一种麦克风和麦克风制作方法

摘要

本发明实施例提供了一种麦克风和麦克风制作方法，所述麦克风包括：第一电路板、第二电路板，连接所述第一电路板和所述第二电路板并与所述第一电路板和所述第二电路板形成一腔室的中框，以及位于所述腔室内并安装在所述第一电路板的元器件；所述第一电路板设置有第一通孔；所述第一电路板、所述第二电路板以及所述中框通过层压的方式粘结。在本发明实施例中，麦克风无需焊接中框工艺即可实现第一电路板和第二电路板零间隙密封，并且可靠性高。

权利要求

1.一种麦克风，其特征在于，包括：

第一电路板、第二电路板，连接所述第一电路板和所述第二电路板并与所述第一电路板和所述第二电路板形成一腔室的中框，以及位于所述腔室内并安装在所述第一电路板的元器件；所述中框的材质为半固化片；

所述第一电路板设置有第一通孔；

所述第一电路板、所述第二电路板以及所述中框通过层压的方式粘结；

贯穿所述第二电路板和所述中框的至少一个第二通孔，所述第二通孔的孔壁上具有金属层，以导通所述第一电路板和所述第二电路板。

2.根据权利要求1所述的麦克风，其特征在于，所述元器件包括：MEMS芯片和ASIC芯片；

所述MEMS芯片安装在所述第一电路板对应所述第一通孔的位置；所述ASIC芯片安装在所述第一电路板。

3.一种麦克风制作方法，其特征在于，包括：在第一电路板形成第一通孔；

刻蚀所述第一电路板的线路，并将元器件焊接到所述第一电路板；

刻蚀第二电路板的线路；

通过层压方式将所述第一电路板、所述第二电路板以及中框粘结，以在所述第一电路板、所述第二电路板和所述中框之间形成空腔；

所述中框的材质为半固化片，所述通过层压方式将所述第一电路板、所述第二电路板以及中框粘结的步骤包括：将所述第一电路板、所述第二电路板、所述半固化片以及夹层材料对位叠加；

将叠加完成的所述第一电路板、所述第二电路板、所述半固化片以及夹层材料，送入真空热压机进行加热。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：对所述第二电路板和所述中框进行钻孔，以形成至少一个贯穿所述第二电路板和所述中框的第二通孔；

对所述至少一个第二通孔进行金属化处理，以导通所述第一电路板和所述第二电路板。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将元器件焊接到所述第一电路板的步骤包括：将焊膏印刷到所述第一电路板；

将所述元器件安装到所述第一电路板；

融化所述焊膏，使所述元器件焊接在所述第一电路板。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述第二电路板和所述中框进行钻孔的步骤包括：对所述第二电路板和所述中框进行UV激光钻盲孔处理。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述至少一个第二通孔进行金属化处理的步骤包括：对所述第一通孔覆盖抗镀膜；

对所述至少一个第二通孔进行镀铜处理；

对所述第一通孔除去所述抗镀膜。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述元器件包括：MEMS芯片和ASIC芯片；所述将所述元器件安装到所述第一电路板步骤包括：将所述MEMS芯片安装到所述第一电路板对应所述第一通孔的位置；

将所述ASIC芯片安装到所述第一电路板。

说明书

一种麦克风和麦克风制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种麦克风和一种麦克风制作方法。

背景技术

[0002] MIC(麦克风)是实现手机通话/录音基本功能的重要元器件之一，其好坏直接影响通话/录音质量。

[0003] 参照图1所示为一种传统的板上型MIC的示意图。传统的板上型MIC 为三明治封装结构，包括上盖10、中框11、基板12三部分，在上盖11上安装有MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)芯片13和ASIC(Application Specific Integrated Circuits，专用集成电路)芯片14。其中，上盖为单面PCB板，中框和基板为双面PCB板。双面PCB板需通过电镀铜的通孔实现导通，即每块PCB板需镀铜1次共需2次镀铜。层与层之间均通过焊锡15(Solder)密封连接。

[0004] 焊锡常用锡膏为SAC(锡银铜)合金，由于SAC合金的表面张力比较大、湿润性较差且湿润角度相对较大，高温(255℃左右)焊接时从基板和元器件释放出来的易挥发的化合物气体很难脱离熔融的SAC合金，这些气体最终会留在焊点中并形成气泡，当气泡较多时就容易形成贯通性的通道，导致层与层连接处焊锡位置存在缝隙，使后腔泄露形成低频通道，并最终造成MIC录入声音小影响通话质量。

发明内容

[0005] 鉴于上述问题，提出了本发明实施例的一种麦克风和一种麦克风制作方法，以解决麦克风腔室出现缝隙的问题。

[0006] 为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种麦克风，包括：

[0007] 第一电路板、第二电路板，连接所述第一电路板和所述第二电路板并与所述第一电路板和所述第二电路板形成一腔室的中框，以及位于所述腔室内并安装在所述第一电路板的元器件；

[0008] 所述第一电路板设置有第一通孔；

[0009] 所述第一电路板、所述第二电路板以及所述中框通过层压的方式粘结。

[0010] 本发明实施例还公开了一种麦克风制作方法方法，包括：

[0011] 在第一电路板形成第一通孔；

[0012] 刻蚀所述第一电路板的线路，并将元器件焊接到所述第一电路板；

[0013] 刻蚀第二电路板的线路；

[0014] 通过层压方式将所述第一电路板、所述第二电路板以及中框粘结，以在所述第一电路板、所述第二电路板和所述中框之间形成空腔。

[0015] 本发明实施例包括以下优点：

[0016] 在本发明实施例中，麦克风包括第一电路板、第二电路板，连接第一电路板和第二电路板的中框，中框的材质为半固化片；第一电路板、第二电路板以及中框通过层压的方式粘结。在本发明实施例中，麦克风无需焊接中框工艺即可实现第一电路板和第二电路板零间隙密封，并且可靠性高。

[0017] 现有的麦克风中需要一块单面PCB和两块双面PCB，并且需要两次镀铜处理。在本发明实施例中，第一电路板为单面PCB板，第二电路板为双面PCB板，也就是说只需要一块单面PCB和一块双面PCB，并且只需要一次镀铜处理。因此，本发明实施例中的麦克风成本更低。

附图说明

[0018] 图1是一种传统的板上型MIC的示意图；

[0019] 图2是本发明的一种麦克风实施例的结构图；

[0020] 图3是本发明的麦克风制作方法实施例1的步骤流程图；

[0021] 图4是本发明的麦克风制作方法实施例2的步骤流程图；

[0022] 图5是本发明实施例中第一电路板、第二电路板和中框压合后的示意图；

[0023] 图6是本发明实施例中对第二电路板和中框进行钻孔后的示意图。

具体实施方式

[0024] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0025] 参照图2，示出了本发明的一种麦克风实施例的结构图，具体可以包括：

[0026] 第一电路板20、第二电路板21，连接所述第一电路板20和所述第二电路板21并与所述第一电路板20和所述第二电路板21形成一腔室的中框 22，以及位于腔室内并安装在所述第一电路板20的元器件；

[0027] 所述第一电路板20设置有第一通孔23；

[0028] 所述中框22的材质为半固化片；

[0029] 所述第一电路板、所述第二电路板以及所述中框通过层压的方式粘结。

[0030] 在本发明实施中，安装在第一电路板20上的元器件可以包括：MEMS 芯片24和ASIC芯片25。

[0031] 所述MEMS芯片24安装在所述第一电路板20对应所述第一通孔23的位置；所述ASIC芯片25安装在所述第一电路板20。

[0032] MEMS芯片24可以包含振膜与背极板，声音进入腔室驱动MEMS芯片24的振膜振动，引起MEMS芯片电容变化。ASIC芯片25将电容变化转换为电压变化(U＝Q/C)，并放大输出。

[0033] MEMS芯片24可以通过金线与ASIC芯片25连接，ASIC芯片可以通过金线与第一电路板20上的线路连接。

[0034] 在本发明实施例中，中框22的材质为半固化片(也称PP片)，厚度从 0.02-0.5mm可选，具体视实际需求。

[0035] 第一电路板20为上盖，第二电路板21为基板。第一电路板20、第二电路板21和中框22可以通过层压的方式粘结。

[0036] 在本发明实施中，第一电路板20为单面PCB板，第一电路板20面向第二电路板21的一表面刻蚀线路。

[0037] 第二电路板21为双面PCB板，第二电路板21双面都刻蚀有线路。

[0038] 在本发明实施例中，所述的麦克风还可以包括：

[0039] 贯穿所述第二电路板21和所述中框22的至少一个第二通孔26，所述第二通孔26的孔壁上具有金属层，以导通所述第一电路板20和所述第二电路板21。

[0040] 第二通孔26可以通过UV激光钻盲孔生成。第二通孔生成后，需要进行金属化处理(例如，镀铜处理)，以在孔壁表面形成金属层，从而导通第一电路板20和第二电路板21。第二通孔26的位置需要根据线路布局选定。

[0041] 在本发明实施例中，麦克风包括第一电路板、第二电路板，连接第一电路板和第二电路板的中框，中框的材质为半固化片；第一电路板、第二电路板以及中框通过层压的方式粘结。在本发明实施例中，麦克风无需焊接中框工艺即可实现第一电路板和第二电路板零间隙密封，并且可靠性高。

[0042] 现有的麦克风中需要一块单面PCB和两块双面PCB，并且需要两次镀铜处理。在本发明实施例中，第一电路板为单面PCB板，第二电路板为双面PCB板，也就是说只需要一块单面PCB和一块双面PCB，并且只需要一次镀铜处理。因此，本发明实施例中的麦克风成本更低。

[0043] 参照图3，示出了本发明的麦克风制作方法实施例1的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

[0044] 步骤101，在第一电路板形成第一通孔；

[0045] 步骤102，刻蚀所述第一电路板的线路，并将元器件焊接到所述第一电路板；

[0046] 在本发明实施例中，第一电路板可以为单面PCB。对第一电路板的一个表面进行刻蚀。

[0047] 步骤103，刻蚀第二电路板的线路；

[0048] 在本发明实施例中，第二电路板为双面PCB。对第二电路板的两个表面都需要进行刻蚀。

[0049] 步骤104，通过层压方式将所述第一电路板、所述第二电路板以及中框粘结，以在所述第一电路板、所述第二电路板和所述中框之间形成空腔。

[0050] 在本发明实施例中，中框的材质为半固化片。

[0051] 半固化片也称PP片，厚度从0.02-0.5mm可选，具体视实际需求。

[0052] 层压是借助于B阶半固化片把离散的多层板粘接成整体的过程。这种粘接是通过界面上大分子之间的相互扩散、渗透，进而产生相互交织而实现。

[0053] 在本发明实施例中，麦克风无需焊接中框工艺即可实现第一电路板和第二电路板零间隙密封，并且可靠性高。

[0054] 参照图4，示出了本发明的麦克风制作方法实施例2的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

[0055] 步骤201，在第一电路板形成第一通孔；

[0056] 步骤202，刻蚀所述第一电路板的线路，并将元器件焊接到所述第一电路板；

[0057] 在本发明实施例中，第一电路板可以为单面PCB。对第一电路板的一个表面进行刻蚀。线路刻蚀一般包括：曝光、显影、蚀刻三个步骤。

[0058] 刻蚀完成后，可以按照SMT(Surface Mount Technology，表面贴装技术)方式将片状的元器件焊接到第一电路板。在本发明实施例中，所述将元器件焊接到所述第一电路板的步骤可以包括：

[0059] 将焊膏印刷到所述第一电路板；

[0060] 将所述元器件安装到所述第一电路板；

[0061] 融化所述焊膏，使所述元器件焊接在所述第一电路板；

[0062] 检验所述第一电路板的焊接质量。

[0063] 在本发明实施例中，元器件可以包括：MEMS芯片和ASIC芯片。

[0064] 可以将所述MEMS芯片安装到所述第一电路板对应所述第一通孔的位置；将所述ASIC芯片安装到所述第一电路板。

[0065] 具体的，采用SMT方式将片状元器件焊接到电路板的大致流程可以包括：印刷锡膏→贴片元器件→回流焊→检验，各步骤说明如下：

[0066] 印刷锡膏：其作用是将锡膏呈45度角用刮刀漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所用设备为印刷机(锡膏印刷机)，位于SMT生产线的最前端；

[0067] 零件贴装：其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机，位于SMT生产线中印刷机的后面，一般为高速机和泛用机按照生产需求搭配使用；

[0068] 回流焊接：其作用是将焊膏融化，使表面组装元器件与PCB牢固焊接在一起。所用设备为回流焊炉，位于SMT生产线中贴片机的后面，对于温度要求相当严格，需要实时进行温度量测，所量测的温度以温度曲线profile 的形式体现；

[0069] 检验：其作用是对焊接好的PCB进行焊接质量的检测。所使用到的设备为自动光学检测机(AOI)，位置根据检测的需要，可以配置在生产线合适的地方。有些在回流焊接前，有的在回流焊接后。

[0070] 步骤203，刻蚀第二电路板的线路；

[0071] 在本发明实施例中，第二电路板为双面PCB。对第二电路板的两个表面都需要进行刻蚀。

[0072] 步骤204，通过层压方式将所述第一电路板、所述第二电路板以及中框粘结，以在所述第一电路板、所述第二电路板和所述中框之间形成空腔。

[0073] 在本发明实施例中，中框的材质为半固化片。

[0074] 层压是借助于B阶半固化片把离散的多层板粘接成整体的过程。这种粘接是通过界面上大分子之间的相互扩散、渗透，进而产生相互交织而实现。

[0075] 在本发明实施例中，所述通过层压方式将所述第一电路板、所述第二电路板以及材质为半固化片的中框粘结的步骤可以包括：

[0076] 将所述第一电路板、所述第二电路板、所述半固化片以及夹层材料按对位叠加；

[0077] 将叠加完成的所述第一电路板、所述第二电路板、所述半固化片以及夹层材料，送入真空热压机进行加热。

[0078] 其中，夹层材料可以包括：内层板、不锈钢、牛皮纸、外层钢板等材料。

[0079] 层压其一般包含了排版和压合过程。

[0080] 排版：将PCB板、半固化片、内层板、不锈钢、牛皮纸、外层钢板等材料按工艺要求叠合。具体的工艺要求可以利用凸台齐边对位，同常规HDI  板(High  Density Interconnector，高密度互连板)的制作。

[0081] 压合：将叠好的PCB板送入真空热压机，利用机械所提供的热能，将树脂片内的树脂熔融(使B阶半固化片变成C阶半固化片)，借以粘合基板并填充空隙。

[0082] 参照图5所示为本发明实施例中第一电路板、第二电路板和中框压合后的示意图。第一电路板20、第二电路板21和中框22首先按工艺要求叠加。然后通过真空热压机加热，材质为半固化片的中框22，从B阶状态(半固化状态)变成C阶状态(固化状态)。

[0083] 步骤205，对所述第二电路板和所述中框进行钻孔，以形成至少一个贯穿所述第二电路板和所述中框的第二通孔；

[0084] 第二通孔的位置需要根据线路布局选定。

[0085] 在本发明实施例中，所述对所述第二电路板和所述中框进行钻孔的步骤可以包括：

[0086] 对所述第二电路板和所述中框进行UV激光钻盲孔处理。

[0087] UV激光钻盲孔一般采用固态Nd：YAG紫外激光器，其发射的是高能量额紫外光光束，利用光束的光学能(高能量光子)，破坏有机物(如PP 片)的分子键(如共价键)，金属晶体(如金属键)等，形成悬浮颗粒或原子团、分子团或原子、分子而逸散离出，最后形成盲孔。

[0088] 参照图6所示为本发明实施例中对第二电路板和中框进行钻孔后的示意图。将UV激光器输出的激光射向第二电路板21和中框22，从而生成贯穿第二电路板21和中框22的第二通孔26。

[0089] 步骤206，对所述至少一个第二通孔进行金属化处理，以导通所述第一电路板和所述第二电路板。

[0090] 在本发明实施例中，所述对所述至少一个第二通孔进行金属化处理的步骤可以包括：

[0091] 对所述第一通孔覆盖抗镀膜；

[0092] 对所述至少一个第二通孔进行镀铜处理；

[0093] 对所述第一通孔除去所述抗镀膜。

[0094] 孔金属化就是在非导体的孔壁上，建立一层密室牢固的铜金属层作为导体，其一般包含了化学镀铜和电镀铜两个过程。镀铜前需在第一通孔上贴抗镀膜或者采用抗镀的MEMS膜防止镀铜药水攻击腐蚀MEMS。

[0095] 化学镀铜：其原理为借助合适的还原剂使镀液中的铜离子被还原成金属铜晶体，从而沉积在制件(孔)的表面上的镀覆方法，这就是化学镀铜工艺的基本原理。

[0096] 电镀铜：电镀是指利用电解的方法从一定的电解质溶液(水溶液、非水溶液或熔盐)中，在经过处理的基体金属表面沉积各种所需性能或尺寸的连续、均匀而附着沉积的一种电化学过程的总称。

[0097] 对第二通孔进行金属化处理后，就可以获得如图2所示的麦克风。

[0098] 对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

[0099] 本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。

[0100] 本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0101] 本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0102] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0103] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0104] 尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

[0105] 最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

[0106] 以上对本发明所提供的一种麦克风方法和一种麦克风制作方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。