[发明专利]一种具有嵌入式织物材料防护屏的微机电系统传声器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有嵌入式织物材料防护屏的微机电系统传声器。

背景技术

众所周知，最普通的用于声学设备的传声器类型有所谓的“ECM”(驻极体电容传声器)和“MEMS”(微机电系统)传声器。

第二种传声器类型是一个很小的设备，安装在蜂窝式电话和手提式声学设备中，且其典型的尺寸为7×4×3mm。

微机电系统传声器包括一个传声器金属本体，其由所谓“封装”的组装工序制备而成，其中不同的材料层之间，包括金属材料，以全自动的方式重叠在一起。

在焊接完毕传声器内部的电路元件后，通过切割一次性传声器板的边缘，使得传声器被从一次性的传声器板上分离。

通过单独的切割操作，大量的传声器被切割下来。

在切割前，所有的传声器都经过了电性能测试，且残次品会自动的被与正品分开。

如此制作的传声器具有基本的特征，其中，最重要特征在于它们非常的小。

传声器金属本体是很好的热导体。

以上的工序会产生很高的热量，因为传声器的内部结构是被焊接的，相应的需要在制造传声器的生产线出口处进行100％的定量和定性控制。

众所周知，以上所述的传声器包括数个金属销，通常为6个，所述金属销被焊接到PCB(印刷电路板或所谓的母插件)上，最终的声频设备被设置其上。

将微机电系统安装于印刷电路板上的传统的方法如下：

微机电系统传声器可能包括一微机电系统模具，所述类型的模具被安装于印刷电路板的顶部或底部(位于其内表面或外表面)。

两种装备模具均可用于批量生产声学设备，而其选择决定于最终声学设备体系结构的目标。

所述传声器的开口必须直接对准声源，以便收集声波用以满足传声器的操作需求。

根据传声器在印刷电路板或母插件上的位置不同，所述传声器的开口位置会有所改变。

事实上，对于顶部设置的微机电系统，开口被设置在与连接销被焊接到印刷电路板相反的印刷电路板表面。

相反的，对于设置于底部表面的微机电系统传声器，印刷电路板上被钻孔，且所述连接销被焊接从而连接所有设置的孔。

因此，所述微机电系统的开口应该设置于与连接销同一面上，如，冲向外部的声源。

相应的，很显然以上不同的位置会影响在焊接销钉操作时流向开口的热量：更具体的，对于底部安装的微机电系统，开口被设置在与连接销钉最接近的位置，其热流达到最大值。

当一个防护屏被直接设置于开口位置时产生了一个问题，所述问题在以下的描述中会更加的清晰。

关于传声器的保护设施，最基本的需要是阻止微小颗粒和水滴进入到传声器中，所述微小颗粒和水滴会使得声学相应设备失效或腐蚀。

此种保护目的可以通过在微机电系统开口附近设置防护屏而实现。

织物材料和多孔介质屏通常被用于作为防护屏障用于阻挡颗粒的渗入。

在声学领域，一种网孔状织物材料被经常使用。

这种主要应用的材料由织物组成，且具有20到100微米的网孔尺寸，所述织物包括人工合成的单线程纱线。

一种聚酯聚合物(PET)通常也被应用。

一个关于上述织物材料的著名的例子是“ACOUSTEX B160”织物，其具有21微米的网孔尺寸，且其密度为190线/厘米，所述“ACOUSTEX B160”织物是由31微米的单线PET细纱纺制而成的，所述31微米的单线PET细纱具有160MKS Rayls的声学阻抗，所述“ACOUSTEX B160”织物由纱帝公司制备的。

当防护屏被应用时，典型的解决方法是使用冲切下来独立元件，所述独立元件由泡沫或粘性材料编织的网状织物制成，连接于开口的附近并覆盖声学设备外表面。

如此的独立元件防止了防护屏暴露于预备焊接操作产生的热量中。

对于顶部设置的微机电系统，一种优先的解决方法是将冲切元件设置于设备外体的内表面。

所述冲切元件是由织物材料防护屏构成，所述织物材料防护屏具有附加的粘性双环元件和任选的薄泡沫层，作为一种悬挂层操作。

因为，所述冲压部分的残余结构附着于蜂窝式电话的外体，或其他声学设备上，所述冲压部分提供了一种很好的保护。

但是，这种方法被一系列的缺点所影响，如需要增加独立组件，所述独立组件必须在设备的最终组装前被安装，而这些缺点增加了设备的制作周期和成本。

另外，所述微机电系统传声器在其中间的组装步骤中缺乏保护，即从印刷板的焊接步骤到塑料材料体的封装步骤。