CN208402122U - 一种麦克风器件及集成麦克风器件的终端 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种麦克风器件及集成麦克风器件的终端。该麦克风器件包括金属外壳和印刷电路板；所述金属外壳固定连接在所述印刷电路板上形成声学腔，所述印刷电路板上具有焊盘，所述金属外壳与所述焊盘电气连接；在所述麦克风器件被装配至终端后，所述焊盘用于与所述终端上设定印刷电路板的地电连接。采用上述技术方案，通过在印刷电路板上增设焊盘，在麦克风装配至终端后，通过焊盘将金属外壳与终端上设定印刷电路板的地电连接，从而采用小尺寸实现屏蔽功能，解决为实现屏蔽功能而增加麦克风体积的问题，减少了麦克风器件对终端整机空间的占用。
Description
技术领域
本申请实施例涉及电磁屏蔽技术，尤其涉及一种麦克风器件及集成麦克风器件的终端。
背景技术
随着技术的发展，MEMS(Micro-Electro-Mechanical-System)麦克风不论在功能或体积上都具有相当大的优势，但是因为MEMS麦克风必须要接收外界的声音，所以很容易受到外在因素(如电磁波)的干扰而造成收讯质量不佳，进而导致相关电子产品的附加价值会连带受到影响。因此，如何提升防止电磁波干扰的效果是目前业界最迫切需要改善的问题。
相关技术中，为了改善上述问题，在设计MEMS麦克风时通常会在麦克风单体的外面增加一个屏蔽罩来改善麦克风的电磁屏蔽问题。麦克风本身，尤其是高信噪比的麦克风单体的自身的体积已经很大了，再在其外层增加一个体积更大的屏蔽罩，必然会增加麦克风占用的空间。
实用新型内容
本申请实施例提供一种麦克风器件及集成麦克风器件的终端，可以优化相关技术中的麦克风器件的结构。
第一方面，本申请实施例提供了一种麦克风器件，包括：金属外壳和印刷电路板；
所述金属外壳固定连接在所述印刷电路板上形成声学腔，所述印刷电路板上具有焊盘，所述金属外壳与所述焊盘电气连接；
在所述麦克风器件被装配至终端后，所述焊盘用于与所述终端上设定印刷电路板的地电连接。
第二方面，本申请实施例还提供了一种集成麦克风器件的终端，该终端集成有如上述第一方面记载的麦克风器件。
本申请实施例提供一种麦克风器件的优化结构，包括金属外壳和印刷电路板，该金属外壳固定连接在印刷电路板上形成声学腔，且该印刷电路板上具有焊盘，该金属外壳与焊盘电气连接，在该麦克风器件装配至终端后，金属外壳通过焊盘与所述终端上设定印刷电路板的地电连接。采用上述技术方案，通过在印刷电路板上增设焊盘，在麦克风装配至终端后，通过焊盘将金属外壳与终端上设定印刷电路板的地电连接，从而采用小尺寸实现屏蔽功能，解决为实现屏蔽功能而增加麦克风体积的问题，减少了麦克风器件对终端整机空间的占用。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种麦克风器件的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种麦克风器件的仰视图；
图3为本申请实施例提供的另一种麦克风器件的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的又一种麦克风器件的结构示意图
图5为本申请实施例提供的又一种麦克风器件的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的又一种麦克风器件的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一种智能手机的示意图；
图8为本申请实施例提供的一种智能手机的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。
需要说明的是，麦克风器件通常通过SMT(Surface Mount Technology，表面组装技术)装配于终端的电路板上。其中，终端包括手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上游戏机、车载电脑、智能穿戴设备(包括蓝牙耳机)以及智能家电等终端设备。其中，电路板可以是常规的印刷电路板(PCB)基板。应该注意到，在此使用的术语“电路板”指的是任何电介质基板、PCB、瓷基板或者用于在终端内承载信号电路和电子组件的其它电路承载结构。
麦克风器件通过声学腔将声音转换为电信号。声学腔可以影响到麦克风器件的音频性能，并从而影响到包括了麦克风器件的音频系统的音频性能。例如，声学腔可以影响到音频系统的频率响应、语音可理解度、背景噪声抑制、效率、信噪比以及声音质量。
如上所述，当内部麦克风(例如通过SMT安装于终端内部的麦克风)遭受到来自内部或者外部源(如功率放大器、RF子系统、天线、数字电路、时钟电路等)的EMI(Electro-Magnetic Interference，电磁干扰)时，就可能对包括了麦克风的音频系统造成影响。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种麦克风器件，可以采用小尺寸实现屏蔽功能，减少了麦克风器件对终端整机空间的占用。
图1为本申请实施例提供的一种麦克风器件的结构示意图。该麦克风器件可以被集成于具有语音功能的终端，用于将输入的声音信号转换为电信号。如图1所示，该麦克风器件100包括：金属外壳110和印刷电路板130。该金属外壳110固定连接在该印刷电路板130上形成声学腔120，该印刷电路板130上具有焊盘140，且该金属外壳110与该焊盘140电气连接。其中，所述印刷电路板130上具有声孔131。在该麦克风器件130被装配至终端后，该焊盘140用于与该终端上设定印刷电路板(如主板)的地电连接，实现将金属外壳接地，以防止天线所发出的RF能量对麦克风器件的内部电路产生干扰。
需要说明的是，印刷电路板上设置有印制导线和焊点，麦克风器件内部的ASIC芯片(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路芯片)通过导线与焊点连接。此处的焊点包括麦克风器件的输出管脚和接地管脚。
示例性的，以MEMS麦克风为例，外界的声音信号可以透过声孔传导到麦克风内部的MEMS器件背腔，以驱动MEMS器件正面的振膜振动，产生声音信号对应的电信号。MEMS器件通过金线与麦克风器件内部的ASIC芯片相连，实现MEMS器件与ASIC芯片的信号联通，从而使ASIC芯片接收到上述电信号，并通过上述焊点将电信号输出至终端的设定印刷电路板，从而实现终端采集用户输入的声音。
本申请实施例提供一种麦克风器件，包括金属外壳和印刷电路板，该金属外壳固定连接在印刷电路板上形成声学腔，且该印刷电路板上具有焊盘，该金属外壳与焊盘电气连接，在该麦克风器件装配至终端后，金属外壳通过焊盘与所述终端上设定印刷电路板的地电连接。采用上述技术方案，通过在印刷电路板上增设焊盘，在麦克风装配至终端后，通过焊盘将金属外壳与终端上设定印刷电路板的地电连接，从而采用小尺寸实现屏蔽功能，解决为实现屏蔽功能而增加麦克风体积的问题，减少了麦克风器件对终端整机空间的占用。
在一些示例中，如图1所示，金属外壳110贴装于印刷电路板130的第一端面132，焊盘140设置于印刷电路板130上与该第一端面132平行的第二端面133。通常情况下，在第二端面133上设有麦克风器件的管脚150(包括电源管脚、接地管脚和输出管脚等)，焊盘设置的位置与上述管脚的位置相关。图2为本申请实施例提供的一种麦克风器件的仰视图，如图2所示，焊盘210可以是和上述管脚150间隔设置，且焊盘210与管脚150之间的间隔d大于设定长度，避免在将麦克风器件焊接到终端的设定印刷电路板上时，焊料将管脚与焊盘连上，而导致管脚接地。需要说明的是，该设定长度根据实际情况设置，只要保证焊料不会将管脚与焊盘连接即可。可以理解的是，焊盘的位置可以有很多种设置方式，并不限于上述示例列举的方式，如焊盘还可以是设置在远离管脚的位置等等。图3为本申请实施例提供的另一种麦克风器件的结构示意图。如图3所示，该印刷电路板130上具有该金属外壳110至所述焊盘140的连接孔320，该连接孔内320填充有导电材料(未画出)。其中，导电材料可以是焊料或导电胶。若导电材料是焊料，将加热的焊料填充至连接孔320，在连接孔320被填充满后，焊料会在连接孔320入口处的金属外壳110附近堆积，焊料冷却后形成凸起部310，进一步固定金属外壳110。这样设置的好处是焊盘设置在麦克风器件的印刷电路板与终端的设定印刷电路板连接的一面，可以采用焊接等简单的方式实现金属外壳接地，从而，对电磁干扰进行屏蔽，无需再在麦克风器件的外部设置一个屏蔽罩，减少了麦克风器件对终端整机空间的占用。
可以理解的是，金属外壳与焊盘连接的方式并不限于上述示例列举的方式。在另一些示例中，金属外壳可以采用其它方式与焊盘连接。图4为本申请实施例提供的又一种麦克风器件的结构示意图。如图4所示，金属外壳110贴装于印刷电路板130的第一端面132，焊盘140设置于印刷电路板130上与该第一端面132平行的第二端面133，该印刷电路板130的第一端面132和第二端面133上分别设有印制导线(未画出)，位于第一端面132上的印制导线的一端通过金手指410与所述金属外壳110焊接，另一端与印刷电路板130上导孔420的第一导孔焊盘421电连接。位于第二端面133上的印制导线的一端与第二导孔焊盘422连接，另一端与该焊盘140连接。其中，第一导孔焊盘421与第二导孔焊盘422分别为导孔420在第一端面132的焊盘和第二端面133的焊盘。可以通过跳线(可以是导线，未画出)连接该第一导孔焊盘421和第二导孔焊盘422，实现金属外壳110与焊盘140的连接。需要说明的是，金手指对应位置的金属外壳通过焊接与印刷电路板连接，剩余位置的金属外壳贴装于该印刷电路板上。这样设置的好处在于保证电路连接畅通，避免因向通孔中填充的导电材料不均匀而导致金属壳体与焊盘虚连的情况发生，减小麦克风器件的性能遭受电磁干扰的几率。
在另一些示例中，焊盘可以设置于印刷电路板的其它位置。图5为本申请实施例提供的又一种麦克风器件的结构示意图。如图5所示，金属外壳110贴装于印刷电路板130的第一端面132，焊盘510设置于印刷电路板130上与该第一端面132垂直的第三端面134，焊盘510通过印制导线(未画出)与所述金属外壳110连接。需要说明的是，焊盘510通过印制导线连接金属外壳110的方式可以是在麦克风器件的印刷电路板130上设置金手指520，印制导线的一端与金手指520电连接，印制导线的另一端与焊盘510电连接，从而，通过焊接金属外壳110与金手指520，实现金属外壳110通过印制导线与焊盘510连接。这样设置的好处是减少在印刷电路板上增加声孔以外的其它孔，可以进一步避免干扰信号由印刷电路板上的孔进入麦克风器件而干扰音频系统。
在另一些示例中，还可以在金属外壳的表面形成屏蔽金属层，即麦克风器件还包括屏蔽金属层；所述屏蔽金属层设置于所述金属外壳的外部，且所述屏蔽金属层与所述金属外壳之间具有绝缘层，所述屏蔽金属层与所述焊盘电气连接。在所述麦克风器件被装配至终端后，所述焊盘用于与所述终端上设定印刷电路板的地电连接，实现金属壳体及屏蔽金属层分别接地。图6为本申请实施例提供的又一种麦克风器件的结构示意图，如图6所示，该麦克风器件包括金属外壳110、屏蔽金属层610和印刷电路板130。金属外壳110固定连接在印刷电路板130上形成声学腔120，印刷电路板130上具有焊盘140，金属外壳110与所述焊盘140电气连接；屏蔽金属层610设置于金属外壳110的外部，且屏蔽金属层610与金属外壳110之间具有绝缘层620，屏蔽金属层610与焊盘140电气连接。在所述麦克风器件被装配至终端后，所述焊盘140用于与所述终端的主板630的地电连接。需要说明的是，主板630在与印刷电路板130的声孔131对应的位置开设通孔，以供声音信号穿过。这样设置的好处在于隔离了屏蔽金属层与金属外壳，由两个起屏蔽作用的屏蔽层各自进行电磁屏蔽，在实现屏蔽电磁干扰的同时，占用终端整机空间较在麦克风单体外层增加屏蔽罩所占用的空间小，为设置其它器件提供空间。
在一些示例中，上述屏蔽金属层通过印制导线与麦克风的印刷电路板上的焊盘连接。如该印刷电路板上设有印制导线，该印制导线的一端通过金手指与该屏蔽金属层焊接，另一端穿过印刷电路板上的通孔与设置于第二端面的焊盘连接。可以理解的是，上述通过印制导线连接的方式有很多种，本申请实施例并不作具体限定。如，焊盘设置于第三端面，印制导线的一端通过金手指与该屏蔽金属层焊接，另一端与焊盘连接，实现屏蔽金属层与焊盘的连接。
需要说明的是，屏蔽金属层可以与金属外壳连接至同一焊盘，也可以根据实际需要连接至不同的焊盘。如，在印刷电路板的第二端面间隔设置多个焊盘，屏蔽金属层可以连接至与其距离最近的焊盘。
在一些示例中，屏蔽金属层可以是硬质屏蔽材料。其中，硬质屏蔽材料可以是通过金属箔或者复合金属箔等材料制备。可以理解的是，屏蔽金属层并不限于硬质屏蔽材料，其它可以实现电磁屏蔽作用的材料同样可以适用。如屏蔽金属层还可以是柔性屏蔽材料等等。需要说明的是，柔性屏蔽材料可以采用铅材箔丝化结合双面聚氨酯涂层布表面包覆处理得到。
本申请实施例提供了一种集成麦克风器件的终端，该终端可集成本申请实施例提供的麦克风器件。其中，终端可以为智能手机、PAD(平板电脑)、掌上游戏机、车载电脑及智能穿戴设备(包括蓝牙耳机)等。以智能手机为例，图7为本申请实施例提供的一种智能手机的示意图。如图7所示，该智能手机710装配有具有麦克风器件的主板，并根据该主板上的麦克风器件的位置在手机710上开设麦克风孔720，即该麦克风孔720的位置根据主板上麦克风器件的位置设置。该麦克风器件可以具有如下结构：麦克风器件包括金属外壳和印刷电路板；
所述金属外壳固定连接在所述印刷电路板上形成声学腔，所述印刷电路板上具有焊盘，所述金属外壳与所述焊盘电气连接；
在所述麦克风器件被装配至终端后，所述焊盘用于与所述终端上设定印刷电路板的地电连接，可以屏蔽天线的电磁干扰。
可选的，可以将天线/RF前端电路安置在外壳的下部，并且可以形成为产生天线电路的导线图案，该导线图案在物理上形成了天线。可选的，可以在天线块或者在电路块中实现RF前端电路。将RF输出信号输入到用于进一步处理的电路块中。
上述示例中列举的存储器及处理器均为终端的部分元器件，所述终端还可以包括其它元器件。以智能手机为例，说明上述终端可能的结构。图8为本申请实施例提供的一种智能手机的结构框图。如图8所示，该智能手机可以包括：存储器801、中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)802(又称处理器，以下简称CPU)、外设接口803、RF(RadioFrequency，射频)电路805、音频电路806、扬声器811、触摸屏812、电源管理芯片808、输入/输出(I/O)子系统809、其他输入/控制设备810以及外部端口804，这些部件通过一个或多个通信总线或信号线807来通信。
应该理解的是，图示智能手机800仅仅是终端的一个范例，并且智能手机800可以具有比图中所示出的更多的或者更少的部件，可以组合两个或更多的部件，或者可以具有不同的部件配置。图中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。
存储器801，所述存储器801可以被CPU802、外设接口803等访问，所述存储器801可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。在存储器801中存储计算机程序。
外设接口803，所述外设接口803可以将设备的输入和输出外设连接到CPU802和存储器801。
I/O子系统809，所述I/O子系统809可以将设备上的输入输出外设，例如触摸屏812和其他输入/控制设备810，连接到外设接口803。I/O子系统809可以包括显示控制器8091和用于控制其他输入/控制设备810的一个或多个输入控制器8092。其中，一个或多个输入控制器8092从其他输入/控制设备810接收电信号或者向其他输入/控制设备810发送电信号，其他输入/控制设备810可以包括物理按钮(按压按钮、摇臂按钮等)、拨号盘、滑动开关、操纵杆、点击滚轮。值得说明的是，输入控制器8092可以与以下任一个连接：键盘、红外端口、USB接口以及诸如鼠标的指示设备。
触摸屏812，所述触摸屏812是用户终端与用户之间的输入接口和输出接口，将可视输出显示给用户，可视输出可以包括图形、文本、图标、视频等。
摄像头813，主要用于获取图像，并通过外设接口803将图像输入存储器801，以供CPU802根据实际情况由存储器801读取图像。
I/O子系统809中的显示控制器8091从触摸屏812接收电信号或者向触摸屏812发送电信号。触摸屏812检测触摸屏上的接触，显示控制器8091将检测到的接触转换为与显示在触摸屏812上的用户界面对象的交互，即实现人机交互，显示在触摸屏812上的用户界面对象可以是运行游戏的图标、联网到相应网络的图标等。值得说明的是，设备还可以包括光鼠，光鼠是不显示可视输出的触摸敏感表面，或者是由触摸屏形成的触摸敏感表面的延伸。
RF电路805，主要用于建立手机与无线网络(即网络侧)的通信，实现手机与无线网络的数据接收和发送。例如收发短信息、电子邮件等。具体地，RF电路805接收并发送RF信号，RF信号也称为电磁信号，RF电路805将电信号转换为电磁信号或将电磁信号转换为电信号，并且通过该电磁信号与通信网络以及其他设备进行通信。RF电路805可以包括用于执行这些功能的已知电路，其包括但不限于天线系统、RF收发机、一个或多个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、数字信号处理器、CODEC(COder-DECoder，编译码器)芯片组、用户标识模块(Subscriber Identity Module，SIM)等等。
音频电路806，主要用于从外设接口803接收音频数据，将该音频数据转换为电信号，并且将该电信号发送给扬声器811。
扬声器811，用于将手机通过RF电路805从无线网络接收的语音信号，还原为声音并向用户播放该声音。
电源管理芯片808，用于为CPU802、I/O子系统及外设接口所连接的硬件进行供电及电源管理。
本申请实施例提供的终端，可以通过在印刷电路板上增设焊盘，在麦克风装配至终端后，通过焊盘将金属外壳与终端上设定印刷电路板的地电连接，从而采用小尺寸实现屏蔽功能，解决为实现屏蔽功能而增加麦克风体积的问题，减少了麦克风器件对终端整机空间的占用。
注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种麦克风器件，其特征在于，包括：金属外壳和印刷电路板；
所述金属外壳固定连接在所述印刷电路板上形成声学腔，所述印刷电路板上具有焊盘，所述金属外壳与所述焊盘电气连接；
在所述麦克风器件被装配至终端后，所述焊盘用于与所述终端上设定印刷电路板的地电连接。
2.根据权利要求1所述的麦克风器件，其特征在于，所述金属外壳贴装于所述印刷电路板的第一端面，所述焊盘设置于印刷电路板上与所述第一端面平行的第二端面，且所述印刷电路板上具有所述金属外壳至所述焊盘的连接孔，所述连接孔内填充有导电材料。
3.根据权利要求2所述的麦克风器件，其特征在于，所述导电材料包括焊料或导电胶。
4.根据权利要求1所述的麦克风器件，其特征在于，所述金属外壳贴装于所述印刷电路板的第一端面，所述焊盘设置于印刷电路板上与所述第一端面平行的第二端面，所述印刷电路板的印制导线连接所述金属外壳与第一导孔焊盘，第二导孔焊盘与所述焊盘连接，通过跳线连接所述第一导孔焊盘和第二导孔焊盘，其中，第一导孔焊盘位于第一端面，第二导孔焊盘位于第二端面。
5.根据权利要求1所述的麦克风器件，其特征在于，所述金属外壳贴装于所述印刷电路板的第一端面，所述焊盘设置于印刷电路板上与所述第一端面垂直的第三端面，所述焊盘通过印制导线与所述金属外壳连接。
6.根据权利要求1所述的麦克风器件，其特征在于，所述印刷电路板上具有声孔。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的麦克风器件，其特征在于，还包括屏蔽金属层；
所述屏蔽金属层设置于所述金属外壳的外部，且所述屏蔽金属层与所述金属外壳之间具有绝缘层，所述屏蔽金属层与所述焊盘电气连接。
8.根据权利要求7所述的麦克风器件，其特征在于，所述屏蔽金属层通过印制导线与所述焊盘连接。
9.根据权利要求7所述的麦克风器件，其特征在于，所述屏蔽金属层的材质包括硬质屏蔽材料。
10.一种集成麦克风器件的终端，其特征在于，所述终端集成有如权利要求1至9中任一项所述的麦克风器件。
Priority Applications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN110417967A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-11-05 | 深圳市趣创科技有限公司 | 一种侧出音的硅微麦克风贴片、工作方法及其适用终端 |
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2018
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