[发明专利]具有声管的麦克风模块

说明书

优先权

本专利申请要求申请日为2011年11月17日，题为“MICROPHONE MODULE”，发明人为Kieran P Harney，Dipak Sengupta，Brian Moss和Alain Guery的美国临时专利申请61/561,121的优先权，通过引用的方式将其公开的内容作为整体合并于此。

技术领域

本发明总体上涉及麦克风，更具体的，本发明涉及用于容纳麦克风的结构。

背景技术

小型麦克风系统具有广泛的应用范围，包括用在助听器、蓝牙耳机和移动电话中。典型的麦克风系统包括麦克风元件，例如，微机电系统麦克风(也称作“微机械麦克风”、“硅麦克风”或者“微型机电系统(MEMS)麦克风”)。麦克风可以包括用于处理麦克风元件的电输出信号的板上电路，或者麦克风可以与另一个电路封装在同一个封装中。

很多麦克风封装具有底座和盖子，并且很多麦克风被配置为安装到较大的衬底(例如，印刷电路板或者较大系统的其他表面)上。例如，封装的麦克风可以安装到主机系统(例如，蜂窝电话)的内表面。然而，将麦克风系统/封装的麦克风设置在主机系统内以确保声信号能够到达它们的内部的麦克风元件是重要的。如果麦克风元件放置的离接收这些信号的主机端口(例如，移动电话的话筒)太远，所述麦克风元件可能就无法充分地接收并转换输入的声信号。

发明内容

根据本发明的一个实施例，麦克风模块包括衬底，所述衬底具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧。所述衬底具有孔径，所述孔径从所述第一侧延伸到第二侧以允许声波穿过所述衬底。所述模块还包括盖子、麦克风和外壳，所述盖子安装到所述第一侧以限定第一内部体积，所述麦克风安装到所述第一侧并且位于所述第一内部体积内，所述外壳耦合到所述第二侧并且覆盖所述孔径。所述外壳和第二侧形成第二内部体积，同时所述外壳包括被配置为允许声音进入到所述第二内部体积的声学端口。所述模块进一步具有导管和至少一个外部接口垫，所述导管从所述外壳中的声学端口延伸，所述至少一个外部接口垫位于所述第二侧并且位于所述第二内部体积的外部。所述导管具有接收声波并引导它们朝向所述外壳中的声学端口的开口端。另外，所述至少一个外部接口垫电耦合到所述麦克风。

所述外壳具有顶部和至少一个侧壁。所述声学端口从而可以被设置为穿过所述外壳的顶部，并且所述导管可以从所述外壳的顶部延伸。备选的或者另外，所述声学端口可以被设置为穿过所述外壳的侧壁，并且所述导管可以从所述外壳的至少一个侧壁延伸。所述外壳还可以包括第二声学端口，其中第二导管从所述第二声学端口延伸。除了其他形状之外，所述导管可以是直的。

所述麦克风可以包括MEMS麦克风，并且所述模块可以进一步包括与所述衬底的第一侧耦合的电路芯片。此外，所述盖子可以包括与所述衬底电连接的导电材料。例如，所述衬底可以具有金属化的部分，并且所述盖子可以由金属制成，并且电连接到所述衬底的金属化的部分以防止电磁干扰。

外壳可以采用多种不同的配置中的任意一个。例如，所述外壳可以包括带有凸缘的声管，其中，所述导管具有导管体积，所述导管体积形成大部分的所述第二内部体积。在这种情况下，所述带有凸缘的导管可安装成与所述衬底的第二侧基本持平。此外，覆盖不超过所述第二侧的一部分的所述外壳可以至少部分的由导电材料制成。

在某些实施例中，所述麦克风覆盖衬底中的孔径。另外或者可选的，至少一个外部接口垫优选地是可表面安装的。内部部件可以以多种不同的方式与外部接口垫电连接。例如，所述模块可以具有位于所述第一内部体积内的内部接口垫、位于所述内部体积内的电路芯片和位于所述内部体积内的第一和第二焊线(wire bond)。所述第一焊线可以将所述麦克风电连接到所述电路芯片，而所述第二焊线可以将所述电路芯片电连接到所述内部接口垫。所述麦克风从而可以通过所述第一焊线、电路芯片、第二焊线和内部接口垫与所述第二侧上的外部接口垫电连接。