换能器及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及换能器技术领域，尤其涉及一种换能器及电子设备。


背景技术：

2.在制作对深水防水有要求的换能器时，需要在换能器的声孔处设置一层防水膜，以防止水从声孔进入换能器的内部。在深水级别的防水中，采用的防水膜往往同时具有防止空气透过的功能，因此设置防水膜会导致换能器的内部封闭，当换能器内部气压过高(如高温等环境)时会产生鼓膜，严重时会导致振膜损坏。
3.鉴于此，有必要提供一种新的换能器及电子设备，以解决或至少缓解上述技术缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种换能器及电子设备，旨在解决现有技术中具备深水防水功能的换能器因内部气压过高会产生鼓膜的技术问题。
5.为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种换能器，包括基板和罩设于所述基板的壳体，所述壳体与所述基板配合形成容纳腔，所述容纳腔内设置有信号连接的mems芯片和asic芯片，所述基板上设置有声孔，所述声孔处设置有防水膜以阻挡水从所述声孔进入所述容纳腔，所述壳体内形成有泄气通道，所述壳体上还设置有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔连通所述泄气通道和所述容纳腔，所述第二通孔连通所述泄气通道和外界。
6.在一实施例中，所述泄气通道在所述壳体内弯折延伸。
7.在一实施例中，所述壳体包括内壳和外壳，所述内壳与所述基板配合形成所述容纳腔，所述内壳与所述外壳配合形成有空腔，所述空腔形成有所述泄气通道。
8.在一实施例中，所述泄气通道内填充有吸音材料。
9.在一实施例中，所述吸音材料为吸音棉或吸音颗粒。
10.在一实施例中，所述第一通孔和所述第二通孔分别位于所述泄气通道的两端。
11.在一实施例中，所述防水膜包括膜体和连接于所述基板背离所述容纳腔一侧的基材，所述膜体与所述基材密封连接，且所述防水膜与所述声孔间隔设置。
12.在一实施例中，所述第二通孔上覆盖有防水透气膜。
13.在一实施例中，所述防水膜为硅橡胶膜或聚酰亚胺膜或聚苯硫醚树脂膜。
14.在一实施例中，所述换能器为mems麦克风。
15.根据本实用新型的另一方面，本实用新型还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述所述的换能器。
16.上述方案中，换能器包括基板和罩设于基板的壳体，壳体与基板配合形成容纳腔，容纳腔内设置有信号连接的mems芯片和asic芯片，基板上设置有声孔，声孔处设置有防水膜以阻挡水从声孔进入容纳腔，壳体内形成有泄气通道，壳体上还设置有第一通孔和第二
通孔，第一通孔连通泄气通道和容纳腔，第二通孔连通泄气通道和外界。上述方案中，基板起负载支撑及电路连接和信号传输功能，mems芯片和asic芯片可以通过金线连接，asic芯片通过金线与基板连接，金线提供电路连接及信号传输功能，mems芯片、asic芯片提供声电转换功能，防水膜可以起到防止空气和水从声孔进入容纳腔的作用，同时防水膜具有较好的顺性和振动特性，使声音能顺利通过防水膜传递到mems芯片且有较小的声损。一般情况下，为防止鼓膜，严重时可能导致振膜破裂的现象，容纳腔内部气压不能过高，因此可以在mems芯片的振膜上设置泄气线，以平衡内外部气压。但对于对防水要求比较高的场景下，如深水级别防水，水压达到了5个大气压，为防止水从声孔处进入换能器，会在声孔处设置一防水膜，这样，容纳腔内部空气通过泄气线后受到防水膜的阻挡而不能排出，有可能因为容纳腔内气压过高而造成鼓膜现象。本实用新型中，通过在壳体上设置泄气通道，并且第一通孔连通泄气通道和容纳腔，第二通孔连通泄气通道和外界，使得容纳腔的空气可以通过第一通孔进入泄气通道，并经第二通孔排出。也即可以平衡容纳腔和外界气压，避免了鼓膜现象的发生。该实用新型具有能够防止深水防水的换能器因容纳腔内气压过高造成鼓膜现象的优点。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
18.图1为本实用新型实施例换能器的一剖面结构示意图；
19.图2为图1的部分结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例换能器的另一剖面结构示意图；
21.图4为图3的部分结构示意图；
22.图5为本实用新型实施例壳体和泄气通道的一结构示意图。
23.附图标号说明：
24.1、基板；2、壳体；21、内壳；22、外壳；3、容纳腔；4、声孔；5、防水膜；51、基材；52、膜体；6、mems芯片；7、asic芯片；8、泄气通道；9、第一通孔；10、第二通孔；11、吸音棉；12、吸音颗粒；13、防水透气膜；14、金线。
25.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明，本实用新型实施方式中所有方向性指示(诸如上、下
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿
态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
29.并且，本实用新型各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
30.参见图1～图5，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种换能器，包括基板1和罩设于基板1的壳体2，壳体2与基板1配合形成容纳腔3，容纳腔3内设置有信号连接的mems芯片6和asic芯片7，基板1上设置有声孔4，声孔4处设置有防水膜5以阻挡水从声孔4进入容纳腔3，壳体2内形成有泄气通道8，壳体2上还设置有第一通孔9和第二通孔10，第一通孔9连通泄气通道8和容纳腔3，第二通孔10连通泄气通道8和外界。
31.上述实施例中，基板1起负载支撑及电路连接和信号传输功能，mems芯片6和asic芯片7可以通过金线14连接，asic芯片7通过金线14与基板1连接，金线14提供电路连接及信号传输功能，mems芯片6、asic芯片7提供声电转换功能，防水膜5可以起到防止空气和水从声孔4进入容纳腔3的作用，同时防水膜5具有较好的顺性和振动特性，使声音能顺利通过防水膜5传递到mems芯片6且有较小的声损。一般情况下，为防止鼓膜，严重时可能导致振膜破裂的现象，容纳腔3内部气压不能过高，一种可以在振膜上设置泄气线，以平衡内外部气压。但对于对防水要求比较高的场景下，如深水级别防水，水压达到了5个大气压，为防止水从声孔4处进入换能器，会在声孔4处设置一防水膜5，这样，容纳腔3内部空气通过泄气线后受到防水膜5的阻挡而不能排出，有可能因为容纳腔3内气压过高而造成鼓膜现象。本实施例中，通过在壳体2上设置泄气通道8，并且第一通孔9连通泄气通道8和容纳腔3，第二通孔10连通泄气通道8和外界，使得容纳腔3的空气可以通过第一通孔9进入泄气通道8，并经第二通孔10排出。也即可以平衡容纳腔3和外界气压，避免了鼓膜现象的发生。该实施例具有能够防止因容纳腔3内气压过高造成鼓膜现象的优点，尤其是具有深水防水的换能器。具体地，防水膜5可以为硅橡胶膜或聚酰亚胺膜或聚苯硫醚树脂膜。
32.参照图5，在一实施例中，泄气通道8在壳体2内弯折延伸。在壳体2内设置泄气通道8通过可以实现泄气，平衡容纳腔3内外气压，同时为了避免外界声音从第二通孔10进入，可以将泄气通道8成弯折设置，这样增长了容纳腔3与外界之间的通路，增大了声阻，即使外界的声波通过第二通孔10进入泄气通道8，声波也会在具有一定长度的泄气通道8内损耗殆尽，从而避免外界声音从第二通孔10进入换能器内部的容纳腔3，在保证泄气的同时避免了声短路现象的发生，声短路指声波同时从声孔4和第二通孔10进入容纳腔3内。同时，将泄气通道8弯折设置也增加了水从第二通孔10流入容纳腔3内的难度，避免了外界的水进入换能器的容纳腔3。
33.在一实施例中，壳体2包括内壳21和外壳22，内壳21与基板1配合形成容纳腔3，内壳21与外壳22配合形成有空腔，空腔形成有泄气通道8。该实施例中壳体2由双壳结构拼接而成，拼接后内壳21和外壳22之间的间隙形成一个空腔，采用双壳结构设计制作工艺上更简单，不仅能提供一个泄气通道8，还能同时增强产品的抗辐射性能。
34.在一实施例中，泄气通道8内填充有吸音材料。采用内壳21和外壳22拼接的结构形
式设计和制作较为简单，但由于泄气通道8是一个空腔，因此声阻较小。为弥补上述缺陷，可以在空腔内填充吸音材料来增大声损。具体地，参照图1和图2，吸音材料可以为吸音棉11；参照图3和图4，吸音材料可以为吸音颗粒12，吸音颗粒12可以由三聚氢氨制成。
35.在一实施例中，第一通孔9和第二通孔10分别位于泄气通道8的两端。将第一通孔9和第二通孔10设置于泄气通道8的两端，是为了增长泄气通道8的长度，进而增大声阻使从第二通孔10进入的声波在泄气通道8内损耗殆尽，从而避免外界声音从第二通孔10进入换能器内部的容纳腔3，在保证泄气的同时避免了声短路现象的发生。
36.参照图1和图3，在一实施例中，防水膜5包括膜体52和连接于基板1背离容纳腔3一侧的基材51，膜体52与基材51密封连接，且防水膜5与声孔4间隔设置。基材51可以围绕声孔4的外周设置，防水膜5面对声孔4设置，然后通过膜体52与基材51密封连接将声孔4与外界隔离，这里的防水膜5能够同时起到防止空气和水进入的作用，但由于要通过防水膜5的振动传递声音信号，因此将防水膜5与声孔4间隔设置，使得防水膜5能够自由振动而更好的传递声音信号。
37.在一实施例中，第二通孔10上覆盖有防水透气膜13。第二通孔10上覆盖有防水透气膜13，防水透气膜13具有防水功能，能够有效地防止外界的液体从第二通孔10流入换能器的容纳腔3内；且空气能够通过防水透气膜13自由流动，能够保证容纳腔3与外界连通，起到平衡内外声压的作用。
38.在一实施例中，换能器为mems麦克风。mems芯片6不仅可以用于检测声音信号，还能检测超声波和环境参数等功能，mems麦克风只是换能器的一种形式。
39.根据本实用新型的另一方面，本实用新型还提供一种电子设备，电子设备包括上述的换能器。由于电子设备包括了上述换能器的所有实施例的全部技术方案，因此，至少具有上述全部技术方案带来的所有有益效果，在此不在一一赘述。上述电子设备可以是便携设备或可穿戴设备，如智能手机、智能手表、智能手环或ipad等。
40.以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的技术构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围。