CN114866892A - 麦克风单元 - Google Patents
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Abstract
包含：外壳，其为上表面和下表面开口的筒形状；金属制的防水膜，其厚度为0.01mm以上且0.05mm以下、硬度为100HV以上、屈服强度为70N/mm2以上、抗拉强度为350N/mm2以上，以填堵外壳的下表面的开口部的方式固定在外壳的下表面；基板，其配置在外壳内；麦克风，其安装于基板；密封部件，其对外壳的上表面的开口部进行密封。
Description
技术领域
本发明涉及麦克风单元。
背景技术
作为具有防水机构的麦克风的现有设计，已知专利文献1。
专利文献1的麦克风具有：振动板；将内部加工为半球面、抛物曲面或圆锥面状的框体；将声压转换为电信号的电声转换器；将电信号从电声转换器传导至外部的配线；将电声转换器的声压输入面配置于框体内部的半球面、抛物面或者圆锥面的底面部分，并且具有防止水浸入振动板与框体以及框体与接线的防水机构(专利文献1：国际公开第2015/056443号)。
对于以往的防水机构来说，具备耐受车载用IP(K)试验中最高级别的IPX9K(ISO20653，JISD5020)的耐水试验的性能的防水机构并不多。并且，以小型且低成本实现满足这样性能的麦克风的方法也并不为人所知。
发明内容
于是，本发明的目的在于提供一种符合车载用IP(K)试验的最高级别IPX9K、小型且低成本的麦克风单元。
本发明的麦克风单元包含：外壳，其为上表面和下表面开口的筒形状；金属制的防水膜，其厚度为0.01mm以上且0.05mm以下、硬度为100HV以上、屈服强度为70N/mm2以上、抗拉强度为350N/mm2以上，以填堵外壳的下表面的开口部的方式固定于外壳的下表面；基板，其配置在外壳内；麦克风，其安装于基板；密封部件，其对外壳的上表面的开口部进行密封。
根据本发明，能够实现符合车载用IP(K)试验的最高级别IPX9K、小型且低成本的麦克风单元。
附图说明
图1是实施例1、变形例1的麦克风单元的俯视图。
图2是实施例1的麦克风单元的基于图1的2－2剖切线和箭头所示的投影方向的剖视图。
图3是基板的底视图。
图4是变形例1的麦克风单元的基于图1的2－2剖切线和箭头所示的投影方向的剖视图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式详细地进行说明。需要说明的是，对具有相同功能的构成部标注相同的附图标记并省略重复说明。
实施例1
以下，参照图1、图2对实施例1的麦克风单元的构造进行说明。如图2所示，本实施例的麦克风单元1包含：外壳11，其为上表面和下表面开口的筒形状；金属制的防水膜12，其以填堵外壳11的下表面的开口部的方式固定于外壳11的下表面；导电性材料的垫片13，其被基板14和防水膜12夹持；基板14，其配置在外壳11内；麦克风15，其安装于基板14；密封部件16，其对外壳11的上表面的开口部进行密封。在基板14上形成有孔145，在密封部件16上形成有孔165。在基板14上安装有作为特性调节用电子电路的放大电路、滤波电路、均衡器电路。在本实施例中，假定为MEMS麦克风，然而可以将其置换为ECM或动圈麦克风。在使用ECM或动圈麦克风的情况下，由于耐热温度发生变化，因而需要注意这一点来进行设计。
外壳11为能够耐受高水压(例如10MPa)的材料，选择与振膜的材料兼容性良好的材料。例如可以选择SUS外壳等。外壳11的厚度(图的t1)为0.2mm～3.0mm程度则是合适的。
作为防水膜12的材料，优选没有透气性、具有弹性、即使被按压变形也能够恢复至原形状的材料，可以是难以腐蚀的金属薄膜，例如SUS膜。由此，能够提高耐水性、防水性。即使防水膜12为树脂制的薄膜也能够实现同样的性能。
另外通过使防水膜12厚度(图的t2)为0.01mm以上且0.05mm以下、硬度为100HV以上、屈服强度为70N/mm2以上、抗拉强度为350N/mm2以上，能够实现满足车载用IP(K)试验的最高级别IPX9K的防水构造。作为附加条件，延伸量可以增加10％以上。由此，由于本实施例的麦克风单元1是能够实现耐受高压清洗的防水构造，因此能够作为车外置麦克风使用。
防水膜12可以通过点焊或缝焊固定于外壳11的下表面。并且，防水膜12也可以通过粘合剂、强力双面胶带与外壳11的下表面接合。通过牢固地进行防水膜12和外壳11的结合，即使在高水压(例如10MPa)下结合部也不会破损。
基板14与防水膜12的距离是用于进行灵敏度调节的参数，其最优值根据构造、振动径而发生变化。例如在防水膜12(SUS膜)的膜厚为30μm、外径为Φ14(振动径Φ12)的情况下，基板14与防水膜12的距离优选为0.01mm～0.5mm。在本实施例中，使垫片13的高度(图的t3)为0.1mm以上且0.5mm以下而在基板14与防水膜12之间设置空隙，使基板14与防水膜12的距离为0.1mm以上且0.5mm以下。
并且，通过对基板14与防水膜12的距离进行调节，成为即使在高水压(例如10MPa)下也能够通过基板14支承防水膜12的构造，从而能够难以超出防水膜12的屈服强度极限，并且能够缩短防水膜12的复原时间。
能够通过使麦克风单元1的径缩小，使防水膜12的膜厚进一步变薄而使麦克风单元进一步小型化。
在对基板14与外壳11进行接合时，可以利用弹性高的粘合剂或盖等构造从上方按压接合。取决于防水膜12的弹性和基板14的固定方法(使用弹性高的粘合剂的方法)，能够应对在105℃～－40℃的温度下发生的气压变动。
如图3所示，在基板14的底面的外缘设置接地(GND)图案147，通过使接地图案147与垫片13(导电性材料)接触(连接)，能够将外壳11和防水膜12作为屏蔽部使用，因而能够提高对静电或电磁噪声的耐性。并且，在垫片13为非导电性材料的情况下，能够通过在基板14的表面形成接地图案而使外壳11与导电性材料连接来进行代替。
＜变形例1＞
如图4所示，可以通过将防水膜12与垫圈17一同压入嵌合于在外壳11的下端的内周设置的槽111(凿紧)而对防水膜12进行固定。通过如实施例1那样利用点焊或缝焊进行固定、或者如本变形例那样与垫圈17一同凿紧，成为能够耐受10Mpa的压力、耐受水下的水压的构造。
＜实施例1、变形例1的麦克风单元的使用用途＞
实施例1、变形例1的麦克风单元例如能够在以下物品中使用。
1)防水麦克风、户外麦克风、车外置麦克风；
2)自动贩卖机(声音识别麦克风)；
3)监控摄像头；
4)玄关门(声音识别麦克风、对讲机等)；
5)车辆后退警报蜂鸣器控制用麦克风；
6)无钥匙解锁/落锁用应答声音控制用麦克风；
7)重型设备、机器人的故障检测。
Claims (9)
1.一种麦克风单元，其特征在于，包含：
外壳，其为上表面和下表面开口的筒形状；
金属制的防水膜，其厚度为0.01mm以上且0.05mm以下、硬度为100HV以上、屈服强度为70N/mm2以上、抗拉强度为350N/mm2以上，以填堵所述外壳的下表面的开口部的方式固定于所述外壳的下表面；
基板，其配置在所述外壳内；
麦克风，其安装于所述基板；
密封部件，其对所述外壳的上表面的开口部进行密封。
2.根据权利要求1所述的麦克风单元，其中，
在所述基板与所述防水膜之间设有空隙，以使得所述基板与所述防水膜的距离为0.01mm以上且0.5mm以下。
3.根据权利要求2所述的麦克风单元，其中，
包含被所述基板和所述防水膜夹持，并且与所述基板的GND连接的导电性材料的垫片。
4.根据权利要求1所述的麦克风单元，其中，
通过点焊将所述防水膜固定于所述外壳的下表面。
5.根据权利要求2所述的麦克风单元，其中，
通过点焊将所述防水膜固定于所述外壳的下表面。
6.根据权利要求3所述的麦克风单元，其中，
通过点焊将所述防水膜固定于所述外壳的下表面。
7.根据权利要求1所述的麦克风单元，其中，
通过缝焊将所述防水膜固定于所述外壳的下表面。
8.根据权利要求1所述的麦克风单元，其中，
通过将所述防水膜嵌合于在所述外壳的下端的内周设置的槽而进行固定。
9.根据权利要求1所述的麦克风单元，其中，
在所述基板安装作为电子电路的放大电路、滤波电路、均衡器电路。
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