CN115119092A - 电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子装置,包括第一基板、隔墙结构、加压组件、第二基板、外壳以及多个第一导电部。第一基板具有通孔以及相对的第一表面与第二表面。隔墙结构设置于第一表面上且围绕出第一腔体。加压组件设置于隔墙结构上且覆盖第一腔体。加压组件至少包括质量块与振膜。外壳设置于第二基板上且与第二基板共同形成第二腔体。第一腔体形成于第二腔体内。多个第一导电部设置于第一基板与第二基板之间。任意两个相邻的第一导电部之间具有间隙。
Description
本申请要求于2021年03月19日提交、优先权号为63/163,066、发明名称为“电子装置”的美国专利申请的优先权。
技术领域
本发明是有关于一种装置,且特别是有关于一种电子装置。
背景技术
一般而言,在电子装置中元件之间的配置及对应腔体等设计往往会与其灵敏度(sensitivity)息息相关,如在电子装置中元件之间的配置及对应腔体等若设计不佳(例如是腔体太小)的话,容易导致空气阻力过高,如此一来,其灵敏度就会下降,因此如何有效提升其灵敏度实为一种挑战。
发明内容
本发明提供一种电子装置,可以有效提升其灵敏度。
本发明的一种电子装置包括第一基板、隔墙结构、加压组件、第二基板、外壳以及多个第一导电部。第一基板具有通孔以及相对的第一表面与第二表面。隔墙结构设置于第一表面上且围绕出第一腔体。加压组件设置于隔墙结构上且覆盖第一腔体。加压组件至少包括质量块与振膜。外壳设置于第二基板上且与第二基板共同形成第二腔体。第一腔体形成于第二腔体内。多个第一导电部设置于第一基板与第二基板之间。任意两个相邻的第一导电部之间具有间隙。
在本发明的一实施例中,上述的电子装置包括设置于第一表面上且覆盖通孔的感测器。
在本发明的一实施例中,上述的电子装置包括背腔,背腔内的气体通过间隙与第二腔体的气体流通。
在本发明的一实施例中,上述的电子装置包括设置于感测器上的焊线以及绝缘层,绝缘层包覆部分焊线。
在本发明的一实施例中,上述的绝缘层相对于振膜的最短距离小于焊线相对于振膜的最短距离。
在本发明的一实施例中,上述的感测器形成于第一腔体内,且设置于第一基板与振膜之间。
在本发明的一实施例中,上述的感测器、第一基板与多个第一导电部至少部分重叠配置。
在本发明的一实施例中,上述的多个第一导电部为第二基板的一部分,且自第二基板的上表面朝向第一基板凸出并与第一基板形成电性连接。
在本发明的一实施例中,上述的多个第一导电部为多个金属焊接球。
在本发明的一实施例中,上述的每一第一导电部的高度范围介于30微米至50微米之间。
在本发明的一实施例中,上述的外壳为金属材料且具有至少一凹槽,第一腔体室形成于至少一凹槽内。
在本发明的一实施例中,上述的电子装置包括第二导电部,第二导电部环绕设置于外壳与第二基板之间,且外壳通过第二导电部与第二基板形成电性连接。
在本发明的一实施例中,上述的电子装置包括开口,开口连通第二腔体与外界空气,以释放第二腔体内的压力。
在本发明的一实施例中,上述的开口位于外壳上。
在本发明的一实施例中,上述的质量块设置于振膜上且位于第一腔体内。
在本发明的一实施例中,上述的质量块设置于振膜上且位于第一腔体外。
在本发明的一实施例中,上述的电子装置包括设置于振膜与隔墙结构之间的固定环,固定环为具刚性材料。
在本发明的一实施例中,上述的固定环与隔墙结构为一体成型的环状结构。
在本发明的一实施例中,上述的隔墙结构与第一基板共同形成为一具有凹槽的印刷电路板结构。
在本发明的一实施例中,上述的第一腔体与第二腔体各自独立的两个腔室。
基于上述,本发明的电子装置通过将加压组件设置于隔墙结构上且覆盖第一腔体的方式,以增加第一腔体的体积,降低空气阻力,进而可以有效地提升其灵敏度。此外,由于设置于第一基板与第二基板之间的多个第一导电部之间具有间隙,因此空气可以在第二腔体内流通,以增加振膜的振动能量,如此一来,可以使电子装置在较低频率时响应较为平缓,也具有较佳的灵敏度。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1a是依据本发明一实施例的电子装置的俯视示意图;
图1b是沿图1a中的线A-A’的剖面示意图;
图1c是图1b中空气流动方向的示意图;
图2是依据本发明另一实施例的电子装置的剖面示意图;
图3是依据本发明又一实施例的电子装置的剖面示意图;
图4是依据本发明再一实施例的电子装置的剖面示意图;
图5是依据本发明又一实施例的电子装置的剖面示意图。
附图标记说明:
10:固定环
100:电子装置
110:第一基板
110a:第一表面
110b:第二表面
112:通孔
120:隔墙结构
130:加压组件
132:质量块
134:振膜
140:第二基板
150:外壳
151:凹槽
152:开口
160:第一导电部
162:第二导电部
170:感测器
172:处理芯片
174:感测芯片
180:焊线
190:绝缘层
C1:第一腔体
C2:第二腔体
C3:背腔
D:空气流通方向
具体实施方式
本文所使用的方向用语(例如,上、下、右、左、前、后、顶部、底部)仅作为参看所绘图式使用且不意欲暗示绝对定向。
参照本实施例的图式以更全面地阐述本发明。然而,本发明也可以各种不同的形式体现,而不应限于本文中所述的实施例。图式中的层或区域的厚度、尺寸或大小会为了清楚起见而放大。相同或相似的参考号码表示相同或相似的元件,以下段落将不再一一赘述。
图1a是依据本发明一实施例的电子装置的俯视示意图。图1b是沿图1a中的线A-A’的剖面示意图。图1c是图1b中空气流动方向的示意图。
请参照图1a至图1c,在本实施例中,电子装置100至少包括第一基板110、隔墙结构120、加压组件130、第二基板140、外壳150以及多个第一导电部160,隔墙结构120与加压组件130都设置于第一基板110的同一侧,而第二基板140与多个第一导电部160都设置于第一基板110相对于隔墙结构120与加压组件130的另一侧。此外,加压组件130包括质量块132与振膜134。
进一步来说,如图1b所示,隔墙结构120设置于第一基板110的第一表面110a上且围绕出第一腔体C1,加压组件130设置于隔墙结构120上且覆盖第一腔体C1,外壳150设置于第二基板140上且与第二基板140共同形成第二腔体C2,在此设计下第一腔体C1会形成于第二腔体C2内,因此当外界振动时,加压组件130可以产生连带的振动,通过质量块132增加质量与振膜134振动的作动方式,以振动第一腔体C1内的空气并往第一基板110方向传送,据此,本实施例的电子装置100通过上述配置方式,以增加第一腔体C1的体积,降低空气阻力,进而可以有效地提升其灵敏度。
另一方面,多个第一导电部160设置于第一基板110与第二基板120之间,换句话说,多个第一导电部160设置于第一基板110相对于第一表面110a的第二表面110b上,且任意两个相邻的第一导电部160之间具有间隙G,因此空气可以在第二腔体C2内流通(空气流通方向D例如是由第一基板110的通孔112穿过间隙G由下往上回送至加压组件130,如图1a与图1c所示),以增加振膜134的振动能量,如此一来,可以使电子装置100在较低频率时响应较为平缓,也具有较佳的灵敏度。在此,灵敏度可以例如是提升50%以上,但本发明不限于此,提升的比例可以视实际设计上的需求而定。
在一些实施例中,第一基板110与第二基板140是线路基板,举例而言,第一基板110与第二基板140例如是印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB),隔墙结构120的材料包括不锈钢、黄铜或印刷电路板,质量块132的材料为金属(例如是不锈钢或黄铜),振膜134的材料为塑料(例如是聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene,PTFE)、聚乙烯(Polytetrafluoroethene,PE)、聚酰亚胺(Polyimide,PI)或聚醚醚酮(Polyether etherketone,PEEK)),而多个第一导电部160为多个金属焊接球,但本发明不限于此,上述各个元件都可以使用其他任何适宜的材料替代。
在一些实施例中,第一腔体C1与第二腔体C2为各自独立的两个腔室。此外,电子装置100中可以仅包括第一腔体C1与第二腔体C2,但本发明不限于此。
在本实施例中,电子装置100包括设置于第一表面110a上且覆盖通孔112的感测器170,感测器170可以包括处理芯片172与感测芯片174。进一步来说,感测芯片174可以为麦克风元件,以感测加压组件130振动产生的气压变化,而处理芯片172可以为特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,ASIC),以接收并处理麦克风元件所测得的信号,但本发明不限于此。
在一些实施例中,感测芯片174覆盖通孔112,而处理芯片172设置于感测芯片174旁,且处理芯片172与感测芯片174可以通过黏着的方式设置于第一基板110上,但本发明不限于此,处理芯片172与感测晶片174可以依照实际设计上的需求进行配置。
在一些实施例中,感测器170形成于第一腔体C1内,且设置于第一基板110与振膜134之间,换句话说,第一腔体C1的高度可以大于感测器170的高度,如此一来,第一腔体C1可以利用感测器170(处理芯片172与感测芯片174)与加压组件130之间的空间,以使电子装置100在尺寸不变的情况下增加第一腔体C1的体积,故本发明结构有助于实现有装置的薄型化,但本发明不限于此。
在一些实施例中,感测器170、第一基板110与多个第一导电部160至少部分重叠配置,例如是感测器170、第一基板110与多个第一导电部160于第二基板140上的正投影至少部分重叠,因此多个第一导电部160可以对感测器170与第一基板110提供支撑力,以确保电子装置100具有更佳的可靠度。此外,每一第一导电部160的高度范围可以介于一定的范围内,如介于30微米至50微米之间,但本发明不限于此。应说明的是,本发明不限制第一导电部160的高度、数量与配置位置,都可视实际需求进行调整。
在一些实施例中,电子装置100包括设置于感测器170上的焊线180以及绝缘层190,且形成步骤可以是先于感测器170上形成焊线180,接着再于感测器170上形成绝缘层190,因此绝缘层190可以包覆部分焊线180。进一步来说,绝缘层190相对于振膜134的最短距离d1可以小于焊线180相对于振膜134的最短距离d2,换句话说,绝缘层190会较焊线180更靠近振膜134,如此一来,当电子装置100在进行可靠度测试时,绝缘层190可以作为阻挡构件,降低焊线180被压垮的机率,因此绝缘层190可以有效地保护焊线180,提升电子装置100的可靠度,但本发明不限于此。
在一些实施例中,焊线180可以连接处理芯片172与感测芯片174,以于处理芯片172与感测芯片174之间形成电性连接,处理芯片172的高度可以低于感测芯片174的高度,而焊线180的顶端可以位于感测芯片174的上方。此外,电子装置100包括连接处理芯片172与第一基板110的另一焊线(未标示),以于处理芯片172与第一基板110之间形成电性连接,但本发明不限于此。
在一些实施例中,焊线180的材料例如是金或其他适宜的导电材料,而绝缘层190的材料例如是黑胶或其他适宜的绝缘材料,本发明不加以限制。
在本实施例中,质量块132设置于振膜134上且位于第一腔体C1内,因此质量块132、焊线180及绝缘层190均位于第一腔体C1内,但本发明不限于此,在其他实施例中,质量块132的位置可以具有其他设置形式。
在一些实施例中,电子装置100包括背腔C3,背腔C3内的气体通过间隙G与第二腔体C2的气体流通,举例而言,背腔C3可以是由感测芯片174与通孔112所构成的空间,但本发明不限于此。
在一些实施例中,电子装置100包括第二导电部162,第二导电部162环绕设置于外壳150与第二基板140之间。进一步来说,第二导电部162可以是金属焊接球或适宜的导电端子,因此外壳150可以通过第二导电部162与第二基板140形成电性连接。此外,外壳150为金属材料且具有至少一凹槽151,而第一腔体C1形成于至少一凹槽151内,换句话说,外壳150可以包围感测器170,因此可以借由此配置方式达到降低感测器170受到电磁干扰的机率,但本发明不限于此。
在一些实施例中,电子装置100包括连通第二腔体C2与外界空气的开口152,以释放第二腔体C2内的压力,举例而言,开口152可以位于外壳150上,如图1b所示,但本发明不限于此,在未绘示的实施例中,开口也可以设置于第二基板140或其他适宜的位置,只要可以用释放第二腔体C2内的压力都属于本发明的保护范围。在此,第二腔体C2的压力可以是由制作过程中的高温制程所产生。
在一些实施例中,电子装置100包括设置于振膜134与隔墙结构120之间的固定环10,固定环10为具刚性材料,因此可以使加压组件130与隔墙结构120更确实的连接在一起,提升电子装置100的可靠度,但本发明不限于此。
在此必须说明的是,以下实施例沿用上述实施例的元件标号与部分内容,其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件,并且省略了相同技术内容的说明,关于省略部分的说明可参考前述实施例,下述实施例不再重复赘述。
图2是依据本发明另一实施例的电子装置的剖面示意图。请参照图2,相较于电子装置100而言,本实施例的电子装置200的多个第一导电部260为第二基板240的一部分,自第二基板240的上表面朝向第一基板110凸出并与第一基板110形成电性连接,举例而言,第二基板240为印刷电路板,而第一导电部260为其上的导电线路接点,但本发明不限于此。
图3是依据本发明又一实施例的电子装置的剖面示意图。请参照图3,相较于电子装置100而言,本实施例的电子装置300的加压组件330的质量块332设置于振膜134上且位于第一腔体C1外,换句话说,加压组件340的质量块322可以位于第二腔体C2内,因此振膜134位于质量块322与感测器170之间,但本发明不限于此。
图4是依据本发明再一实施例的电子装置的剖面示意图。请参照图4,相较于电子装置100而言,本实施例的电子装置400的固定环与隔墙结构420为一体成型的环状结构,隔墙结构420可以是预先形成的构件再直接接合于第一基板110上,因此可以增加制程的便利性。另一方面,隔墙结构420的材料可以与质量块132的材料实质上相同,但本发明不限于此,隔墙结构420的材料也可以与质量块132的材料不同。
图5是依据本发明又一实施例的电子装置的剖面示意图。请参照图5,相较于电子装置100而言,本实施例的电子装置500的隔墙结构520与第一基板510共同形成为一具有凹槽的印刷电路板结构,换句话说,隔墙结构520与第一基板510为一体成型结构,但本发明不限于此。
综上所述,本发明的电子装置通过将加压组件设置于隔墙结构上且覆盖第一腔体的方式,以增加第一腔体的体积,降低空气阻力,进而可以有效地提升其灵敏度。此外,由于设置于第一基板与第二基板之间的多个第一导电部之间具有间隙,因此空气可以在第二腔体内流通(流通方向例如是由第一基板的通孔穿过前述间隙由下往上回送至加压组件),以增加振膜的振动能量,如此一来,可以使电子装置在较低频率时响应较为平缓,也具有较佳的灵敏度。
虽然本发明已以实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。
Claims (20)
1.一种电子装置,其特征在于,包括:
第一基板,具有通孔以及相对的第一表面与第二表面;
隔墙结构,设置于所述第一表面上且围绕出第一腔体;
加压组件,设置于所述隔墙结构上且覆盖所述第一腔体,所述加压组件至少包括质量块与振膜;
第二基板;
外壳,设置于所述第二基板上且与所述第二基板共同形成第二腔体,所述第一腔体形成于所述第二腔体内;以及
多个第一导电部,设置于所述第一基板与所述第二基板之间,任意两个相邻的所述第一导电部之间具有间隙。
2.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,包括感测器,设置于所述第一表面上且覆盖所述通孔。
3.根据权利要求2所述的电子装置,其特征在于,包括背腔,所述背腔内的气体通过所述间隙与所述第二腔体的气体流通。
4.根据权利要求2所述的电子装置,其特征在于,包括焊线以及绝缘层,所述焊线设置于所述感测器上,所述绝缘层包覆部分所述焊线。
5.根据权利要求4所述的电子装置,其特征在于,所述绝缘层相对于所述振膜的最短距离小于所述焊线相对于所述振膜的最短距离。
6.根据权利要求2所述的电子装置,其特征在于,所述感测器形成于所述第一腔体内,且设置于所述第一基板与所述振膜之间。
7.根据权利要求2所述的电子装置,其特征在于,所述感测器、所述第一基板与所述多个第一导电部至少部分重叠。
8.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,所述多个第一导电部为所述第二基板的一部分,自第二基板的上表面朝向所述第一基板凸出并与所述第一基板形成电性连接。
9.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,所述多个第一导电部为多个金属焊接球。
10.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,所述第一导电部的高度范围介于30微米至50微米之间。
11.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,所述外壳为金属材料且具有至少一个凹槽,所述第一腔体形成于至少一个所述凹槽内。
12.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,包括第二导电部,所述第二导电部环绕设置于所述外壳与所述第二基板之间,且所述外壳通过所述第二导电部与所述第二基板形成电性连接。
13.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,包括开口,连通所述第二腔体与外界空气,以释放所述第二腔体内的压力。
14.根据权利要求13所述的电子装置,其特征在于,所述开口位于所述外壳上。
15.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,所述质量块设置于所述振膜上且位于所述第一腔体内。
16.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,所述质量块设置于所述振膜上且位于所述第一腔体外。
17.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,包括固定环,设置于所述振膜与所述隔墙结构之间,所述固定环为具刚性材料。
18.根据权利要求17所述的电子装置,其特征在于,所述固定环与所述隔墙结构为一体成型的环状结构。
19.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,所述隔墙结构与所述第一基板共同形成为一具有凹槽的印刷电路板结构。
20.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,所述第一腔体与所述第二腔体为各自独立的两个腔室。
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