CN110994546A - 一种电子芯片的焊接保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种电子芯片的焊接保护装置，电流控制部件的输入端用于接收外部输入的电流值；电流延时部件的一端与电流控制部件的输入端连接，另一端与开关部件的输入端连接，开关部件的输出端与电子芯片连接。电流控制部件的输出端与开关部件的使能端连接，用于当外部输入的电流值超过预设值时，向开关部件的使能端输入用于触发开关部件断开的电平信号。通过纯硬件的电路设计实现对电子芯片的保护，当自动焊接造成异常大电流传输至电流控制部件的输出端时，电流控制部件可以控制开关部件断开，从而切断外部输入的电流向电子芯片传输的路径，达到保护电子芯片的目的，有效的解决自动焊接时电子芯片损伤的问题。

Description

一种电子芯片的焊接保护装置
技术领域
本发明涉及耳机技术领域，特别是涉及一种电子芯片的焊接保护装置。
背景技术
目前在耳机产品设计时，往往会使用麦克风(Microphone，MIC)小板来实现通话，降噪和语音识别功能。但是由于设计空间和板框尺寸限制，经常会使用自动焊接进行组装。
自动焊接技术目前比较成熟，但是自动焊接的原理是压头压到焊盘上，采用低压大电流，迅速升温压头，融化焊锡，起到焊接作用，但是由于MIC是敏感元件，低压大电流经过MIC，会损伤MIC单体，造成批量性不良。
可见，如何解决了自动焊接时电子芯片损伤的问题，是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种电子芯片的焊接保护装置，可以有效的解决自动焊接时电子芯片损伤的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种电子芯片的焊接保护装置，包括电流控制部件、开关部件和电流延时部件；所述电流控制部件的输入端用于接收外部输入的电流值；
所述电流延时部件的一端与所述电流控制部件的输入端连接，另一端与所述开关部件的输入端连接，所述开关部件的输出端与所述电子芯片连接；
所述电流控制部件的输出端与所述开关部件的使能端连接，用于当外部输入的电流值超过预设值时，向所述开关部件的使能端输入用于触发所述开关部件断开的电平信号。
可选地，所述电流控制部件包括MOS控制器、电压转换部件和供电电源；所述MOS控制器的输入端用于接收外部输入的电流值；所述供电电源同时向所述电压转换部件和所述开关部件供电；
所述MOS控制器的输出端与所述电压转换部件的输入端连接，用于当外部输入的电流值在所述MOS控制器上产生的电压值超过所述MOS控制器的导通电压时，向所述电压转换部件输出第一电平信号；
所述电压转换部件的输出端与所述开关部件的使能端连接，用于将接收到的第一电平信号转换为触发所述开关部件断开的电平信号。
可选地，所述MOS管为NMOS晶体管。
可选地，所述电压转换部件为电压比较器。
可选地，所述电压转换部件由正向放大器和复位芯片组成。
可选地，所述开关部件为模拟开关。
可选地，所述电子芯片为麦克风芯片。
可选地，所述开关部件为音频模拟开关。
可选地，所述电流延时部件为RC滤波器。
可选地，还包括与所述电流控制部件连接的指示灯，当外部输入的电流值超过预设值时所述电流控制部件控制所述指示灯点亮。
由上述技术方案可以看出，电子芯片的焊接保护装置包括电流控制部件、开关部件和电流延时部件。电流控制部件的输入端用于接收外部输入的电流值；电流延时部件的一端与电流控制部件的输入端连接，另一端与开关部件的输入端连接，开关部件的输出端与电子芯片连接。电流控制部件的输出端与开关部件的使能端连接，用于当外部输入的电流值超过预设值时，向开关部件的使能端输入用于触发开关部件断开的电平信号。通过纯硬件的电路设计实现对电子芯片的保护，当自动焊接造成异常大电流传输至电流控制部件的输出端时，电流控制部件可以控制开关部件断开，从而切断外部输入的电流向电子芯片传输的路径，达到保护电子芯片的目的，有效的解决自动焊接时电子芯片损伤的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种电子芯片的焊接保护装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电流控制部件的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种麦克风芯片的焊接保护装置的电路图；
图4为本发明实施例提供的另一种麦克风芯片的焊接保护装置的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
接下来，详细介绍本发明实施例所提供的一种电子芯片的焊接保护装置。图1为本发明实施例提供的一种电子芯片的焊接保护装置的结构示意图，包括电流控制部件1、开关部件2和电流延时部件3。
电流控制部件1的输入端用于接收外部输入的电流值。
电流延时部件3的一端与电流控制部件1的输出端连接，另一端与开关部件2的输入端连接，开关部件2的输出端与电子芯片4连接。
本发明实施例中提供的电子芯片的焊接保护装置可以在自动焊接时对电流敏感的元器件进行有效的保护。
考虑到模拟开关具有功耗低、速度快、无机械触点、体积小和使用寿命长等特点，因而在本发明实施例中，开关部件2可以采用模拟开关。
电子芯片4的类型可以有多种，为了便于描述，在本发明实施例中均以麦克风芯片作为电子芯片4为例展开介绍。相应的，为了与麦克风芯片相匹配，开关部件2可以采用音频模拟开关。
电流控制部件1的输出端与开关部件2的使能端连接，用于当外部输入的电流值超过预设值时，向开关部件2的使能端输入用于触发开关部件2断开的电平信号。
外部输入的电流值可以是自动化焊接时产生的电流值。
预设值的取值可以根据电子芯片4所能承载的电流值的大小设定，在此不做限定。在本发明实施例中，可以将外部输入的超过预设值的电流值统称为大电流。
当外部输入的电流值超过预设值时，则说明外部输入的电流值过大，此时为了有效的保护电子芯片4不被损坏，电流控制部件1可以向开关部件2的使能端输入用于触发开关部件2断开的电平信号，从而使得开关部件2的输入端和输出端断开，此时外部输入的电流值将不会传导至电子芯片4，从而实现对电子芯片4的有效保护。
正常工作状态下，电子芯片4通过模拟开关2和电流延时部件3实现与外部设备的连接。
考虑到实际应用中，电流控制部件1通过向开关部件2传输电平信号，控制开关部件2断开需要花费时间。
初始状态下，开关部件2处于导通状态。如果直接将开关部件2的一端作为电子芯片4的端口，另一端与电子芯片4连接，当电子芯片4的端口有大电流通过时，此时电流控制部件1还未来的及将开关部件2断开，大电流便通过开关部件2传输至电子芯片4，因此，在本发明实施例中，为了保证在大电流传输至电子芯片4之前，电流控制部件1可以先控制开关部件2断开，因此在开关部件2与电子芯片4的端口之间设置了电流延时部件3。
电流延时部件3可以增加外部输入的电流传输至电子芯片4所花费的时间，电流延时部件3增加的延时时间大于或等于电流控制部件1控制开关部件2断开所花费的时间，从而可以有效的保证当大电流通过输出端时，在大电流传输至电子芯片4之前，电流控制部件1可以控制开关部件2断开，从而有效的切断大电流向电子芯片4传输的通路。
在具体实现中，电流延时部件3可以采用RC滤波器。
电流控制部件1主要用于当外部输入的电流值超过预设值时，控制开关部件2断开。参见图2所示的一种电流控制部件的结构示意图，电流控制部件1包括MOS控制器11、电压转换部件12和供电电源13。
为了便于观察电流控制部件1中各元器件与其它部件的连接关系，在图2所示的结构示意图中也包含了开关部件2、电流延时部件3和电子芯片4。
MOS控制器11的输入端用于接收外部输入的电流值。供电电源13可以同时向电压转换部件12和开关部件2供电。MOS控制器11的输出端与电压转换部件12的输入端连接，用于当外部输入的电流值在MOS控制器11上产生的电压值超过MOS控制器11的导通电压时，向电压转换部件12输出第一电平信号；电压转换部件12的输出端与开关部件2的使能端连接，用于将接收到的第一电平信号转换为触发开关部件2断开的电平信号。
在具体实现中，MOS管可以采用NMOS晶体管。电压转换部件12可以采用电压比较器，如图3所示为本发明实施例提供的一种麦克风芯片的焊接保护装置的电路图，图3中电流延时部件3采用由电阻和电容组成的RC滤波器。图3中MIC_BIAS代表供电电源13；MIC_OUT代表麦克风芯片的输出端。电流控制部件1由NMOS晶体管、正向放大器、复位芯片和MIC_BIAS组成。以麦克风芯片作为电子芯片4，相应的，开关部件2可以采用音频模拟开关。
自动焊接时，MIC_BIAS给系统电路芯片供电，由于低压大电流通过，因此在MIC_OUT引脚焊接时，根据欧姆定律，NMOS晶体管栅极(G极)为高电平，NMOS晶体管导通，因此比较器的IN+电压根据瞬间大电流情况计算，参考端IN-电压为0.1V(MIC_BIAS为2.2V，根据分压计算IN-＝2.2V*1/21)，因此比较器输入引脚IN+>IN-，输出的低电平给到开关部件的使能引脚IN1和IN2，使得开关部件断开COM2和NO2引脚，因此MIC元件与外界断开，同时，MIC_OUT大电流信号，经过RC滤波器C193和R216滤除一部分，但是无法给到MIC单体端，从而保护MIC避免遭受大电流冲击，引起MIC单体损坏。
非自动焊接或者系统工作时，MIC_BIAS给系统电路芯片供电，由于小信号通过，根据欧姆定律，NMOS晶体管栅极(G极)为低电平，NMOS晶体管断开，因此比较器的IN+电压为0电平，参考端IN-电压为0.1V(MIC_BIAS为2.2V，根据分压计算IN-＝2.2V*1/21)，因此比较器输入引脚IN+<IN-，输出高阻态，由于上拉电压到MIC_BIAS，因此开关部件的使能引脚IN1和IN2为高电平；使得开关部件导通COM2和NO2引脚，因此MIC元件工作经过开关部件和RC滤波器输出信号给MIC_OUT端，再给到外部模块。
需要说明的是，根据各元器件所需实现的功能，可以确定出每个元器件的各个端口所需连接的电阻或电容器件，每个元件器端口所连接的电阻或电容器件也属于该元器件的组成部分。
在具体实现中，电压转换部件12也可以由正向放大器和复位芯片组成，如图4所示为本发明实施例提供的另一种麦克风的焊接保护装置的电路图，图4中电流延时部件3采用由电阻和电容组成的RC滤波器。图4中MIC_BIAS代表供电电源；MIC_OUT代表麦克风芯片的输出端。电流控制部件1由NMOS晶体管、正向放大器、复位芯片和MIC_BIAS组成。以麦克风芯片作为电子芯片4，相应的，开关部件2可以采用音频模拟开关。
自动焊接时，MIC_BIAS给系统电路芯片供电，由于低压大电流通过，因此在MIC_OUT引脚焊接时，根据欧姆定律，NMOS晶体管栅极(G极)为高电平，NMOS晶体管导通，因此正向放大器的IN+电压根据瞬间大电流情况计算，正向放大器的输出端pin1 OUT电压为(1+R213/R209)Vpin3 in+；给到后端复位芯片，当复位芯片输入pin1 IN信号电压大于3V时，输出端输出的高电平给到开关部件的使能引脚IN1和IN2；使得开关部件断开COM2和NO2引脚，因此MIC元件与外界断开，同时，MIC_OUT大电流信号，经过RC滤波器C193和R216滤除一部分，但是无法给到MIC单体端，从而保护MIC避免遭受大电流冲击，引起MIC单体损坏。
非自动焊接或者系统工作时，MIC_BIAS给系统电路芯片供电，由于小信号通过，根据欧姆定律，NMOS晶体管栅极(G极)为低电平，NMOS晶体管断开，因此正向放大器的IN+电压为0V，因此运算放大器的输出端pin1 OUT电压为0V(根据计算公式输出端＝(1+R213/R209)Vpin3 in+，由于Vpin3 in+＝0V)，
当复位芯片输入pin1 IN信号电压小于3V时，输出端输出的低电平给到开关部件的使能引脚IN1和IN2；使得开关部件导通COM2和NO2引脚，同时，MIC_OUT输出音频信号，经过RC滤波器C193和R216部分(对MIC音频消耗损失可忽略不计)；因此MIC元件音频信号经过开关部件和RC滤波器输出信号给MIC_OUT端，再给到外部模块。
需要说明的是，根据各元器件所需实现的功能，可以确定出每个元器件的各个端口所需连接的电阻或电容器件，每个元件器端口所连接的电阻或电容器件也属于该元器件的组成部分。
在本发明实施例中，可以设置与电流控制部件1连接的指示灯，当外部输入的电流值超过预设值时，电流控制部件1可以控制指示灯点亮。
通过设置指示灯，可以便于用户及时的了解电子芯片4的端口处所接收的电流情况。当指示灯点亮时，则说明此时电子芯片的端口处接收的电流值较大，以便于用户可以及时调整外部设备向电子芯片的端口处传输的电流值。
由上述技术方案可以看出，电子芯片的焊接保护装置包括电流控制部件、开关部件和电流延时部件。电流控制部件的输入端用于接收外部输入的电流值；电流延时部件的一端与电流控制部件的输入端连接，另一端与开关部件的输入端连接，开关部件的输出端与电子芯片连接。电流控制部件的输出端与开关部件的使能端连接，用于当外部输入的电流值超过预设值时，向开关部件的使能端输入用于触发开关部件断开的电平信号。通过纯硬件的电路设计实现对电子芯片的保护，当自动焊接造成异常大电流传输至电流控制部件的输出端时，电流控制部件可以控制开关部件断开，从而切断外部输入的电流向电子芯片传输的路径，达到保护电子芯片的目的，有效的解决自动焊接时电子芯片损伤的问题。
以上对本发明实施例所提供的一种电子芯片的焊接保护装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

Claims (10)

1.一种电子芯片的焊接保护装置，其特征在于，包括电流控制部件、开关部件和电流延时部件；所述电流控制部件的输入端用于接收外部输入的电流值；
所述电流延时部件的一端与所述电流控制部件的输入端连接，另一端与所述开关部件的输入端连接，所述开关部件的输出端与所述电子芯片连接；
所述电流控制部件的输出端与所述开关部件的使能端连接，用于当外部输入的电流值超过预设值时，向所述开关部件的使能端输入用于触发所述开关部件断开的电平信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电流控制部件包括MOS控制器、电压转换部件和供电电源；所述MOS控制器的输入端用于接收外部输入的电流值；所述供电电源同时向所述电压转换部件和所述开关部件供电；
所述MOS控制器的输出端与所述电压转换部件的输入端连接，用于当外部输入的电流值在所述MOS控制器上产生的电压值超过所述MOS控制器的导通电压时，向所述电压转换部件输出第一电平信号；
所述电压转换部件的输出端与所述开关部件的使能端连接，用于将接收到的第一电平信号转换为触发所述开关部件断开的电平信号。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述MOS管为NMOS晶体管。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电压转换部件为电压比较器。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电压转换部件由正向放大器和复位芯片组成。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述开关部件为模拟开关。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的装置，其特征在于，所述电子芯片为麦克风芯片。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述开关部件为音频模拟开关。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电流延时部件为RC滤波器。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括与所述电流控制部件连接的指示灯，当外部输入的电流值超过预设值时所述电流控制部件控制所述指示灯点亮。
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