麦克风和电子设备的制作方法

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1.本实用新型涉及电子设备技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种麦克风和电子设备。

背景技术：

2.麦克风，学名为传声器，由英语microphone(送话器)翻译而来，也称话筒，微音器。麦克风是将声音信号转换为电信号的能量转换器件。分类有动圈式、电容式、驻极体和最近新兴的硅微传声器，此外还有液体传声器和激光传声器。
3.在传统技术中，一些麦克风结构中通常包括有封装在麦克风背腔内的mems(微机电系统micro-electro-mechanical system)芯片和与mems芯片连接的asic(专用集成电路application specific integrated circuit)芯片，并采用胶水封装保护asic芯片，这种结构受产品尺寸和封装规则的限制，mems的振膜面积仅约占产品面积的10％至20％，而背腔的空间却被asic芯片及保护胶水占40％以上，导致mems芯片的性能无法被充分利用。

技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的是提供一种麦克风和电子设备。
5.根据本实用新型的第一方面，提供一种麦克风，包括：
6.基板，所述基板上设置有第一通孔；
7.壳体，所述壳体设置于所述基板的一侧，并与所述基板形成有空腔，所述空腔通过所述第一通孔与外部空气连通；
8.mems芯片，所述mems芯片上设置有第二通孔，所述mems芯片倒置于所述空腔内，使所述第二通孔与所述第一通孔相对；
9.asic芯片，所述asic芯片埋设于所述基板内，所述asic芯片与所述mems芯片连接。
10.可选地，所述mems芯片包括衬底和设置于所述衬底上的振膜组件，所述第二通孔位于所述振膜组件上；
11.所述振膜组件设置在靠近于所述基板的一侧。
12.可选地，所述振膜组件夹设于所述衬底与所述基板之间。
13.可选地，所述mems芯片包括衬底和设置于所述衬底上的振膜组件，所述第二通孔位于所述振膜组件上；
14.所述衬底上靠近于所述基板的一侧设置有焊盘，所述振膜组件通过所述焊盘与所述asic芯片连接。
15.可选地，所述asic芯片在所述基板上的投影与所述mems芯片在所述基板上的投影至少有一部分相互重叠。
16.可选地，所述asic芯片在所述基板上的投影位于所述mems芯片在所述基板上的投影的范围内。
17.可选地，所述基板上靠近于所述mems芯片的一侧布设有第一电路层，所述asic芯
片通过所述第一电路层与所述mems芯片连接。
18.可选地，所述基板上远离于所述mems芯片的一侧布设有第二电路层，所述第二电路层通过过孔与所述第一电路层连接，所述麦克风能够通过所述第二电路层与外部结构连接。
19.可选地，所述mems芯片具有第一引脚，所述asic芯片具有第二引脚，所述第一引脚和所述第二引脚连接，且所述第一引脚与所述第二引脚相对设置。
20.根据本实用新型的第二方面，提供一种电子设备，包括第一方面所述的麦克风。
21.本实用新型的一个技术效果为：通过将asic芯片埋设于基板的内部，并将mems芯片倒置于空腔，使mems芯片上的第二通孔与基板上的第一通孔相对设置，一方面实现了麦克风的声学功能，另一方面节省了asic芯片在空腔内的占用面积，减小了产品的整体尺寸；同时，相比于相同尺寸的现有麦克风结构，也提高了mems芯片在空腔内的占比，提高了其声学性能。
22.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
23.构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
24.图1是本实用新型提供的一种麦克风的结构示意图。
25.附图标记说明：
26.1、基板；11、第一通孔；12、第一电路层；13、第二电路层；2、空腔；3、壳体；4、mems芯片；41、衬底；42、振膜组件；43、第二通孔；44、第一引脚；5、asic芯片；51、第二引脚。
具体实施方式
27.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。
28.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。
29.对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
30.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。
31.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。
32.如图1所示，本实用新型提供了一种麦克风，包括基板1、壳体3、mems芯片4和asic芯片5；所述基板1上设置有第一通孔11；所述壳体3设置于所述基板1的一侧，并与所述基板1形成有空腔2，所述空腔2通过所述第一通孔11与外部空气连通；所述mems芯片4上设置有第二通孔43，所述mems芯片4倒置于所述空腔2内，使所述第二通孔43与所述第一通孔11相
对；所述asic芯片5埋设于所述基板1内，所述asic芯片5与所述mems芯片4连接。
33.具体地，在本实用新型中，基板1与壳体3的一侧连接形成一空腔2，且空腔2能够通过基板1上的第一通孔11与外部空气连通，而mems芯片4上的第二通孔43与第一通孔11相对设置。在一种实施例中，mems芯片4具有振膜，而第二通孔43则位于振膜上，可以在振膜振动的过程中平衡振膜两侧的气压。在实际使用中，外部的声音信号通过基板1上的第一通孔11作用于mems芯片4，使振膜发生振动，而mems芯片4能够与外部电路连接，从而将振膜的振动转换为电流信号，实现麦克风的声学功能。另外，asic芯片5与mems芯片4连接，能够实现对mems芯片4转换的电流信号进行处理，以提高麦克风的声学性能。
34.在传统结构中，asic芯片5同样位于空腔2中，占用了相当多的腔体空间，而腔体空间的大小对于mems芯片4的性能的发挥具有很大影响，即mems芯片4对于腔体体积的占比越大，越有利于mems芯片4性能的实现。在本实施例中，通过将asic芯片5埋设于基板1内部，节省了asic芯片5在空腔2内占用的空间，提高了mems芯片4在空腔2内的体积占比，使得mems芯片4的性能得到了很好的实现，提高了麦克风的声学性能。
35.另外，将asic芯片5埋设于基板1内，使得麦克风的整体尺寸可以做到只与mems芯片4相匹配的大小，且无需在空腔2内设置用于保护asic芯片5的胶水，大大减小了麦克风的整体尺寸，使得麦克风能够应用于较小空间的应用场景中，提高了麦克风的适用性。其中，埋设asic芯片5可以在制作基板1的过程中直接进行成型，也可以在基板1制作完成后，通过挖孔等方式实现，本技术对此不做限制。
36.将mems芯片4倒置于空腔2内，也能够在一定程度上增大空腔2的体积，且便于与asic芯片5的连接进一步提高麦克风的声学性能。其中，将mems芯片4倒置，可以采用将mems芯片4采用倒桩工艺设置在空腔2内，或采用改变传统mems芯片4的设计结构来减小mems芯片4位于空腔2内的体积，以增大mems芯片4与基板1和壳体3形成的空间的大小，使麦克风的声学性能得到提高。
37.可选地，参考图1，所述mems芯片4包括衬底41和设置于所述衬底41上的振膜组件42，所述第二通孔43位于所述振膜组件42上；所述振膜组件42设置在靠近于所述基板1的一侧。
38.具体地，在本实施例中，mems芯片4包括衬底41和振膜组件42，第二通孔43位于振膜组件42上，衬底41一般用于对振膜组件42提供支撑。在实际应用中，将振膜组件42设置于靠近基板1的一侧，即振膜组件42靠近于第一通孔11设置，使得振膜组件42与壳体3间的空间尺寸增大，这种结构使得外部的声音信号从第一通孔11作用于振膜组件42上时，能够提高麦克风的信噪比，从而实现提升麦克风声学性能的效果。其中，振膜组件42包括可以包括单振膜和背极板，或包括双振膜与背极板，具体可根据麦克风的实际需求进行设计，本技术对此不做限制。
39.可选地，参考图1，所述振膜组件42夹设于所述衬底41与所述基板1之间。
40.具体地，在本实施例中，振膜组件42夹设于衬底41与基板1之间，一方面能够进一步提高空腔2的体积，提升麦克风的声学性能。另一方面，在制作基板1时，可以将mems芯片4与其设计为一体结构，提高了麦克风的防水、防尘性能，以及简化了制造工艺，提高了生产效率，适用于批量生产。
41.可选地，参考图1，所述mems芯片4包括衬底41和设置于所述衬底41上的振膜组件
42，所述第二通孔43位于所述振膜组件42上；所述衬底41上靠近于所述基板1的一侧设置有焊盘，所述振膜组件42通过所述焊盘与所述asic芯片5连接。
42.具体地，在本实施例中，振膜组件42可以通过导线等导电材料连接至焊盘，通过焊盘可以连接asic芯片5。其中，焊盘设置于靠近于基板1的一侧，缩短了mems芯片4与asic芯片5的连接距离，便于工艺的实现。
43.可选地，参考图1，所述asic芯片5在所述基板1上的投影与所述mems芯片4在所述基板1上的投影至少有一部分相互重叠。
44.具体地，asic芯片5在基板1内的埋设位置可以根据需求进行设计，在本实施例中，asic芯片5的位置设置在与mems芯片4在沿基板1的平面方向上至少有一部分相互重叠，即将asic芯片5的一部分或全部设置于mems芯片4的下方，以减小麦克风在沿基板1的平面方向上的尺寸。另外，asic芯片5的位置至少有一部分与mems芯片4重叠也便于两者连接。
45.可选地，参考图1，所述asic芯片5在所述基板1上的投影位于所述mems芯片4在所述基板1上的投影的范围内。即将asic芯片5全部设置于mems芯片4的下方，这样，在设计麦克风结构时，其沿基板1的平面方向上的尺寸可以仅考虑mems芯片4的尺寸即可，大大降低了麦克风的整体尺寸，提高了mems芯片4在空腔2内的占比，提高了麦克风的声学性能。
46.可选地，参考图1，所述基板1上靠近于所述mems芯片4的一侧布设有第一电路层12，所述asic芯片5通过所述第一电路层12与所述mems芯片4连接。
47.具体地，在本实施例中，基板1上靠近mems芯片4的一侧设置第一电路层12，以便于实现其它电子器件与mems芯片4的连接。
48.可选地，参考图1，所述基板1上远离于所述mems芯片4的一侧布设有第二电路层13，所述第二电路层13通过过孔与所述第一电路层12连接，所述麦克风能够通过所述第二电路层13与外部结构连接。
49.具体地，在本实施例中，基板1的两侧均设置有电路，即第一电路层12和第二电路层13，在实际应用中，可提高基板1的利用率，提高整个麦克风的集成性。其中mems芯片4与第一电路层12连接，而第一电路层12与第二电路层13也实现连接，当需要将麦克风应用于其它设备时，便可以将麦克风通过第二电路层13与其它设备连接，使得麦克风能够作为一个整体的零部件设置于其它电子设备中，在维修更换时也会更加方便。
50.可选地，参考图1，所述mems芯片4具有第一引脚44，所述asic芯片5具有第二引脚51，所述第一引脚44和所述第二引脚51连接，且所述第一引脚44与所述第二引脚51相对设置。
51.具体地，mems芯片4与asic芯片5的实际形状可根据麦克风的实际需求进行设计。在一种实施例中，将mems芯片4的第一引脚44与asic芯片5的第二引脚51相对设置，使得两者的连接距离缩短，便于麦克风的集成化设置。
52.根据本实用新型的第二方面，提供了一种电子设备，包括第一方面提供的所述的麦克风。
53.具体地，在本实施例中，电子设备可以是手机、耳机或平板等，本实用新型对此不做限制。将上述实施例提供的麦克风应用于电子设备中时，相比于传统麦克风，相同配置的设计具有更小的整体尺寸或更高的声学性能，一方面能够节省电子设备内部的布置空间，另一方面还能够提高电子设备的声学体验。
54.上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
55.虽然已经通过示例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，以上示例仅是为了进行说明，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。

技术特征：

1.一种麦克风，其特征在于，包括：基板，所述基板上设置有第一通孔；壳体，所述壳体设置于所述基板的一侧，并与所述基板形成有空腔，所述空腔通过所述第一通孔与外部空气连通；mems芯片，所述mems芯片上设置有第二通孔，所述mems芯片倒置于所述空腔内，使所述第二通孔与所述第一通孔相对；asic芯片，所述asic芯片埋设于所述基板内，所述asic芯片与所述mems芯片连接。2.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述mems芯片包括衬底和设置于所述衬底上的振膜组件，所述第二通孔位于所述振膜组件上；所述振膜组件设置在靠近于所述基板的一侧。3.根据权利要求2所述的麦克风，其特征在于，所述振膜组件夹设于所述衬底与所述基板之间。4.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述mems芯片包括衬底和设置于所述衬底上的振膜组件，所述第二通孔位于所述振膜组件上；所述衬底上靠近于所述基板的一侧设置有焊盘，所述振膜组件通过所述焊盘与所述asic芯片连接。5.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述asic芯片在所述基板上的投影与所述mems芯片在所述基板上的投影至少有一部分相互重叠。6.根据权利要求5所述的麦克风，其特征在于，所述asic芯片在所述基板上的投影位于所述mems芯片在所述基板上的投影的范围内。7.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述基板上靠近于所述mems芯片的一侧布设有第一电路层，所述asic芯片通过所述第一电路层与所述mems芯片连接。8.根据权利要求7所述的麦克风，其特征在于，所述基板上远离于所述mems芯片的一侧布设有第二电路层，所述第二电路层通过过孔与所述第一电路层连接，所述麦克风能够通过所述第二电路层与外部结构连接。9.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述mems芯片具有第一引脚，所述asic芯片具有第二引脚，所述第一引脚和所述第二引脚连接，且所述第一引脚与所述第二引脚相对设置。10.一种电子设备，其特征在于，包括：权利要求1-9任意一项所述的麦克风。

技术总结

本实用新型涉及一种麦克风和电子设备。所述麦克风包括基板、壳体、MEMS芯片和ASIC芯片；所述基板上设置有第一通孔；所述壳体设置于所述基板的一侧，并与所述基板形成有空腔，所述空腔通过所述第一通孔与外部空气连通；所述MEMS芯片上设置有第二通孔，所述MEMS芯片倒置于所述空腔内，使所述第二通孔与所述第一通孔相对；所述ASIC芯片埋设于所述基板内，所述ASIC芯片与所述MEMS芯片连接。本实用新型提供的麦克风具有更小的产品尺寸或更高的声学性能。能。能。