[发明专利]一种下进音麦克风的封装方法

说明书

本发明公开一种下进音麦克风的封装方法，包括下进音麦克风的原理图设计，有效电气焊盘与密封环和对应钢网设计，静电环设计，丝印层设计和导入拾音板PCB layout走线；本发明的有益效果是：在密封环焊盘内侧增加一静电环进行静电释放，省去下进音麦克风原有设计中需要的2只静电防护管，节约成本；密封环焊盘两侧增加锡珠回收焊盘，避免将麦克风颗粒顶起和锡膏堵塞拾音孔的问题；丝印层采用两圈小角丝印外围并在两圈小角丝印外围之间设有导入声学阻尼器件，提高密封性和耦合性。

技术领域

本发明涉及智能语音技术领域，特别是一种下进音麦克风的封装方法。

背景技术

AI智能语音交互设备行业所使用的麦克风阵列绝大多数使用的是多颗MEMS麦克风阵列(如2孔条形、4孔条形、4孔圆形、6孔圆形、8孔矩阵排列)，此颗粒具备高灵敏度、封装小、耐受高温、高信噪比、颗粒成型后生产成品工序简单等特点。

由于AI智能语音交互产品的兴起，如亚马逊ECHO show智能音箱，国内小度在家Puffer、1C、1S、X8系列智能音箱，小米小爱同学智能音箱，科大讯飞阿尔法蛋机器人，坚果J7S语音智能投影等，故MEMS麦克风的需求量呈井喷式剧增。

此形态的麦克风从入声方式分类，主要分为上进音式和下进音式。上进音式麦克风的内腔限制要同时满足-38dB灵敏度、65dB信噪比的业内指标，就必须采用3层PCB叠层技术，然而，3层PCB叠层技术的上进音式麦克风颗粒的物理成本和报废率居高不下；不仅如此，上进音MEMS麦克风还必须在设计上增加电源供电和信号输出两处的静电防护管。故自2019年初开始，业内多次倡导推荐使用成本更低廉且单颗粒报废率底的下进音MEMS麦克风(金属壳式)来作为麦克风阵列的首选。在使用下进音MEMS麦克风颗粒设计麦克风阵列拾音体时，众多设计师和生产部门遇到几种拾音体不良率难题，使得业内选型遇到两难之地步，要么忍受高成本和单体颗粒高报废率，要不接受拾音体的高不良率。

下进音MEMS麦克风颗粒设计麦克风阵列拾音体时，不良率难题主要体现在以下几个方面：

A、静电防护能力弱，空气+-4KV会损坏MEMS或者损坏后端的ADC转换芯片，增加ESD或者TVS防护管，而且每颗麦克风需要2只防护管，还不一定能完全保证MEMS不被损坏；

B、拾音孔的密封性测试失败率高，主要是由于量产时密封环的锡膏不均匀导致，而导致锡膏不均匀的原因主要有2个，一是因为焊盘上的锡膏厚度难以控制；二是因为传统的做法提醒用户将麦克风颗粒的丝印圈做成了整圈，丝印虽然厚度很薄，但是在PCB厂家在量产的时候很难将丝印层的厚度控制得到非常高的精度；这两个现象导致了量产时密封环的锡分布不均匀，导致了漏气、气泡等情况；

C、拾音体的耦合性测试失败率高，原因所在于麦克风颗粒的金属外壳受到整机内部的发声体的声波骚动，使得它也成为了接受声束的器件，没有能做到业内要求AI智能硬件对于“声束只能从拾音孔进入”的要求；

D、拾音孔被锡膏堵孔率高，其造成的原因主要还是锡膏不均匀所致，厚的多余的锡膏无处流动，最后将拾音孔堵塞。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供了一种下进音麦克风的封装方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种下进音麦克风的封装方法，其具体步骤如下，

步骤S1、下进音麦克风的原理图设计：下进音麦克风包括有效电气焊盘和密封环焊盘，有效电气焊盘设有两个信号管脚、一密封环管脚以及两个供电管脚；密封环管脚对应密封环焊盘，密封环焊盘两侧设有锡珠回收焊盘，密封环焊盘内侧设有静电环焊盘，两侧锡珠回收焊盘和静电环焊盘设有对应的两个回收管脚和一静电环管脚；