[發明專利]MEMS傳聲器

有效

• 申請號: 201210440581.1
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN102932721A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 萬景明
• 申請（專利權）人: 山東共達電聲股份有限公司
• 主分類號: H04R19/04
• 分類號: H04R19/04
• 代理公司: 北京恒都律師事務所 11395
• 代理人: 邸建凱

技術領域

本發明涉及傳聲器技術領域，特別地，涉及一種MEMS傳聲器。

背景技術

MEMS麥克風是采用微機電系統（Microelectromechanical?Systems，MEMS）工藝制作的microphone。其中，麥克風又稱傳聲器。

這種新型麥克風內含兩個芯片―MEMS芯片和專用集成電路(ASIC)芯片，兩枚芯片封裝在一個表面貼裝器件封裝體中。MEMS芯片包括一個剛性穿孔背電極和一片用作電容器的彈性硅膜。該彈性硅膜將聲波轉換為電容變化。ASIC芯片用于檢測電容變化，并將其轉換為電信號輸出。

MEMS麥克風與傳統電容式麥克風（ECM）相比，不僅具有很好的聲學性能，還具有較高的信噪比和一致性較好的敏感度，并且在不同溫度下的性能都十分穩定。MEMS麥克風的另一突出優點是功耗很低，平均只有70μW，工作電壓范圍1.5V～3.3V。而且，MEMS麥克風相對于傳統ECM麥克風更易于組合成麥克風陣列，且穩定性很高，結合后端的語音算法，麥克風陣列能夠實現通話的指向性和提高通話質量。目前Windows?Vista已經內置了麥克風陣列的算法，因此各大筆記本廠家都在爭相尋找高質量的MEMS麥克風，從而提高其視頻通話中的語音傳輸質量。

基于上述特性，MEMS麥克風具有非常廣泛的用途，既可用于智慧型手機，也可用于消費類電子產品、筆記本電腦以及醫療設備(如助聽器)，還可應用于汽車行業(如免提通話裝置)。甚至是將其應用于工業領域，例如用聲波傳感器監控設備運轉。

MEMS麥克風分前進音和零高度兩種結構，對于零高度產品，MEMS芯片正對音孔，沒有保護裝置，外部聲(氣)壓直接施加在MEMS芯片上。但MEMS麥克風內部的關鍵性器件—MEMS芯片即振動組件上的振膜材料為既薄又脆弱的單晶或多晶硅結構，在較大聲或氣壓沖擊下會發生過度形變而破碎，由此會導致整個麥克風因振動組件損壞而無聲音信號輸出。另外，由于振膜材料為既薄又脆弱的單晶或多晶硅，在生產過程中，均會由于MEMS芯片破損造成一定的資源浪費，甚至會影響到產品的用戶體驗。以上現狀為目前MEMS麥克風領域普遍存在的可靠性問題，也是MEMS芯片亟需解決的一個難題。

總之，需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是：如何能夠降低MEMS傳聲器中MEMS芯片的損壞機率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種MEMS傳聲器，能夠有效保護其包含的MEMS芯片，減小MEMS芯片上振膜的破損風險。

為了解決上述問題，本發明提供了一種MEMS傳聲器，包括：內置于傳聲器外殼與印刷電路板連結形成的腔體中的集成電路芯片、MEMS芯片和設置于該MEMS芯片上的振膜，上述印刷電路板上設有音孔；上述集成電路芯片和MEMS芯片固定在上述印刷電路板上并通過金屬線實現三者電連接；還包括：覆蓋在上述MEMS芯片上方的保護罩，上述保護罩的頂部與上述振膜保持一定距離，上述保護罩的底部與上述印刷電路板固定連接。

優選的，上述保護罩的頂部與上述振膜的垂直距離不超過50微米。

優選的，上述保護罩的頂部與上述振膜的垂直距離為10~30微米。

優選的，上述保護罩采用金屬材料制成。

優選的，上述保護罩采用非金屬材料制成。

優選的，上述保護罩的頂部開設有一凹槽。

優選的，上述保護罩頂部的凹槽呈方形。

優選的，上述保護罩頂部的凹槽呈弧形。

優選的，上述保護罩頂部的凹槽為開設有小孔洞的網狀結構。

與現有技術相比，上述技術方案中的一個技術方案具有以下優點：

本發明采用固定在印刷電路板上的保護罩，覆蓋在MEMS芯片上方，能夠簡單有效地保護MEMS芯片，減少MEMS芯片振膜的破損風險，提高MEMS傳聲器的可靠性，延長MEMS傳聲器的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明MEMS傳聲器實施例的剖視圖；

圖2-1是本發明MEMS傳聲器的保護罩實施例一的剖視圖；

圖2-2是本發明MEMS傳聲器的保護罩實施例一的俯視圖；

圖3-1是本發明MEMS傳聲器的保護罩實施例二的剖視圖；

圖3-2是本發明MEMS傳聲器的保護罩實施例二的俯視圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。