專利名稱：可表面安裝的駐極體電容麥克風的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及駐極體電容麥克風，更具體地，涉及一種可表面安裝的駐極體電容麥克風，其具有特別耐高溫的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
典型的電容麥克風包括偏壓元件(例如，駐極體)；形成電容器的膜片/背板對，該電容器響應(yīng)于聲壓而發(fā)生變化；以及JFET(結(jié)型場效應(yīng)晶體管)，用于對輸出信號進行緩沖。該駐極體電容麥克風具有形成在膜片和背板中的任何一個上的駐極體。具體地，形成在膜片上的駐極體稱為前駐極體，而形成在背板上的駐極體稱為后駐極體。通常，通過將電荷強行注入有機膜中來形成該駐極體。
圖1示意性地表示了傳統(tǒng)的駐極體電容麥克風。
如圖1所示，傳統(tǒng)的駐極體電容麥克風包括殼體102，由圓柱形金屬制成；由導(dǎo)體構(gòu)成的極環(huán)104；膜片106；間隔物108；背板110；由絕緣體構(gòu)成的第一環(huán)形底座112；由導(dǎo)體構(gòu)成的第二底座114；以及PCB116，其安裝有電路元件118并形成有連接端子120和122。
然而，傳統(tǒng)的駐極體電容麥克風具有下述問題，其難以采用表面安裝技術(shù)，因為大部分元件(例如其上形成有駐極體的背板等)不是由耐高溫材料制成的。此外，即使它們由耐高溫材料制成，該駐極體的電荷值也會在高溫下發(fā)生變化，由此降低了靈敏度。換言之，隨著制造電子產(chǎn)品的技術(shù)的發(fā)展，趨向于將電子產(chǎn)品制造得更為緊湊。為了制造這種緊湊的產(chǎn)品，已廣泛地使用表面安裝技術(shù)(SMT)。根據(jù)SMT，在回流(reflow)工藝中將表面安裝的元件暴露在高溫下。由此，不適于將SMT應(yīng)用于溫度敏感元件。此外，駐極體電容麥克風具有另一問題，即，因為通過將電子強制注入到熔合在金屬板上的有機薄膜(例如，F(xiàn)EP(氟乙烯丙稀共聚物)、PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、PTFE(聚四氟乙烯)等)中來形成駐極體，所以濕度或溫度的增加使所注入的電子容易分離，從而降低駐極體的性能。

發(fā)明內(nèi)容
因此，提出本發(fā)明，以解決在現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，并且本發(fā)明的目的是提供一種駐極體電容麥克風，其通過使用具有絕緣特性的底座來密封駐極體的結(jié)構(gòu)而能夠進行表面安裝，從而使駐極體的特性在高溫下不會劣化，使用耐高溫材料并使用具有高增益的IC器件，以防止在用于表面安裝的回流工藝過程中由于駐極體的電位值降低而導(dǎo)致麥克風的靈敏度降低。
為了實現(xiàn)該目的，提供了一種可表面安裝的駐極體電容麥克風，其包括殼體、極環(huán)、膜片、間隔物、背板、第一底座、第二底座和印刷電路板(PCB)，其中第一底座圍繞該膜片、間隔物和背板，從而防止在用于表面安裝的回流工藝中，使形成在膜片和背板中的任何一個上的駐極體的特性劣化。此外，為了防止在用于表面安裝的回流工藝中由于駐極體的電位值降低而使得駐極體電容麥克風的靈敏度降低，使用了高增益的IC器件。
這里，第一底座、膜片、間隔物和背板中的至少一個由選自以下基于聚合體的材料和基于氟樹脂的材料中的任何一種制成，其中基于聚合體的材料包括ASA、尼龍6、尼龍66、尼龍46、LCP、PBT、PC、PC/ABS、PC/PBT、PEEK、PEN、PES、PET、PMMA、POM、PTFE、SAN、PPS、SBR和TPU，基于氟樹脂的材料包括PTFE(TFE)、FEP、PFA、ETFE、CTFE、PVDF、PVE、PCTFE、ECTFE、EPE、尼龍6、PP和PVC。該PCB使得能夠?qū)⒏鞣N元件安裝在其上，通過選自以下適于高溫的焊膏中的任何一種來焊接這些元件Sn/Ag、Sn/Cu、Sn/Ag/Cu、Sn/Ag/Cu/Sb(CASTINTM合金)和Sn/Ag/Cu/Bi(OATEYTM合金)。
此外，該PCB具有用于與外部電路相連的連接端子，該連接端子包括在中心處的用于Vdd連接的圓形端子；以及沿圓周彼此均勻地間隔開的環(huán)狀扇形接地端子，該環(huán)狀扇形接地端子由多個槽分離開，以使得能夠排放在回流工藝過程中產(chǎn)生的氣體，用于Vdd連接的圓形端子和環(huán)狀扇形接地端子突出以高于PCB的表面，從而適于防止在用于表面安裝的回流工藝過程中可能產(chǎn)生的短路。


根據(jù)以下結(jié)合附圖的詳細說明，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點將變得更加明了，附圖中圖1示意性地表示了傳統(tǒng)的駐極體電容麥克風；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的駐極體電容麥克風的總體結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖3是表示圖2的連接端子的一個示例的平面圖；圖4是圖3的連接端子的剖視圖；圖5是表示其中在圖2的連接端子上形成球柵陣列(ball grid array)的一個示例的平面圖；以及圖6是圖5的連接端子的剖視圖。
具體實施例方式
下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在以下的說明和附圖中，使用相同的標號來表示相同或相似的元件，并因此將省略對相同或相似元件的重復(fù)描述。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的駐極體電容麥克風的總體結(jié)構(gòu)的剖視圖。
如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的駐極體電容麥克風具有聲學(xué)部分和PCB電路部分，它們通過單個圓柱形殼體202安裝成一體。
聲學(xué)部分適于形成為與圓柱形殼體202相同的圓柱形形狀，以安裝到殼體202中。此外，聲學(xué)部分適于由第一底座212(該第一底座212由具有良好的耐高溫性的絕緣材料制成)進行保護，并且該聲學(xué)部分包括在第一底座212的內(nèi)部彼此相對的膜片206和背板210。在膜片206和背板210之間設(shè)置有間隔物208。
膜片206以與殼體202間接接觸的方式由圓柱形極環(huán)204(由導(dǎo)體構(gòu)成)支撐，其中殼體202形成有至少一個聲學(xué)孔202a。背板210通過由導(dǎo)體構(gòu)成的第二圓柱形底座214支撐在PCB 216上。膜片206或背板210上形成有駐極體。在這種情況下，將形成在膜片206上的駐極體稱為前駐極體，而將形成在背板210上的駐極體稱為后駐極體。背板210形成有至少一個通孔210a，用于為駐極體電容麥克風提供方向特性。
參照圖2，背板210、間隔物208、膜片206和第一底座212都由具有耐熱特性和耐化學(xué)特性的基于氟樹脂、聚合體或塑料的材料制成。換言之，根據(jù)本發(fā)明，將耐高溫材料用于駐極體電容麥克風的各個元件，從而可以制造能夠進行表面安裝的駐極體電容麥克風。作為耐高溫材料的示例，存在多種類型的材料，例如基于氟樹脂的材料、基于聚合體的材料、基于塑料的材料等。此外，可以以預(yù)定的形狀來使用耐高溫材料，例如薄膜、薄片、卷或塊。對于耐高溫材料，更具體地，基于聚合體的材料的示例有ASA、尼龍6、尼龍66、尼龍46、LCP、PBT、PC、PC/ABS、PC/PBT、PEEK、PEN、PES、PET、PMMA、POM、PTFE、SAN、PPS、SBR、TPU等。基于氟樹脂的材料的示例有PTFE(TFE)、FEP、PFA、ETFE、CTFE、PVDF、PVE、PCTFE、ECTFE、EPE、尼龍6、PP、硬PVC等。
第一底座212和第二底座214由PCB 216支撐并同時與PCB 216一起限定了一內(nèi)部空間。多個電路元件(例如IC 218、MLCC 219等)安裝在PCB 216上。這里，作為安裝在PCB 216上的IC的一個示例，有場效應(yīng)晶體管(FET)、嵌入式增益放大器等。如果需要，安裝在PCB 216上的IC可以包括用于進行數(shù)字轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、抽選濾波器、數(shù)字接口IC等。
此外，為了防止安裝在PCB 216上的元件218和219在回流工藝過程中分離，使用適于高溫的焊膏來焊接其它元件。本發(fā)明實施例可用的適于高溫的焊膏具有多種類型，例如Sn/Ag、Sn/Cu、Sn/Ag/Cu、Sn/Ag/Cu/Sb(CASTINTM合金)、Sn/Ag/Cu/Bi(OATEYTM合金)等。
同時，PCB 216具有至少一個連接端子220，以使駐極體電容麥克風200可以表面安裝在另一PCB(例如，用于便攜式電話)上。為此，如圖3和4所示，連接端子220包括位于中心處的用于Vdd連接的圓形端子225和沿圓周彼此均勻間隔開的環(huán)狀扇形接地端子221至223。這些環(huán)狀扇形接地端子221至223由三個排氣槽227隔開，以使得能夠排放在表面安裝工藝過程中產(chǎn)生的氣體。即，本發(fā)明的駐極體電容麥克風被設(shè)計為排放在用于表面安裝的回流工藝過程中由焊膏產(chǎn)生的氣體，并且特別地使連接端子220突出以高于駐極體電容麥克風的卷曲表面，以使得該連接端子在用于表面安裝的回流工藝過程中便于與另一PCB相連。
另選地，如圖5和6所示，該連接端子具有適于高溫的球柵陣列，以使球柵陣列的多個球高于駐極體電容麥克風的卷曲表面，以使得該連接端子在用于表面安裝的回流工藝過程中便于與另一PCB相連。
下面，將描述本發(fā)明的駐極體電容麥克風如何進行操作。
當根據(jù)本發(fā)明的駐極體電容麥克風的連接端子220與外部電路板相連，并且隨后向其提供Vdd和GND電源時，駐極體電容麥克風開始工作。在這種情況下，膜片206通過極環(huán)204和殼體202與PCB 216電連接。背板210通過第二底座214與PCB 216電連接。
在這種情況下，當用戶說話時，由聲學(xué)孔202a產(chǎn)生的聲壓施加給膜片206。由此，膜片206振動以使膜片206和背板210之間的間隔發(fā)生變化。由聲壓導(dǎo)致的該間隔變化使由膜片206和背板210形成的電容發(fā)生變化，從而可以獲得根據(jù)聲壓的電信號(即，電壓)的變化。通過將該電信號經(jīng)由第二底座214傳輸給安裝在PCB 216上的IC 218來對其進行放大，并隨后通過連接端子220發(fā)送到外部。
同時，根據(jù)本發(fā)明的駐極體電容麥克風被構(gòu)造為，使得由耐高溫絕緣材料制成的第一底座212包圍聲學(xué)元件(例如，膜片、間隔物、背板等)，并且因此可以防止在用于表面安裝的回流工藝過程中由于高溫而使得駐極體特性劣化。換言之，由于第一底座212，即使在高溫下也可以防止充入在駐極體中的電荷放電，由此可以保護駐極體。
此外，在本發(fā)明的駐極體電容麥克風200中，膜片206、間隔物208、背板210、第一底座212等由耐高溫材料制成。具體地，通過在適于高溫的氟樹脂膜上形成駐極體，將該駐極體設(shè)計為在用于表面安裝的回流溫度下不會嚴重地改變其自身的特性。該高增益IC器件用于防止由于在用于表面安裝的回流工藝中駐極體的電位值降低而使駐極體電容麥克風的靈敏度降低。為了便于相對于駐極體電容麥克風200的表面安裝，將駐極體電容麥克風200設(shè)計為不但排放在用于表面安裝的回流工藝過程中由焊膏產(chǎn)生的有害氣體，而且使連接端子突出。
盡管為了說明的目的已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不脫離由所附權(quán)利要求公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以進行各種修改、增加和置換。
工業(yè)實用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，首先，主要元件采用耐高溫絕緣材料，例如基于聚合體、基于塑料或基于氟樹脂的材料。其次，將第一底座構(gòu)造為包圍基于聲學(xué)的元件。第三，將適于高溫的焊膏用來將元件焊接到PCB上。第四，使用了高增益的IC器件。第五，連接端子具有排氣槽，并且突出以高于駐極體電容麥克風的卷曲表面。由此，可以獲得能夠進行表面安裝的駐極體電容麥克風。
在傳統(tǒng)的駐極體電容麥克風的情況下，不能在230℃或更高的溫度下進行回流工藝。然而，在本發(fā)明的駐極體電容麥克風情況下，可以在260℃或更高的溫度下進行回流工藝。因此，在使用本發(fā)明的駐極體電容麥克風的產(chǎn)品的情況下，可以改進生產(chǎn)工藝，節(jié)省生產(chǎn)成本并降低故障率。另外，通過使用高增益的IC器件，可以在回流工藝前后使靈敏度變化保持在通常可以接受的±1dB的靈敏度之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可表面安裝的駐極體電容麥克風，其包括殼體、極環(huán)、膜片、間隔物、背板、第一底座、第二底座和印刷電路板(PCB)，其中所述第一底座包圍所述膜片、所述間隔物和所述背板，由此防止形成在所述膜片和所述背板中的任何一個上的駐極體的特性在用于表面安裝的回流工藝過程中劣化。
2.一種可表面安裝的駐極體電容麥克風，其包括殼體、極環(huán)、膜片、間隔物、背板、第一底座、第二底座和印刷電路板(PCB)，其中所述第一底座包圍形成在所述膜片和所述背板中的任何一個上的駐極體，由此防止形成在所述膜片和所述背板中的任何一個上的駐極體的特性在用于表面安裝的回流工藝過程中劣化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可表面安裝的駐極體電容麥克風，其中，所述第一底座、所述膜片、所述間隔物和所述背板中的至少一個由選自以下基于聚合體的材料和基于氟樹脂的材料中的任何一種制成，其中該基于聚合體的材料有ASA、尼龍6、尼龍66、尼龍46、LCP、PBT、PC、PC/ABS、PC/PBT、PEEK、PEN、PES、PET、PMMA、POM、PTFE、SAN、PPS、SBR和TPU，該基于氟樹脂的材料有PTFE(TFE)、FEP、PFA、ETFE、CTFE、PVDF、PVE、PCTFE、ECTFE、EPE、尼龍6、PP和硬PVC。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可表面安裝的駐極體電容麥克風，其中，所述PCB使得能夠在其上安裝各種元件，通過選自以下適于高溫的焊膏中的任何一種來焊接這些元件Sn/Ag、Sn/Cu、Sn/Ag/Cu、Sn/Ag/Cu/Sb(CASTINTM合金)和Sn/Ag/Cu/Bi(OATEYTM合金)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可表面安裝的駐極體電容麥克風，其中，所述PCB使得能夠在其上安裝多個IC器件，這些IC器件包括場效應(yīng)晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可表面安裝的駐極體電容麥克風，其中，所述PCB使得能夠在其上安裝多個IC器件，這些IC器件包括嵌入式增益放大器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可表面安裝的駐極體電容麥克風，其中，所述PCB使得能夠在其上安裝多個IC器件，這些IC器件包括用于進行數(shù)字轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可表面安裝的駐極體電容麥克風，其中，所述PCB使得能夠在其上安裝多個IC器件，這些IC器件包括抽選濾波器和數(shù)字接口IC。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可表面安裝的駐極體電容麥克風，其中，所述PCB具有用于與外部電路進行連接的連接端子，該連接端子形成有至少一個槽，用于排放在用于表面安裝的回流工藝過程中產(chǎn)生的氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可表面安裝的駐極體電容麥克風，其中，所述連接端子包括位于中心處的用于Vdd連接的圓形端子；以及沿圓周彼此均勻間隔開的多個環(huán)狀扇形接地端子，這些環(huán)狀扇形接地端子由多個槽隔開，以使得能夠排放在回流工藝過程中產(chǎn)生的氣體。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可表面安裝的駐極體電容麥克風，其中，所述連接端子突出以高于所述駐極體電容麥克風的卷曲表面，從而便于在用于表面安裝的回流工藝過程中與另一PCB相連。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可表面安裝的駐極體電容麥克風，其中，所述連接端子具有適于高溫的球柵陣列，以使得該球柵陣列的多個球高于所述駐極體電容麥克風的卷曲表面，從而便于在用于表面安裝的回流工藝過程中與另一PCB相連。
全文摘要
公開了一種駐極體電容麥克風，其能夠表面安裝并且具有特別耐高溫的結(jié)構(gòu)。該駐極體電容麥克風包括殼體、極環(huán)、膜片、間隔物、背板、第一底座、第二底座和印刷電路板(PCB)，其中第一底座包圍膜片、間隔物和背板，以防止形成在膜片和背板中的任何一個上的駐極體的特性在用于表面安裝的回流工藝過程中劣化。此外，為了防止在回流工藝中由于駐極體的電位值降低而使駐極體電容麥克風的靈敏度降低。使用了高增益的IC器件?？梢酝ㄟ^以下方法獲得能夠進行表面安裝的駐極體電容麥克風首先，使用由耐高溫的絕緣材料制成的主要元件，這些絕緣材料例如基于聚合體、基于塑料或基于氟樹脂的材料；其次，將第一底座構(gòu)造為包圍基于聲學(xué)的元件；第三，使用適于高溫的焊膏將元件焊接到PCB上；第四，使用高增益的IC器件；第五，為連接端子設(shè)置排氣槽，并使連接端子突出以高于駐極體電容麥克風的卷曲表面。
文檔編號H04R19/01GK1672456SQ03818182
公開日2005年9月21日 申請日期2003年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月29日
發(fā)明者宋清淡, 鄭益周, 金賢浩, 樸成鎬 申請人:寶星電子株式會社