CN103167364A - 多功能麦克风组装体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及这样的多功能麦克风组装体及其制造方法：在麦克风的印刷电路板(PCB：Printed Circuit Board)上内置用以实现附加功能的电路元件，减少零件数量，增大背极板的大小，从而可以提高音质。本发明的麦克风组装体包括：麦克风电池单元；PCB组件，其在形成有金属图案与连接端子的PCB基板上，安装有用以实现麦克风功能的零件与用以实现附加功能的零件，且与所述麦克风电池单元接合。所述麦克风组装体中，所述麦克风电池单元与所述金属图案焊接，所述麦克风电池单元与所述PCB组件之间的接合面由密封构件密封，且还可以包括用以将麦克风组装体与外部连接的FPCB。

Description

多功能麦克风组装体及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种多功能麦克风组装体及其制造方法，更详细地，涉及这样的多功能麦克风组装体及其制造方法：在麦克风的印刷电路板(PCB：Printed Circuit Board)上，内置用以实现附加功能的电路元件，减少零件数量，增大背极板的大小，从而可以提高音质。
背景技术
通常，电容麦克风通过在安装有场效应晶体管(FET)等电路零件的印刷电路板(PCB)上结合由基底、形成有驻极体的背极板、隔离件、振动板、外壳等构成的机构性音频模块来构成，且平行地配置由具有导电性的非常薄的膜构成的振动板(可移动电极)与背极板(固定电极)来制作电容，通过声音振动产生的电容量变化获得音频信号。
另一方面，电容麦克风与各种设备结合使用，例如，耳机(EAR SET)作为戴在使用者的耳朵上，且包括将电信号转换成声音信号的扬声器与将声音信号转换成电信号的麦克风的小型装置，与便携用终端机一并使用而提供无需直接手握终端机即可实现通话的功能。近年来，在便携终端机上基本上均装有MP3(MPEG Audio Layer-3)功能，因此可以实现听音乐与通话的耳机的使用正在不断增加，耳机根据戴在使用者的耳朵上的方式，可以分为挂耳式耳机与耳塞式耳机。
而且，挂耳式耳机由机体、设在机体一端部的扬声器、设在机体的剩余的另一端部的麦克风、及从机体的特定位置延伸而可以挂在使用者耳朵上的耳钩构成，且易于固定在使用者的耳朵上，从而较多的应用于内装沉重的干电池的蓝牙(无线)耳机。耳塞式耳机是最普通的固定方式，其由塞入使用者的耳朵里的扬声器、及利用电线与扬声器连接并隔开固定距离配置并且安装有麦克风与耳机零件的PCB组件构成，而且扬声器塞入耳朵里。
发明内容
以往的耳机或耳麦分别存在用于麦克风功能的安装有其他电路结构的麦克风PCB、及用于耳机功能的安装有电路结构的PCB，且以通过SMT(Surface Mounting Technology)工序结合两种功能的方式制造，从而具有在SMT工序中麦克风的特性发生变化的问题点。另外，以往在麦克风应用于如耳机等具有附加功能的产品的情况下，由于分别安装不同的PCB，因此具有整个产品的体积变大，工序增加的问题。
本发明是为了解决如上所述问题而提出的，本发明的目的在于提供这样的多功能麦克风组装体及其制造方法：在用以实现麦克风功能的PCB内，一并安装用以实现如耳机功能的附加功能的电路零件，减少零件数量与制造工序，节省费用，去除对麦克风电池单元的SMT工序，从而可以使麦克风特性稳定。
本发明的另一目的在于提供这样的多功能麦克风组装体及其制造方法：在用以实现麦克风功能的PCB内安装附加功能，可以实现整体上简洁的产品结构，并且相对增大背极板的大小，从而可以提高灵敏度。
本发明的又一目的在于提供这样的多功能麦克风组装体及其制造方法：使麦克风组装体可以通过FPCB(Flexible PCB)来连接，从而可以容易地实现各种连接。
为了达成如上所述的目的，本发明的麦克风组装体的特征在于包括：麦克风电池单元；PCB组件，其在形成有金属图案与连接端子的PCB基板上，安装有用以实现麦克风功能的零件与用以实现附加功能的零件，且与所述麦克风电池单元接合。
所述麦克风组装体中，所述麦克风电池单元与所述金属图案焊接，所述麦克风电池单元与所述PCB组件之间的接合面由密封构件密封，且可以还包括用以将麦克风组装体与外部连接的FPCB。
另外，PCB组件包括：PCB基板，其在一面形成有金属图案，在另一面形成有连接端子；导电构件，其安装于所述PCB基板上，用以将所述麦克风电池单元与所述PCB组件电连接；安装于所述PCB基板的上表面的用以实现麦克风功能的底座零件；及安装于所述PCB基板的上表面或所述PCB基板的下表面，用以实现附加功能的底座零件；且所述导电构件为螺旋弹簧、板簧、连接器、插座、弹簧销中的任一个。
而且，所述麦克风电池单元包括：麦克风电池外壳，其形成有音响孔与固化部；振动板组装体，其插入于所述麦克风电池外壳；隔离件，其插入于所述麦克风电池外壳，并积层于所述振动板组装体上；背极板，其插入于所述麦克风电池外壳，并积层于所述隔离件上；非导电性材料的绝缘环座，其插入于所述麦克风电池外壳，引导所述背极板定位，并阻止与外壳接地；且通过所述麦克风电池外壳的固化(Curing)或夹紧(Clamping)工序，固定内部零件。
所述麦克风电池单元可以还包括金属(METAL)材料的金属环座(METAL RING BASE)，其插入于所述麦克风电池外壳，积层于所述绝缘环座上，在所述麦克风电池外壳的固化(Curing)或夹紧(Clamping)时，固定内装零件的位置，并永久性地传递均匀的压力。
为了达成如上所述的目的，本发明的方法包括：组装麦克风电池单元的步骤；在PCB基板上，安装导电构件与电路零件的步骤；将所述麦克风电池单元接合于所述PCB基板上的步骤；及密封所述麦克风电池单元与所述PCB基板的接合部位的步骤；且可以还包括接合用以与所述麦克风组装体连接的FPCB的步骤。
另外，组装所述麦克风电池单元的步骤包括：向形成有音响孔与固化部的麦克风电池外壳插入振动板组装体的步骤；在所述振动板组装体上积层隔离件的步骤；在绝缘环座内，嵌入结合背极板的步骤；在所述隔离件上安，装结合有所述背极板的所述绝缘环座的步骤；及在所述绝缘环座上安装金属环座后，对所述麦克风电池外壳的固化部进行固化(Curing)或夹紧(Clamping)的步骤。
本发明的麦克风组装体通过使麦克风组装体具有如耳机(EAR SET)功能的附加功能，可获得如下效果：无需追加其他零件而在麦克风(MIC)单品中实现各种功能，并减少因此所需的零件数量，从而减少不良率与整体体积。
另外，本发明的麦克风组装体由于将实现其他功能的电路零件包含在用以实现麦克风功能的PCB中，因此具有如下效果；可以实现整体简洁的结构，并且相对增大形成有驻极体的背极板的大小，从而提高灵敏度，且可以附加性地通过FPCB进行连接，从而可以容易地实现各种连接。
附图说明
图1是本发明的多功能麦克风组装体的分解立体图。
图2是本发明的多功能麦克风组装体的结合立体图。
图3是图1所示的麦克风电池单元的分解立体图。
图4是图3所示的麦克风电池单元的结合立体图。
图5是表示本发明的多功能麦克风组装体的FPCB连接的分解立体图。
图6是表示本发明的多功能麦克风组装体的FPCB连接的结合立体图。
图7是图6所示的麦克风组装体的俯视图。
图8是图6所示的麦克风组装体的侧视图。
图9是图6所示的麦克风组装体的底视图。
图10是图6所示的麦克风组装体的侧剖面图。
附图标记说明
100    多功能麦克风组装体
110    麦克风电池单元
111    麦克风电池外壳
112    振动板组装体
113    隔离件
114    背极板
115    绝缘环座
116    金属环座
120    PCB组件
120a   上部底座零件
120b   下部底座零件
121    PCB基板
122    连接端子
124    导电构件
130    密封构件
140    FPCB
150    无纺布
具体实施方式
由本发明与本发明实施例所实现的技术课题通过以下说明的本发明优选实施例而变得更加明确。以下实施例只是为了对本发明进行说明而例示的，并不限制本发明的范围。例如，本发明可以在麦克风功能上结合各种其他功能(耳机功能、音量调节、电源开/关、定向模式切换等)而使用，但在本发明的实施例中，表示在麦克风功能上结合有耳机功能的例。
图1是本发明的多功能麦克风组装体的分解立体图，图2是本发明的多功能麦克风组装体的结合立体图。图2的(a)是反方向结合立体图，(b)是正方向结合立体图。
如图1及图2所示，本发明的多功能麦克风组装体(100)包括麦克风电池单元110、及其安装有用以实现麦克风功能的零件与用以实现耳机功能的零件的PCB组件120，且如在下文进行说明般，麦克风电池单元110以如下方式与PCB组件120一体接合：在外壳111的熔接部111b焊接到PCB基板121的金属图案121a后，由密封构件130密封而包覆保护安装在PCB基板121的上表面的零件120a。
PCB组件120作为结合有麦克风(MIC)功能与耳机(EAR set)电路的用以实现多功能(Multi Function)的零件，包括：PCB基板121，其在上表面形成有金属图案121a，在下表面形成有连接端子122；导电构件，其粘贴于所述PCB基板121的上表面，用以将麦克风电池单元110与PCB组件120电连接；上部底座零件120a，其安装于PCB基板121的上表面；下部底座零件120b，其安装于PCB基板121的下表面。
而且，虽未图示，但可以包括线束(harness)与零件连接端子，作为上部底座零件120a，可以是用以实现麦克风功能的FET或放大器、电容器、电阻等、及用以实现耳机功能的芯片零件，作为下部底座零件120b，可以是用以实现耳机功能的音量调节按钮或电池电源等。
另外，导电构件124作为用以传递麦克风电池单元110与PCB121的信号的具有机构弹性的导电性零件，可以使用例如螺旋弹簧、板簧、连接器、插座、弹簧销等。
如上所述，本发明的多功能麦克风组装体100与麦克风电池单元制造工序分开而通过SMT工序，在PCB基板121上安装用以实现麦克风功能的零件与用以实现耳机功能的零件而制造PCB组件120后，通过激光焊接或熔接(WELDING)工序，在PCB基板121上接合形成有驻极体的麦克风电池单元110，并涂布声音密封(ACOUSTIC SEALING)材料或利用垫圈及外壳等密封接合部位，从而防止声音泄漏。
因此，在根据本发明安装麦克风电池单元110的工序中，去除SMT工序，防止因高温引起的驻极体消失，从而良好地确保麦克风(MIC)的音质。
另外，在本发明中，在PCB基板121的上表面安装用以实现麦克风功能的零件与用以实现如耳机的附加功能的零件后，以包覆上表面的整体零件的方式制作麦克风电池单元110，因此使整个产品的大小简洁，并且相对增大形成有驻极体的背极板114的面积，从而可以提高灵敏度。
图3是图1所示的麦克风电池单元的分解立体图，图4是图3所示的麦克风电池单元的结合立体图。
如图3及图4所示，本发明的麦克风电池单元110包括：麦克风电池外壳(MIC CELL CASE111，其形成有音响孔111a、熔接部111b与固化部111c；振动板组装体112，其插入于麦克风电池外壳111；隔离件(SPACER113，其插入于麦克风电池外壳111，并积层于振动板组装体112上；背极板114，其包含呈永久电荷的高分子并插入于麦克风电池外壳111积层于隔离件113上；非导电性材料的绝缘环座(BASE)115，其插入于所述麦克风电池外壳111，引导背极板114定位，并阻止与麦克风电池外壳111接地；金属(METAL)材料的金属环座(METAL RING BASE)116，其插入于麦克风电池外壳111，积层于绝缘环座115上，在麦克风电池外壳111的4个侧面引起物理性机构变形，从而在固化(Curing)或夹紧(Clamping)工序时，用以固定所内置的零件，并永久性地传递均匀的压力。且呈如下构造：利用压制(PRESS)机器对麦克风电池外壳111的四个面末端施加压力引起变形，并通过折叠工序(即，固化或CLAMPING工序)得以固定。
参照图3，振动板组装体112由较薄的膜的隔膜112a及隔膜板112b构成，该隔膜板112b是在隔膜112a与麦克风电池外壳111之间形成间隔，并使隔膜112a与麦克风电池外壳111导电。
图5是表示本发明的多功能麦克风组装体的FPCB连接的分解立体图，图6是表示本发明的多功能麦克风组装体的FPCB连接的结合立体图，图7是图6所示的麦克风组装体的俯视图，图8是图6所示的麦克风组装体的侧视图，图9是图6所示的麦克风组装体的底视图，图10是图6所示的麦克风组装体的侧剖面图。
如图5至图10所示，根据本发明完成的多功能麦克风组装体100可以在形成有音响孔111a的麦克风电池外壳111的整个面上，附加用以防止流入灰尘与湿气等的无纺布150，并将PCB基板121的连接端子接合到FPCB140，通过FPCB140安装到其他主板或机器上。即，根据本发明，具有FPCB连接的多功能麦克风组装体包括：麦克风电池单元110；PCB组件120，其与麦克风电池单元110结合，安装有用以实现麦克风功能的零件与用以实现耳机功能的零件；密封构件130，其用以密封麦克风电池单元110与PCB组件120之间；及FPCB140，其用以将麦克风组装体连接到其他主板或机器。
参照图5至图10，FPCB 140以可以使安装在PCB基板121的下表面的零件120b露出的方式形成有孔140a，且形成有与形成在PCB基板140的下表面的连接端子122接触的内部连接端子142、及用以与外部电路连接的外部连接端子144。在本发明的实施例中，在PCB基板上形成有6个连接端子122，与此对应，在FPCB 140上也形成有6个内部连接端子142与6个外部连接端子144。
PCB组件120包括：PCB基板121；导电构件124，其安装于用以与麦克风电池单元110的结合的PCB基板的上表面，用以将麦克风电池单元110与PCB组件120电连接；底座零件120a、120b，其安装于PCB基板121的上表面或PCB基板的下表面。导电构件124可以为螺旋弹簧、板簧、连接器、插座、弹簧销等，但在本发明的实施例中表示为板簧结构。
如上所述，具有FPCB连接的多功能麦克风组装体100通过FPCB140安装到主板或机器上，利用经由外部连接端子144与内部连接端子142引入至PCB基板121的连接端子122的电源进行动作。
从外部施加的电源的一极是通过PCB基板121的接地图案121a与麦克风电池外壳111而施加到振动板112，电源的另一极是通过PCB基板的导电构件124施加到背极板114，从而使振动板112与背极板114带电。
而且，若外部声音通过无纺布150与外壳111的音响孔111a流入到麦克风电池单元110的内部，则振动板112振动，并且使背极板114与振动板112之间的电容量发生变化，而该信号传送到安装于PCB基板121的FET而受到处理。此时，在PCB组件120上，一并安装有用以实现如耳机功能的附加功能的零件，因此可以与麦克风功能一并提供附加功能(耳机功能)。
以上，本发明以附图所示的一实施例为参考进行了说明，但在本技术领域的技术人员应当了解，可从该实施例实现各种变形及同等的其他实施例。

Claims (10)

1.一种多功能麦克风组装体，其特征在于，包括：
麦克风电池单元；及
PCB组件，其在形成有金属图案与连接端子的PCB基板上，安装有用以实现麦克风功能的零件与用以实现附加功能的零件，且与所述麦克风电池单元接合。
2.根据权利要求1所述的多功能麦克风组装体，其特征在于，所述麦克风组装体中，所述麦克风电池单元与所述金属图案焊接，所述麦克风电池单元与所述PCB组件之间的接合面由密封构件密封。
3.根据权利要求1或2所述的多功能麦克风组装体，其特征在于，所述麦克风组装体还包括用以将麦克风组装体与外部连接的FPCB。
4.根据权利要求1或2所述的多功能麦克风组装体，其特征在于，所述PCB组件包括：
PCB基板，其在一面形成有金属图案，在另一面形成有连接端子；
导电构件，其安装于所述PCB基板上，用以将所述麦克风电池单元与所述PCB组件电连接；
安装于所述PCB基板的上表面的用以实现麦克风功能的底座零件；及
安装于所述PCB基板的上表面或所述PCB基板的下表面，用以实现附加功能的底座零件。
5.根据权利要求4所述的多功能麦克风组装体，其特征在于，所述导电构件为螺旋弹簧、板簧、连接器、插座、弹簧销中的任一个。
6.根据权利要求1或2所述的多功能麦克风组装体，其特征在于，所述麦克风电池单元包括：
麦克风电池外壳，其形成有音响孔与固化部；
振动板组装体，其插入于所述麦克风电池外壳；
隔离件，其插入于所述麦克风电池外壳，并积层于所述振动板组装体上；
背极板，其插入于所述麦克风电池外壳，并积层于所述隔离件上；及
非导电性材料的绝缘环座，其插入于所述麦克风电池外壳，引导所述背极板定位，并阻止与外壳的接地；且
通过所述麦克风电池外壳的固化或夹紧工序，固定内部零件。
7.根据权利要求6所述的多功能麦克风组装体，其特征在于，所述麦克风电池单元还包括金属材料的金属环座，其插入于所述麦克风电池外壳，积层于所述绝缘环座上，在所述麦克风电池外壳的固化或夹紧时，用以固定内装零件的位置，并永久性地传递均匀的压力。
8.一种多功能麦克风组装体的制造方法，其特征在于，包括：
组装麦克风电池单元的步骤；
在PCB基板上，安装导电构件与电路零件的步骤；
将所述麦克风电池单元接合于所述PCB基板的步骤；及
密封所述麦克风电池单元与所述PCB基板的接合部位的步骤。
9.根据权利要求8所述的多功能麦克风组装体的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括接合用以与所述麦克风组装体连接的FPCB的步骤。
10.根据权利要求8或9所述的多功能麦克风组装体的制造方法，其特征在于，组装所述麦克风电池单元的步骤包括：
向形成有音响孔与固化部的麦克风电池外壳插入振动板组装体的步骤；
在所述振动板组装体上积层隔离件的步骤；
在绝缘环座内嵌入结合背极板的步骤；
在所述隔离件上安装，结合有所述背极板的所述绝缘环座的步骤；及
在所述绝缘环座上安装金属环座后，对所述麦克风电池外壳的固化部进行固化或夹紧的步骤。
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