[发明专利]一种微型数字可编程音频处理芯片模组和走线方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及嵌入式微型数字可编程音频处理芯片模组设计技术领域，具体是一种微型数字可编程音频处理芯片模组和走线方法。

[背景技术]

国内目前在超微型音频放大器领域还是处于相对落后的状态，只有模拟放大器可以做得小些，但是由于不可编程，功能单一，应用领域有限。而数字放大器大都使用TI通用DSP搭建，体积太大，功耗太高，不适于便携领域使用。该产品的设计填补了国内该领域的空白，是业内一个重要的里程碑事件，也从此摆脱了高端微型便携设备音频领域国外产品一统天下的局面，为国内批量生产高性能经济型同类产品打开了大门。一旦该产品批量市场化，就可以进行芯片掩膜定制，进一步提高产品市场竞争力。

放大器设计中的难点首先在于总体方案设计，既要保证功能足够强大，又要保证体积足够小，功耗足够低。完成总体设计后难点就是硬件设计，由于产品使用便携性，轻便性和隐蔽性的要求，模块不能比米粒大多少。要求使用超小体积器件和超低功耗器件，硬件完成后的难点是相关软件算法和实现。经过对相关领域的研究和百余篇学术论文的查询，发现国内相关水准还处于理论而非实用阶段，理论上基本上也是相对国外前沿水准差15到20年水平。无法进行商业转换使用。

[发明内容]

本发明的目的是解决现有技术的不足，弥补现有技术的缺陷，设计一种以便携设备用微型通用音频芯片为核心，通过精心布局设计，能把配套的存储器，振荡器，泵压源，滤波器做到最小定制，并能结合相应的软件设计，实现在2mm*3.6mm*6.3mm的厚膜电路上，实现完整的音频模块功能的微型数字可编程音频处理芯片模组和走线方法。

为实现上述目的设计一种微型数字可编程音频处理芯片模组，包括微型超薄板、数字音频芯片，存储芯片，振荡器，微型阻容，电池，导线，其特征在于所述的微型超薄板正面设有存储芯片和数字音频芯片，反面设有振荡器和滤波电路，所述的存储芯片竖立设置，数字音频芯片横放设置，所述的存储芯片靠近数字音频芯片管脚端放置，2520晶振设置于存储芯片单板背面，接口焊盘设置于音频芯片管脚下方，所述的微型超薄板制板加工时采用拼板结构，拼板之间设有桥连邮票孔，拼板上设有若干定位孔。

所述的微型超薄板制板加工时拼板上设有mark点(电路板设计中PCB应用于自动贴片机上的位置识别点)，拼板板框部分覆铜，所述的微型超薄板表面沉金，并采用无防焊罩设计工艺和树脂塞孔工艺，保证微型元器件贴片精度和平整度。

所述的数字音频芯片采用晶圆级芯片WLCSP(晶圆片级芯片规模封装)封装，所述的存储芯片采用DFN封装(即DFN/QFN封装，是一种最新的的电子封装工艺.ON Semiconductor公司的各种元器件都采用了先进的双边或方形扁平无铅封装，DFN/QFN平台是最新的表面贴装封装技术，印刷电路板(PCB)的安装垫、阻焊层和模版样式设计以及组装过程，都需要遵循相应的原则。DFN/QFN封装概述DFN/QFN平台具有多功能性，可以让一个或多个半导体器件在无铅封装内连接)，所述的贴片电阻及小参数电容采用0201封装，数字电源滤波电容为0403封装10UF贴片电容，所述的振荡器为2520封装1V振荡器，所述的导线采用超细的0.05毫米7股柔性彩色漆包线。

本发明还包括一种微型数字可编程音频处理芯片模组的走线方法，其特征在于结合主芯片管脚分部特点，把走线分成数字区域、模拟区域、输入区域、输出区域和振荡时钟区域，各区域分块走线，控制串扰；同时对数字电源地、模拟电源地、输出模拟地、电池电源地和射频地进行分块走线，并单点汇接于电池电源地；对电池电源，泵压电源，数字电源，音频输出电源进行就近滤波；音频输出线进行并行等长走线，保证抗扰；无用模拟输入口选择接地，减少输入干扰；时钟线短并远离模拟线，用数字地包裹，保证时钟可靠稳定；存储芯片SPI通讯线短，并远离模拟输入线；音频芯片编程加载I2C线(两线式串行总线)短，靠近输出焊盘口就近出线；数字区空余位置进行数字铺地，增加抗扰；模拟区空余位置进行模拟铺地，保护输入。

本发明芯片模组：体积小，性能强，功耗低，可编程，高保真。可以用于制作助听器，音乐耳机，口吃矫正仪，微型监听器，消噪头盔，心率计，脉搏分析仪，超大触摸屏等多种音频相关设备。