孔道112紧靠载体1的中空结构12的外侧边缘设置，与中空结构12形成同心环状结构，这样能更好的吸收载体1的平面变形。这样当将网格部2与载体1固定连接时，能避免在二者连接位置产生形变而影响到网格部2上过滤网21的平整度，能使过滤网 21保持平整的状态，而不会在其上产生皱纹。 [0063] 其中，第一孔道111例如可以为贯穿整个载体1的通孔。当然，第一孔道111也可以为开设在载体1上的盲孔。同样地，第二孔道112例如可以为贯穿整个载体1的通孔。当然，第二孔道111也可以为开设在载体1上的盲孔。 [0064] 此外，需要说明的是，孔道结构11包括第一孔道111和第二孔道112时，第一孔道111和第二孔道112可以同时为通孔或者同时为盲孔。也可以是，第一孔道111为通孔，第二孔道112为盲孔。又或者是，第一孔道111为盲孔，第二孔道112为通孔。本领域技术人员可以根据具体情况灵活调整，对此不作限制。此外，多个第一孔道111中可以有部分孔道为通孔，另一部分孔道为盲孔。同样地，多个第二孔道112中也可以有部分孔道为通孔，另一部分孔道为盲孔。 [0065] 需要说明的是，所述网格部2的固定部22与所述载体1连接时，例如可以采用粘接、焊接或者紧固件连接等方式，本领域技术人员可以根据具体需要灵活调整，对此不作限制。 [0066] 此外，在本发明中，所述网格部2的厚度例如可以为0.5μm。所述载体1的高度例如可以为40μm。该尺寸适用于大多数的麦克风封装结构。当然，本领域技术人员也可以根据具体的装配需要对其尺寸进行适当的调整，对此不作限制。 [0067] 根据本发明的另一个实施例，还提供了一种麦克风封装结构。所述麦克风封装结构可应用于例如手机、笔记本电脑、Ipad、VR设备以及智能穿戴设备等多种类型的电子产品中，其应用较为广泛。本发明实施例提供的麦克风封装结构，能够有效避免内部的芯片组件等元器件受到外部灰尘、杂质等颗粒物、异物的影响而遭到破坏的现象，可以延长麦克风的使用寿命，而且还能使麦克风保持优良的声学性能。 [0068] 以下就本发明实施例提供的麦克风封装结构的具体结构进行进一步地说明。 [0069] 如图5‑图9所示，本发明实施例提供的麦克风封装结构，其包括具有容纳腔的外壳3，在所述外壳3上设置有拾音孔4。所述拾音孔4用于将所述外壳3的内部和外部连通。在所述外壳3的容纳腔内收容固定有麦克风器件。本发明提供的麦克风封装结构，还包括如上所述的防尘结构，所述防尘结构被固定安装在所述拾音孔4上。所述防尘结构能有效保护麦克风封装结构内部的元器件。 [0070] 本发明中，所述拾音孔4的形状例如可以为圆形、方形、三角形、椭圆形等。所述拾音孔4可以根据需要设置为一个或者多个。所述拾音孔4的具体设置位置也可以根据麦克风封装结构的具体情况灵活进行调整，本发明对此不作限制。 [0071] 在本发明一个可选的例子中，如图5所示，所述防尘结构可以位于所述外壳3的外部。即，从外部对拾音孔4进行防护。在本例子中，将防尘结构安装在麦克风封装结构的外部覆盖住拾音孔4，不占用麦克风封装结构内部的空间。在安装防尘结构时，可以根据拾音孔4的位置，合理安装防尘结构的位置，以使防尘结构能对准拾音孔4，从而能避免外界的颗粒物、异物经拾音孔4而引入到麦克风封装结构内部。 [0072] 当然，本发明中并不限于将防尘结构设置在外壳3的外部，也可以将防尘结构设置在外壳3的容纳腔中。本领域技术人员可以根据具体需要灵活调整防尘结构的设置位置。 [0073] 本发明的麦克风封装结构，其外壳3的结构为：包括基板32和封装盖31，并由所述基板32和所述封装盖31一起围合成所述容纳腔。所述防尘结构收容在外壳3的容纳腔内。所述麦克风器件包括MEMS芯片5和信号放大器6。 [0074] 在本发明一个可选的例子中，如图6所示，拾音孔4位于所述封装盖31上，所述防尘结构与所述封装盖32固定连接。防尘结构的位置对应于拾音孔4，能避免外界的颗粒物、异物经拾音孔4而引入到麦克风封装结构内部。 [0075] 在本发明一个可选的例子中，如图7所示，拾音孔4位于所述封装盖31上，所述防尘结构固定连接在所述基板32上对应于所述拾音孔4的位置，与此同时，所述防尘结构还覆盖住MEMS芯片5上，能对麦克风封装结构内的芯片进行有效的保护。 [0076] 在本发明中，拾音孔4并不限于开设在外壳3的封装盖31上，也可以开设在基板32上。例如，如图8所示，拾音孔4位于所述基板32上，在所述基板32上对应于拾音孔4的位置固定设置有所述防尘结构。又例如，如图9所示，拾音孔4位于所述基板32上，在所述基板32上对应于拾音孔4的位置固定设置有所述防尘结构，且所述MEMS芯片5设置在所述防尘结构上。需要说明的是，当将拾音孔4开设在基板32上时，本领域技术人员可以根据具体情况调整防尘结构的安装位置，只要能阻止外界的颗粒物、异物进入或者能对内部芯片进行保护即可，对此不作限制。 [0077] 其中，所述封装盖31整体呈皿状结构，其具有敞开端。所述封装盖31的材质例如可以为金属材料、塑料材料或者PCB板等。所述封装盖31的形状例如可以为圆柱状、长方体状等。本领域技术人员可以根据实际需要灵活调整，对此不作限制。 [0078] 其中，所述基板32可以采用本领域熟知的电路板，例如可以采用PCB板等，对此不作限制。所述封装盖31与所述基板32之间例如可以通过粘结剂粘接或者锡膏焊接结合固定在一起，本领域技术人员可以根据需要灵活选择，对此不作限制。 [0079] 本发明提供的麦克风封装结构，在外壳3的容纳腔中固定收容有麦克风器件。具体地，如图5‑图9所示，所述麦克风器件例如可以包括有MEMS芯片5和信号放大器6。 [0080] 其中，所述MEMS芯片5包括有衬底和感应膜。衬底也为中空结构。感应膜例如为压电元件、电容元件、压阻元件等。感应膜设置在衬底的一端，并覆盖衬底的中空结构。该中空结构形成背腔。在收容腔内固定MEMS芯片5时，MEMS芯片5可以贴装在基板32上。当然，MEMS芯片5也可以贴装在封装盖31上，例如可以采用专门的胶黏剂将MEMS芯片5粘接在封装盖31上。MEMS芯片5也可以采用倒装的方式通过基板32中的电路布图导通，这属于本领域技术人员的公知常识，本发明在此不再具体说明。 [0081] 其中，所述信号放大器6可以贴装在封装盖31，当然也可以贴装在基板32上。信号放大器6例如可以采用ASIC芯片。ASIC芯片与MEMS芯片5连接。MEMS芯片5输出的电信号可以传输到ASIC芯片中，并被ASIC芯片处理、输出。MEMS芯片5与ASIC芯片6之间可以通过金属导线(焊线)进行电性连接，以实现二者之间的相互导通。 [0082] 此外，MEMS芯片5和/或信号放大器6也可以埋入到基板32内，或者半埋入基板32内。例如，在基板32内设置导体，并在基板32上设置焊盘。导体例如为设置在基板32内的金属化通孔。焊盘与MEMS芯片5、信号放大器6通过导体电连接。将MEMS芯片5和信号放大器6埋设到基板32内的设计，有助于实现麦克风的小型化。 [0083] 需要说明的是，当将MEMS芯片5和信号放大器6埋入基板32内时，需要在MEMS芯片5和信号放大器6正对的上方和下方至少各设置一层金属层。将金属层接地作为屏蔽。MEMS芯片5和信号放大器6周围区域布置有多个金属导体，用于与上述金属层一起构成屏蔽结构。将MEMS芯片5和信号放大器6埋入基板32内的设计，使得不必在信号放大器6表面包覆保护胶，这样可以简化工艺，同时提升了产品的光噪声抵抗能力。 [0084] 另一方面，本发明还提供了一种电子设备。所述电子设备包括如前所述的麦克风封装结构。 [0085] 其中，所述电子设备可以是手机、笔记本电脑、平板电脑、VR设备、智能穿戴设备等，本发明对此不作限制。 |
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