本发明涉及声电技术领域，更为具体地，涉及一种防水mems麦克风。
背景技术：
mems(micro-electro-mechanicalsystem，微电子机械系统)麦克风被批量应用到手机、笔记本电脑等需要防水装置的电子产品中，为了适应应用到防水装置中，在mems麦克风结构中设置了防水膜，形成防水mems麦克风。
其中，现有的防水mems麦克风包括由金属外壳和pcb板组成的封装结构，在封装结构内部的pcb板上设置有asic芯片和mems芯片，其中，在mems芯片与pcb板相固定的位置设置有金属网，在金属网与pcb板之间设置有防水膜。
这种设计结构，防水膜虽然可以防水，但是当麦克风长期工作在水下时，防水膜在压力作用下因产生形变过大而失效，进而影响mems麦克风产品的性能。
为了解决上述问题，亟需一种新的防水mems麦克风。
技术实现要素：
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种防水mems麦克风，以解决现有的防水mems麦克风的防水膜在压力的作用下发生形变，而导致影响防水mems麦克风性能的问题。
本发明提供的防水mems麦克风，包括由金属外壳和pcb板形成的封装结构，在所述封装结构的内部的pcb板上设置有mems芯片，在所述pcb板上还设置有与所述mems芯片相对应的声孔，其中，
设置在所述pcb板的声孔为微孔结构；
在所述封装结构的外部的pcb板上嵌设有与所述声孔相对应的防水结构，其中，
所述防水结构包括防水膜和pi层，所述防水膜设置在所述pcb板与所述pi层之间。
此外，优选的结构是，所述防水结构还包括间隔设置的两层热压粘合层，其中，
所述两层热压粘合层中其中一层热压粘合层设置在所述pcb板与所述防水膜之间；
所述两层热压粘合层中另外一层热压粘合层设置在所述pi层与所述防水膜之间。
此外，优选的结构是，在所述pi层上设置有至少两个以上的微孔，其中，
所述微孔的孔径为5～10μm。
此外，优选的结构是，所述防水膜的面积大于所述pcb板的面积的5％。
此外，优选的结构是，所述防水膜的上表面与所述pcb板的设置有所述mems芯片的一面的垂直距离大于50um；所述防水膜的下表面与所述pi层之间的垂直距离大于50um。
此外，优选的结构是，在所述pcb板上设置有用于嵌设所述防水结构的凹槽，其中，
所述防水结构通过密封胶密封固定在所述凹槽内。
此外，优选的结构是，在所述封装结构内部还设置有asic芯片，并且，所述asic芯片、所述mems芯片均通过热熔胶或者环氧树脂固定设置在所述pcb板上。
此外，优选的结构是，所述mems芯片与所述asic芯片之间、所述asic芯片与所述pcb板之间均通过金线电连接。
此外，优选的结构是，所述金属外壳通过锡膏或者胶水与所述pcb板相固定。
从上面的技术方案可知，本发明提供的防水mems麦克风，通过将防水结构嵌设在封装结构的外部的pcb板上，防水结构包括防水膜、pi层，防水膜设置pi层与pcb板之间，同时在pi层上设置有微孔结构，在pcb板的声孔也是微孔结构，从而使得pi层与pcb板保护防水膜不会因压力的作用下发生变形而失效，提高防水mems麦克风的声学性能。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明书内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明实施例的防水mems麦克风结构示意图；
图2为根据本发明实施例的防水结构示意图；
图3-1和图3-2分别为根据本发明实施例的pi层结构示意图；
图4为根据本发明实施例的pcb板结构示意图。
其中的附图标记包括：1、金属外壳，2、pcb板，21、声孔，3、mems芯片，4、saic芯片，5、密封胶，6、金线，7、金线，8、防水结构，81、第一热压粘合层，82、防水膜，83、第二热压粘合层，84、pi层，841、微孔。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
针对前述提出的解决现有的防水mems麦克风的防水膜在压力的作用下发生形变，而导致影响防水mems麦克风性能的问题，本发明提供了一种防水mems麦克风，通过改变防水结构而解决上述问题。
以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
为了说明本发明提供的防水mems麦克风的结构，图1至图4从不同角度对防水mems麦克风的结构进行了示例性标示。具体地，图1示出了根据本发明实施例的防水mems麦克风结构；图2示出了根据本发明实施例的防水结构；图3-1和图3-2分别示出了根据本发明实施例的pi层结构；图4示出了根据本发明实施例的pcb板结构。
如图1至图4共同所示，本发明提供的防水mems麦克风，包括由金属外壳1和pcb板2形成的封装结构，在封装结构的内部的pcb板2上设置有mems芯片3，在pcb板2上还设置有与mems芯片3相对应的声孔21，其中，在封装结构的外部的pcb板2上嵌设有与声孔21相对应的防水结构8，其中，防水结构8包括防水膜82和pi(聚酰亚胺)层84，防水膜82设置在pcb板2与pi层84之间。
其中，防水结构8还包括间隔设置的两层热压粘合层，其中，两层热压粘合层中其中一层热压粘合层设置在pcb板2与防水膜82之间；两层热压粘合层中另外一层热压粘合层设置在pi层84与防水膜82之间。
在图2所示的实施例中，防水结构从上到下依次包括：第一热压粘合层81、防水膜82、第二热压粘合层83和pi层84，防水膜82设置在第一热压粘合层81与第二热压粘合层83之间，第二热压粘合层83设置在防水膜82与pi层84之间，第一热压粘合层81设置在pcb板2与防水膜82之间；即：防水膜82设置在pcb板2与pi层84之间
其中，热压粘合层为haf层，haf为高性能的热敏酚醛树脂或聚氨酯的制作成的粘合剂，在本发明的实施例中，热压粘合层不但起到热压粘合作用，还起到支撑防水膜82和pi层84的作用。
其中，pi是聚酰亚胺的缩写，pi材料是具有优异的机械性能的工程塑料，具有重量轻、厚度薄、弯折性好的特点，在pi层84上设置有至少两个以上的微孔，在图3-1和图3-2所示的实施例中，pi层84中设置有若干个微孔841，微孔841在pi层84的分别如图3-1和图3-2所示，在具体应用中，可根据实际情况，选择合适的微孔分布。
其中，微孔的孔径可以根据实际需求自行设定，一般来说，微孔的孔径为5～10μm，相邻的微孔之间间隔1～3μm，既保证了pi层的支撑强度，又使得pi层的声阻极小，满足mems麦克风的使用需求。
在图4所示的实施例中，pcb板2的声孔21为微孔结构，因此pi层84的微孔、pcb板的声孔21的微孔以及mems芯片3的背腔相连通。
在本发明的实施例中，防水结构8的第一热压粘合层81与pcb板2的与设置有声孔21的一面相固定，防水结构8的pi层84与外部相连通；也就是说，防水膜82设置在pcb板2与pi层84之间，并且同时在pi层上设置有微孔结构，在pcb板的声孔也是微孔结构，从而使得pi层与pcb板保护防水膜不会因压力的作用下发生变形而失效，提高防水mems麦克风的声学性能。
在本发明的实施例中，为了实现良好的声学性能，防水膜82的面积大于要占pcb板总面积的5％，并且，防水膜82的上表面与pcb板2的设置有mems芯片3的一面的垂直距离大于50um；防水膜82的下表面与pi层84之间的垂直距离大于50u，而这种防水结构设计不需要额外的保护网或者保护片，从而能够有效减小整个防水结构的高度，使得mems麦克风的尺寸相应减小，并适应性往小型化发展。
在本发明的实施例中，在pcb板2上设置有凹槽，防水结构8通过凹槽嵌设在pcb板2上，在设置有防水结构8的凹槽的缝隙中填充有密封胶5，通过密封胶5增加mem麦克风的密封性和防水性。采用本发明的实施例的防水结构设计不但能够减少产品的尺寸大小，还能够对防水膜82起到更好的保护作用，同时还能保证mems麦克风的产品性能。
此外，在本发明的实施例中，在封装结构内部还设置有asic芯片4，mems芯片3、asic芯片4均通过热熔胶或者环氧树脂固定在所述pcb板2上，mems芯片3与asic芯片4之间通过金线6电连接，asic芯片4与所述pcb板2之间通过金线7电连接，金属外壳1通过锡膏或者胶水与pcb板2相固定。
在本发明的实施例中，声音通过pi层84的微孔、声孔21作用于mems芯片3；mems芯片3将接收到的声音信号转换成模拟信号，并通过金线6传递至asic芯片4；asic芯片4将接收到的模拟信号转换成数字信号，并进行信号放大及校准等处理，将处理后的数字信号通过金线7传输至pcb板2，同时pcb板2中的数字信号直接传输终端设备上，从而实现了信号从防水mems麦克风传输至终端设备。
通过上述实施方式可以看出，本发明提供的防水mems麦克风，防水mems麦克风，通过将防水结构嵌设在在封装结构的外部的pcb板上，防水结构包括防水膜、pi层，防水膜设置pi层与pcb板之间，同时在pi层上设置有微孔结构，在pcb板的声孔也是微孔结构，从而使得pi层与pcb板保护防水膜不会因压力的作用下发生变形而失效，提高防水mems麦克风的声学性能。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的防水mems麦克风。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的防水mems麦克风，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
1.一种防水mems麦克风，包括由金属外壳和pcb板形成的封装结构，在所述封装结构的内部的pcb板上设置有mems芯片，其特征在于，
在所述pcb板上设置有与所述mems芯片相对应的声孔，在所述封装结构的外部的pcb板上嵌设有与所述声孔相对应的防水结构，其中，
设置在所述pcb板的声孔为微孔结构；
所述防水结构包括防水膜和pi层，所述防水膜设置在所述pcb板与所述pi层之间。
2.如权利要求1所述的防水mems麦克风，其特征在于，
所述防水结构还包括间隔设置的两层热压粘合层，其中，
所述两层热压粘合层中其中一层热压粘合层设置在所述pcb板与所述防水膜之间；
所述两层热压粘合层中另外一层热压粘合层设置在所述pi层与所述防水膜之间。
3.如权利要求1所述的防水mems麦克风，其特征在于，
在所述pi层上设置有至少两个以上的微孔，其中，
所述微孔的孔径为5～10μm。
4.如权利要求1所述的防水mems麦克风，其特征在于，
所述防水膜的面积大于所述pcb板的面积的5％。
5.如权利要求1所述的防水mems麦克风，其特征在于，
所述防水膜的上表面与所述pcb板的设置有所述mems芯片的一面的垂直距离大于50um；
所述防水膜的下表面与所述pi层之间的垂直距离大于50um。
6.如权利要求1所述的防水mems麦克风，其特征在于，
在所述pcb板上设置有用于嵌设所述防水结构的凹槽，其中，
所述防水结构通过密封胶密封固定在所述凹槽内。
7.如权利要求1所述的防水mems麦克风，其特征在于，
在所述封装结构内部还设置有asic芯片，并且，所述asic芯片、所述mems芯片均通过热熔胶或者环氧树脂固定设置在所述pcb板上。
8.如权利要求7所述的防水mems麦克风，其特征在于，
所述mems芯片与所述asic芯片之间、所述asic芯片与所述pcb板之间均通过金线电连接。
9.如权利要求1所述的防水mems麦克风，其特征在于，
所述金属外壳通过锡膏或者胶水与所述pcb板相固定。
技术总结