การออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับไมโครโฟน: แผงวงจรมีส่วนกำหนดคุณภาพเสียงของคุณอย่างไร
รูปที่ 1. ภาพอ้างอิงแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับไมโครโฟน เพื่อการตรวจสอบในกระบวนการผลิต PCB
- เซ็นเซอร์หลักสองประเภท: เทคโนโลยี Micro Electro-Mechanical Systems (ซิลิคอน, แบบติดตั้งบนพื้นผิว) และ ตัวเก็บประจุอิเล็กเตรต (ECM)
- รูปแบบเอาต์พุตของ MEMS: อนาล็อก, PDM ดิจิทัลหรือ ดิจิทัล I2S/TDM
- รูปแบบท่าเรือ: พอร์ตด้านบน (รูเสียงบนฝาครอบไมโครโฟน) และ พอร์ตด้านล่าง (รูเสียงบนแผงวงจรพิมพ์)
- อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (SNR) ทั่วไปของ MEMS: 60–70+ เดซิเบล(เอ) — ยิ่งค่าสูง ยิ่งเสียงใส; ไมโครโฟนคุณภาพสูงมีค่าเกิน 70 dB(A)
- รูเสียง PCB แบบพอร์ตด้านล่าง: โดยทั่วไป 0.25–0.5 มม.พร้อมแผ่นรองกันรั่วและซีลปะเก็นที่เข้าชุดกัน
- ไมโครโฟน MEMS สามารถใช้งานร่วมกับกระบวนการรีโฟลว์ได้ แต่มีความไวต่อสารตกค้างของฟลักซ์ ขั้นตอนการล้าง และลักษณะพีค
บนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ไมโครโฟนส่วนที่ทุกคนให้ความสนใจคือเซ็นเซอร์ แต่แผงวงจรโดยรอบนั้นมีส่วนสำคัญอย่างน้อยครึ่งหนึ่ง เส้นทางที่สัญญาณเดินทาง ตำแหน่งของจุดต่อลงดิน วิธีที่เสียงไปถึงไดอะแฟรม และความเรียบร้อยของการบัดกรีชิ้นส่วน ล้วนเป็นตัวกำหนดว่าคุณจะบันทึกเสียงพูดที่ชัดเจนหรือเสียงบันทึกที่เต็มไปด้วยเสียงรบกวนและไม่ชัดเจน คู่มือนี้จะพิจารณาแผงวงจรไมโครโฟนในฐานะระบบอะคูสติกและไฟฟ้า ไม่ใช่แค่เพียงพื้นที่ใช้งาน และจะอธิบายถึงการตัดสินใจต่างๆ ที่แยกความแตกต่างระหว่างการออกแบบที่เงียบและไวต่อเสียงกับการออกแบบที่เสียงดัง เนื้อหาเดียวกันนี้ใช้ได้ไม่ว่าคุณจะค้นหา PCB ไมโครโฟน แผงวงจรไมโครโฟน แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ไมโครโฟน PCB ไมโครโฟน MEMS หรือแผงวงจรไมโครโฟนอิเล็กเตรต เพราะทั้งหมดล้วนเกี่ยวข้องกับเซ็นเซอร์ จุดต่อ และการต่อลงดิน
ต่อไปนี้คือสิ่งที่วิศวกรด้านการประกอบชิ้นส่วนเสียงของเราที่ Highleap Electronics ตรวจสอบทันทีที่ไมโครโฟนปรากฏอยู่ในรายการวัสดุ — ก่อนที่จะมีการผลิตแผงวงจรและก่อนการบัดกรีครั้งแรก
1. แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของไมโครโฟนคืออะไร และเหตุใดแผงวงจรนี้จึงเป็นส่วนหนึ่งของระบบเสียง
แผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับไมโครโฟน คือแผงวงจรที่ยึดเซ็นเซอร์ไมโครโฟนไว้ และส่งสัญญาณเอาต์พุต — รวมถึงสัญญาณไบแอส ตัวกรอง และกราวด์ — ไปยังตัวแปลงสัญญาณ ไมโครคอนโทรลเลอร์ หรือเครื่องขยายเสียง ในการออกแบบสมัยใหม่ ไมโครโฟนเกือบทั้งหมดเป็นส่วนประกอบแบบติดตั้งบนพื้นผิว ดังนั้นแผงวงจรจึงไม่ได้เป็นเพียงแค่ตัวส่งสัญญาณเท่านั้น แต่ยังเป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางเสียงและจุดอ้างอิงทางไฟฟ้าที่เซ็นเซอร์ต้องพึ่งพาด้วย
สิ่งนี้เห็นได้ชัดเจนที่สุดในไมโครโฟน MEMS แบบพอร์ตด้านล่าง ซึ่งเสียงไม่ได้เข้าผ่านตัวอุปกรณ์เลย แต่จะเข้าผ่านรูที่เจาะบนแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) โดยตรงใต้เซ็นเซอร์ ในกรณีนั้น เส้นผ่านศูนย์กลางของรูบนแผ่นวงจร การเคลือบผิว และการปิดผนึกระหว่างไมโครโฟนกับแผ่นวงจร ล้วนเป็นพารามิเตอร์การออกแบบทางอะคูสติกที่สำคัญไม่แพ้ตัวไดอะแฟรมเอง
ลำดับการส่งสัญญาณบนแผงไมโครโฟนทั่วไป
สำหรับไมโครโฟนแบบอนาล็อก วงจรจะเป็น เซ็นเซอร์ → วงจรไบแอส → สายสัญญาณความต้านทานสูง → อินพุตโคเด็คหรือพรีแอมป์ ส่วนไมโครโฟนแบบดิจิทัล เซ็นเซอร์จะรวมเอาแอมพลิฟายเออร์และตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัลไว้ในตัวเดียวกัน โดยส่งสัญญาณ PDM หรือ I2S ที่ขับเคลื่อนด้วยสัญญาณนาฬิกา ไม่ว่าจะเป็นแบบใดก็ตาม แผงวงจรต้องปกป้องสัญญาณขนาดเล็กที่มีความต้านทานสูงและเสียหายได้ง่ายจากวงจรดิจิทัลและวงจรจ่ายไฟที่มีสัญญาณรบกวนสูงซึ่งอยู่บนแผงวงจรพิมพ์เดียวกัน
เหตุใดบอร์ดจึงเป็นผู้ตัดสินคุณภาพเสียง
แผงวงจรสองแผงที่สร้างขึ้นโดยใช้ชิ้นส่วนไมโครโฟนที่เหมือนกันทุกประการ อาจให้เสียงที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง เสียงรบกวนจากกราวด์ลูป สัญญาณรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟที่ส่งไปยังสายไบแอส ช่องระบายอากาศที่ปิดไม่สนิท หรือรูเสียงที่มีขนาดไม่เหมาะสม ล้วนแล้วแต่ทำให้คุณภาพการบันทึกแย่ลง เซ็นเซอร์เป็นตัวกำหนดขีดจำกัดคุณภาพ ส่วนแผงวงจรเป็นตัวกำหนดว่าคุณจะไปถึงขีดจำกัดนั้นได้มากแค่ไหน
2. MEMS เทียบกับ Electret, อนาล็อกเทียบกับดิจิทัล: การเลือกใช้เซ็นเซอร์
สิ่งแรกที่ต้องตัดสินใจในการออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ไมโครโฟน คือ เทคโนโลยีเซ็นเซอร์และรูปแบบเอาต์พุต การเลือกเหล่านี้จะมีผลต่อการออกแบบโดยรวมทั้งหมด ดังนั้นจึงควรตัดสินใจตั้งแต่เริ่มต้นการออกแบบ ไม่ใช่ตอนท้าย
MEMS เทียบกับตัวเก็บประจุแบบอิเล็กเตรต (ECM)
ไมโครโฟนMEMSคือเซ็นเซอร์ไมโครอิเล็กโทรเมคานิกส์ที่ทำจากซิลิคอน บรรจุอยู่ในแพ็คเกจแบบติดตั้งบนพื้นผิวขนาดเล็ก พร้อมแอมพลิฟายเออร์ในตัว สามารถบัดกรีแบบรีโฟลว์ได้ มีความสม่ำเสมอสูงในแต่ละชิ้นส่วน เสถียรต่ออุณหภูมิ และมีขนาดกะทัดรัด ซึ่งเป็นเหตุผลที่ทำให้ไมโครโฟน MEMS เป็นที่นิยมในโทรศัพท์มือถือ แล็ปท็อป หูฟัง และการออกแบบใหม่ๆ ส่วนใหญ่ ส่วนไมโครโฟนคอนเดนเซอร์แบบอิเล็กเตรต (ECM)ใช้ไดอะแฟรมโพลีเมอร์ที่มีประจุและ JFET มีราคาไม่แพงและให้เสียงที่ดีเยี่ยม แต่โดยทั่วไปจะเป็นแบบเจาะรูหรือแบบต่อสายที่ต้องบัดกรีด้วยมือหรือต่อแยกส่วน เนื่องจากส่วนประกอบอิเล็กเตรตอาจเสียหายได้จากความร้อนจากการบัดกรีแบบรีโฟลว์
เอาต์พุตแบบอนาล็อกเทียบกับเอาต์พุตแบบดิจิทัล
ไมโครโฟนแบบอนาล็อกส่งสัญญาณแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กที่ต้องส่งผ่านไปยังตัวแปลงสัญญาณอย่างระมัดระวัง และมีความอ่อนไหวต่อสัญญาณรบกวนระหว่างทาง ในขณะที่ ไมโครโฟน แบบดิจิทัลแปลงเสียงเป็นบิตภายในตัวแพ็กเกจ ดังนั้น เอาต์พุต PDMหรือI2Sจึงมีความเสถียรกว่าในระยะทางไกลและทนต่อสัญญาณรบกวนบนแผงวงจรส่วนใหญ่ได้ดีกว่า — แต่มีข้อเสียคือต้องใช้สัญญาณนาฬิกาและการเดินสายดิจิทัล สำหรับอาร์เรย์ไมโครโฟนหลายตัวและการเดินสายภายในที่ยาว ไมโครโฟนแบบดิจิทัลมักจะได้เปรียบกว่าเสมอ แต่สำหรับดีไซน์ไมโครโฟนเดี่ยวที่สั้นและง่ายที่สุด ไมโครโฟนแบบอนาล็อกอาจเป็นทางเลือกที่ประหยัดกว่า
| คุณลักษณะ | เมมเอส (อนาล็อก) | เมเอ็มเอส (ดิจิทัล PDM/I2S) | อิเล็กเตรต (ECM) |
|---|---|---|---|
| การชุมนุม | SMT, รีโฟลว์ | SMT, รีโฟลว์ | แบบเสียบผ่านรู / ต่อสาย, บัดกรีด้วยมือ |
| ความทนทานต่อสัญญาณรบกวนบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) | ระดับปานกลาง — ใช้เส้นทางด้วยความระมัดระวัง | สูง — สตรีมดิจิทัล | สายอนาล็อกที่มีความไวต่ำ |
| ความสม่ำเสมอระหว่างชิ้นส่วน | ยอดเยี่ยม | ยอดเยี่ยม | ตัวแปร |
| เหมาะสมที่สุด | ไมโครโฟนตัวเดียว บันทึกเสียงสั้น | อาร์เรย์ เส้นทางยาว การสร้างลำแสง | ระบบเสียงที่ประกอบด้วยมือโดยคำนึงถึงต้นทุนเป็นหลัก |
การอ่านตัวเลขในเอกสารข้อมูลจำเพาะ
คุณสมบัติสองอย่างเป็นตัวกำหนดการเลือกใช้เทคโนโลยีอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน (SNR)ซึ่งระบุเป็น dB(A) จะบอกคุณว่าระดับเสียงรบกวนของไมโครโฟนนั้นเงียบแค่ไหน โดยไมโครโฟนที่มีค่า SNR 65 dB(A) จะให้เสียงที่ชัดเจนกว่าไมโครโฟนที่มีค่า SNR 58 dB(A) สำหรับแหล่งกำเนิดเสียงที่อยู่ไกลหรือเงียบความไว (ในหน่วย dBV/Pa สำหรับระบบอนาล็อก และ dBFS สำหรับระบบดิจิทัล) จะกำหนดระดับเอาต์พุตและช่วยในการปรับระดับการขยายเสียงให้เหมาะสม จุดโอเวอร์โหลดทางเสียง (AOP) มีความสำคัญในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดัง เลือกค่า SNR เพื่อความชัดเจน เลือกความไวเพื่อระดับเสียง และเลือกค่า AOP เพื่อให้มีพื้นที่ว่างสำหรับเสียงสะท้อน
3. การออกแบบช่องระบายเสียง: ช่องระบายเสียงด้านบน ช่องระบายเสียงด้านล่าง และการปิดผนึก
ส่วนที่มักถูกมองข้ามมากที่สุดในการออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของไมโครโฟน คือ วิธีที่เสียงเดินทางไปถึงไดอะแฟรม หากออกแบบพอร์ตไม่ถูกต้อง แม้แต่เซ็นเซอร์คุณภาพสูงก็อาจให้เสียงที่อับทึบ เสียงก้อง หรือมีเสียงรบกวนได้
พอร์ตด้านบนเทียบกับพอร์ตด้านล่าง
ไมโครโฟนแบบพอร์ตด้านบนมีช่องรับเสียงอยู่ด้านบนของตัวไมโครโฟน ทำให้แผ่นวงจรด้านล่างทึบ และรูจะอยู่ตรงตัวเรือนของผลิตภัณฑ์แทน ในขณะที่ ไมโครโฟน แบบพอร์ตด้านล่างรับเสียงผ่านรูที่ฐาน ซึ่งหมายความว่าแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) ต้องมีรูทะลุที่ตรงกันอยู่ใต้เซ็นเซอร์โดยตรง และตรงกับช่องรับเสียงของตัวเรือน การออกแบบแบบพอร์ตด้านล่างเป็นที่นิยมเพราะช่วยให้ช่องเสียงผ่านแผ่นวงจรเข้าไปในตัวเรือนของอุปกรณ์ได้อย่างสะอาดหมดจด แต่ก็ทำให้แผ่นวงจรพิมพ์กลายเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างด้านเสียงด้วย
การกำหนดขนาดและการตกแต่งรูเสียงของแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
โดยทั่วไป รูเสียงจะเป็นรูเจาะขนาดเล็กในช่วง 0.25–0.5 มม. ต้องแน่ใจว่าไม่มีการซึมของสารเคลือบกันบัดกรี และจัดวางให้อยู่ในแนวที่ผู้ผลิตกำหนด รูปแบบของแผ่นรองรอบๆ รูจะมีวงแหวนปิดผนึก เพื่อให้สารบัดกรีสร้างปะเก็นที่แน่นหนาป้องกันอากาศรั่วระหว่างไมโครโฟนกับแผงวงจร หากสารบัดกรีไหลเข้าไปในรูหรือซีลรั่ว ห้องเสียงด้านหน้าและด้านหลังจะลัดวงจรกัน และอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน (SNR) จะลดลง โดยปกติแล้ว รูจะไม่ได้ถูกเคลือบ หรือเคลือบในปริมาณที่ควบคุมตามแบบของผู้ผลิตไมโครโฟน เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงเส้นผ่านศูนย์กลางที่แท้จริง
| พอร์ตเอเลเมนต์ | คำแนะนำด้านการออกแบบ | ถ้าทำผิดวิธี |
|---|---|---|
| ช่องเสียง PCB (ช่องเสียงด้านล่าง) | ปฏิบัติตามขนาดที่ผู้ผลิตกำหนดไว้ ประมาณ 0.25–0.5 มม. รักษาหน้ากากให้สะอาด | เสียงเบาหรือเสียงก้อง ระดับเสียงหายไป |
| ซีลบัดกรี / แหวนปะเก็น | วงแหวนวางยาแบบต่อเนื่อง; ช่องว่างปิดสนิท | สัญญาณเสียงสั้น การสูญเสีย SNR อย่างรุนแรง |
| การจัดตำแหน่งตัวเรือนกับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) | ปะเก็นหรือบูทที่ใช้จัดตำแหน่งพอร์ตของตัวเรือนให้ตรงกับรูบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) | รอยรั่ว เสียงดังเอี๊ยดๆ หน่วยทำงานไม่สม่ำเสมอ |
| ปริมาตรโพรงเสียง | รักษาปริมาณด้านหน้าให้น้อยและสม่ำเสมอ | ยอดคลื่นเสียงสะท้อนที่ทำให้เสียงมีสีสัน |
การป้องกันพอร์ตในระหว่างการประกอบ
เนื่องจากพอร์ตต้องเปิดและสะอาดอยู่เสมอ แผงวงจรพิมพ์ไมโครโฟนจึงมักต้องใช้กระบวนการที่ไม่ต้องทำความสะอาด หรือใช้ฟิล์มป้องกันระหว่างการล้าง รวมถึงการจัดการอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันไม่ให้ฟลักซ์ ฝุ่น หรือสารเคลือบเข้าไปในรู นี่เป็นเรื่องของกระบวนการประกอบมากกว่าการออกแบบ และควรตกลงกับผู้ผลิตก่อนการผลิต
4. การจัดวาง การต่อสายดิน และการแยกสัญญาณรบกวนสำหรับแผงไมโครโฟนที่สะอาด
เมื่อติดตั้งเซ็นเซอร์และพอร์ตเรียบร้อยแล้ว รูปแบบการจัดวางจะเป็นตัวกำหนดปริมาณสัญญาณรบกวนที่จะเข้าสู่สัญญาณหลัก การปฏิบัติตามกฎเกณฑ์อย่างเคร่งครัดเพียงไม่กี่ข้อก็ให้ประโยชน์ส่วนใหญ่แล้ว
- รักษาเส้นสัญญาณไมโครโฟนแบบอนาล็อกให้สั้นและตรง ไปยังตัวแปลงสัญญาณ โดยอยู่ห่างจากตัวควบคุมการสลับสัญญาณ นาฬิกา และเสาอากาศ
- จัดให้มีจุดอ้างอิงภาคพื้นดินที่เงียบสงบและต่อเนื่อง ใต้ไมโครโฟนและส่วนประกอบไบแอสของมัน หลีกเลี่ยงการแยกสายดินใต้เส้นทางสัญญาณ
- แยกส่วนอุปทาน ติดตั้งตัวเก็บประจุที่ไมโครโฟนตามคำแนะนำของผู้ผลิต โดยวางไว้ใกล้กับขาจ่ายไฟ เพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนต่อวงจรไบแอส
- ส่งสัญญาณนาฬิกาและข้อมูลดิจิทัล PDM/I2S เป็นกลุ่มที่จับคู่และมีการป้องกันและควรวางนาฬิกานั้นให้ห่างจากไมโครโฟนแบบอนาล็อกที่มีดีไซน์เดียวกัน
- ควรวางไมโครโฟนให้ห่างจากความร้อนและแรงกระแทกทางกล — แรงดัดงอของแผงวงจรและแรงเสียบตัวเชื่อมต่อสามารถส่งผลต่อเซ็นเซอร์ได้ทั้งคู่
- ในอาร์เรย์ไมโครโฟนหลายตัวปรับความยาวของเส้นทางสัญญาณให้ตรงกันและรักษาเรขาคณิตของพอร์ตให้เหมือนกัน เพื่อให้การสร้างลำแสงและการลดสัญญาณรบกวนทำงานได้อย่างคาดการณ์ได้
เมื่อ Highleap ตรวจสอบการออกแบบไมโครโฟนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ การสร้าง แผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับอุปกรณ์เสียงเราจะตรวจสอบจุดอ้างอิงกราวด์ใต้ไมโครโฟน ตำแหน่งการแยกสัญญาณรบกวน และสำหรับชิ้นส่วนที่มีช่องเสียงด้านล่าง เราจะตรวจสอบรูเสียงและซีลในแบบร่างการผลิตก่อนที่จะเริ่มการผลิตจริง การตรวจพบจุดที่ขาดหายไปหรือช่องเสียงที่สกปรกในขั้นตอนนี้ไม่มีค่าใช้จ่ายใดๆ การค้นพบหลังจากชิ้นงานแรกที่มีเสียงรบกวนนั้นมีค่าใช้จ่ายสูงกว่ามาก
| แหล่งที่มาของเสียง | การลดผลกระทบต่อแผงไมโครโฟน |
|---|---|
| ผลกระทบด้านอุปทานจากหน่วยงานกำกับดูแล | การแยกสัญญาณเฉพาะจุดที่ไมโครโฟน; รางไบแอสแบบกรอง |
| นาฬิกาดิจิทัล / การเชื่อมต่อข้อมูล | การแยกพื้นที่ การป้องกัน และการเลือกใช้ไมโครโฟนดิจิทัลสำหรับการใช้งานระยะยาว |
| วงจรลูปกราวด์และสัญญาณรบกวนย้อนกลับ | พื้นดินต่อเนื่องใต้เส้นทางสัญญาณ |
| กลไก / ความยืดหยุ่นของบอร์ด | ควรวางให้ห่างจากบริเวณที่มีแรงกดจากการติดตั้งและจุดเชื่อมต่อ |
รูปที่ 2. ควรตรวจสอบรายละเอียดแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของไมโครโฟนก่อนการเสนอราคาและการผลิต
5. ข้อผิดพลาดทั่วไปในการออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ไมโครโฟน และทางเลือกที่ดีกว่า
ปัญหาส่วนใหญ่ในแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของไมโครโฟนนั้นสามารถคาดการณ์และป้องกันได้ นี่คือปัญหาที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ที่เราพบเห็นในการออกแบบที่ส่งเข้ามา
- ลืมใส่รูเสียงบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของไมโครโฟนแบบต่อช่องเสียงด้านล่าง แผงวงจรถูกผลิตขึ้นอย่างแข็งแรงและชิ้นส่วนนั้นไม่มีเสียงรบกวน — ตรวจพบข้อผิดพลาดระดับการหมุนซ้ำหลังจากประกอบเสร็จแล้วเท่านั้น
- ปล่อยให้สารเคลือบกันบัดกรีหรือสารวางบัดกรีเข้าไปอุดตันพอร์ต การซึมของกาวทำให้รูแคบลง และกาวสามารถอุดรูได้ ซึ่งทั้งสองอย่างจะยับยั้งการตอบสนอง กำหนดขอบเขตที่ชัดเจนและห้ามเข้า
- การหลอมละลายใหม่ของขดลวดอิเล็กเตรต ไดอะแฟรม ECM อาจสูญเสียประจุภายใต้ความร้อนจากการหลอมละลาย — ควรใช้ชิ้นส่วน MEMS สำหรับ SMT หรือต่อสายอิเล็กเตรตแยกต่างหาก
- ต่อสายสัญญาณไมโครโฟนแบบอนาล็อกยาวๆ ไว้ข้างๆ เครื่องสลับสัญญาณ ผลที่ได้คือเสียงหอนที่ได้ยินชัดเจน ควรเปลี่ยนไปใช้ไมโครโฟนดิจิทัล หรือทำการปรับเส้นทางและป้องกันสัญญาณรบกวน
- แบ่งพื้นที่ใต้ไมโครโฟน การหยุดชะงักในจุดอ้างอิงจะทำให้เกิดเสียงรบกวน ดังนั้นควรเทอย่างต่อเนื่อง
- การล้างชิ้นส่วนอะคูสติกที่ไม่ต้องทำความสะอาดอย่างรุนแรง ของเหลวและสิ่งตกค้างในพอร์ตจะทำให้อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (SNR) ลดลง ดังนั้นควรตกลงขั้นตอนการทำความสะอาดล่วงหน้า
แนวทางที่ดีกว่าคือการกำหนดสามสิ่งต่อไปนี้ให้แน่นอนก่อนการออกแบบ: เทคโนโลยีเซ็นเซอร์ (MEMS สำหรับ SMT, ECM เฉพาะเมื่อต่อสายด้วยมือ), รูปแบบเอาต์พุต (ดิจิทัลสำหรับอาร์เรย์และเส้นทางยาว) และรูปแบบพอร์ต (ซึ่งกำหนดว่า PCB จำเป็นต้องมีรูเสียงและซีลหรือไม่) เมื่อตัดสินใจเรื่องเหล่านี้แล้ว ส่งขนาดและข้อกำหนดด้านเสียงของผู้ผลิตไมโครโฟนให้กับผู้ผลิตของคุณ จากนั้นการออกแบบส่วนที่เหลือก็จะราบรื่น
6. จุดชี้ชะตาของการติดตั้งแผงไมโครโฟน: การเจาะ การปิดบัง และการปิดผนึก
แผงวงจรไมโครโฟนมีความพิเศษตรงที่ส่วนประกอบที่สำคัญที่สุด—ช่องรับเสียง—ถูกสร้างขึ้นในระหว่างการผลิตและได้รับการปกป้องในระหว่างการประกอบ ดังนั้นสองขั้นตอนจึงไม่สามารถแยกออกจากกันได้ ผู้ผลิตที่เจาะรูช่องรับเสียงด้านล่างจะต้องรักษาแนวกันบัดกรีรอบๆ รูนั้นด้วย และผู้ประกอบที่วางชิ้นส่วน MEMS จะต้องสร้างซีลบัดกรีที่แน่นหนาและป้องกันไม่ให้ฟลักซ์และน้ำยาทำความสะอาดเข้าไปในช่องว่าง หากแบ่งขั้นตอนเหล่านี้ออกเป็นสองส่วน รอยต่อก็คือจุดที่อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน (SNR) หายไปอย่างเงียบๆ
Highleap เจาะและควบคุมรูเสียงด้วยเครื่องมาสก์ และประกอบชิ้นส่วน SMT ที่มีความละเอียดสูง บนสายการผลิตเดียวกัน โดยใช้กระบวนการที่ไม่ต้องทำความสะอาดหรือมีการป้องกันพอร์ต และใช้หลักปฏิบัติที่ลดเสียงรบกวนแบบเดียวกับที่เราใช้ในการประกอบเครื่องขยายเสียงส่งแบบแปลนและข้อกำหนดด้านเสียงของผู้ผลิตไมโครโฟนมาให้เรา และเราจะยืนยันพอร์ต พื้นที่ห้ามติดตั้ง และการปิดผนึกก่อนที่จะสร้างแผงวงจรแรก
ขอรับใบเสนอราคาสำหรับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ไมโครโฟนของคุณ
7. คำถามที่พบบ่อย
แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของไมโครโฟนจำเป็นต้องมีรูบนแผงวงจรหรือไม่?
สำหรับไมโครโฟนแบบรับเสียงจากด้านล่างเท่านั้น ที่เสียงเข้าทางฐานของตัวไมโครโฟน ไมโครโฟนประเภทนี้ต้องเจาะรูเล็กๆ บนแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) ใต้เซ็นเซอร์โดยตรง โดยรูต้องตรงกับช่องเปิดของตัวเรือนและล้อมรอบด้วยวงแหวนปิดผนึก ส่วนไมโครโฟนแบบรับเสียงจากด้านบนนั้น เสียงจะผ่านตัวแพ็คเกจ ดังนั้นแผ่นวงจรด้านล่างจึงยังคงปิดสนิทอยู่
MEMS หรือ อิเล็กเตรต — แบบไหนเหมาะกับผลิตภัณฑ์ของฉันมากกว่ากัน?
MEMS เป็นมาตรฐานสำหรับงานออกแบบใหม่เกือบทั้งหมด เนื่องจากเป็นแบบติดตั้งบนพื้นผิว เข้ากันได้กับการบัดกรีแบบรีโฟลว์ มีความสม่ำเสมอ และมีขนาดกะทัดรัด ไมโครโฟนแบบคอนเดนเซอร์อิเล็กเตรตยังคงเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจเมื่อต้นทุนเป็นปัจจัยสำคัญ และสามารถต่อสายด้วยมือได้แทนการบัดกรีแบบรีโฟลว์ เนื่องจากความร้อนจากการบัดกรีแบบรีโฟลว์อาจทำให้องค์ประกอบอิเล็กเตรตเสียหายได้
ไมโครโฟนแบบอนาล็อกและแบบดิจิทัล (PDM/I2S) แตกต่างกันอย่างไร?
ไมโครโฟนแบบอนาล็อกจะส่งสัญญาณแรงดันไฟฟ้าต่ำซึ่งไวต่อสัญญาณรบกวนบนแผงวงจร ในขณะที่ไมโครโฟนแบบดิจิทัลจะแปลงเสียงเป็นบิตสตรีม PDM หรือ I2S ภายในตัวอุปกรณ์ ทำให้มีความทนทานต่อระยะทางมากกว่า และเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับชุดไมโครโฟนและเส้นทางภายในที่ยาว
ทำไมเสียงไมโครโฟนของฉันถึงอ muffled หรือมีเสียงรบกวน?
สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดคือช่องรับเสียงอุดตัน ขนาดไม่เหมาะสม หรือปิดผนึกไม่สนิท และสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าแทรกซึมเข้าไปในสัญญาณอนาล็อก บนแผงวงจรไมโครโฟน ปัญหาด้านเสียงมักจะเกิดจากการปิดผนึกช่องรับเสียง จุดอ้างอิงกราวด์ หรือการแยกสัญญาณรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟ มากกว่าตัวเซ็นเซอร์เอง
ฉันควรเลือกไมโครโฟน MEMS ที่มีค่า SNR เท่าไหร่?
สำหรับการพูดคุยที่ชัดเจนและการใช้งานทั่วไป ค่า SNR 64–65 dB(A) ขึ้นไปถือเป็นเป้าหมายที่ดี ส่วนการออกแบบระดับพรีเมียมและสำหรับลำโพงระยะไกลจะใช้ชิ้นส่วนที่มีค่า SNR สูงกว่า 70 dB(A) ค่า SNR ที่สูงขึ้นหมายถึงระดับเสียงรบกวนภายในที่ต่ำลง ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแหล่งกำเนิดเสียงที่เงียบหรืออยู่ไกล
สามารถล้างแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของไมโครโฟนหลังการประกอบได้หรือไม่?
สามารถทำได้ แต่ช่องระบายเสียงต้องได้รับการปกป้อง แผงวงจรไมโครโฟนหลายรุ่นใช้กระบวนการที่ไม่ต้องทำความสะอาด หรือใช้ฟิล์มป้องกันระหว่างการทำความสะอาด เพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวและสิ่งตกค้างเข้าไปในช่อง การตกลงวิธีการทำความสะอาดกับผู้ประกอบชิ้นส่วนควรดำเนินการก่อนการประกอบ
แนะนำโพสต์
การผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ตัวกรอง TMM6
สารบัญ เหตุใดนักออกแบบตัวกรองไมโครเวฟจึงใช้...
เปรียบเทียบ Taconic RF 35 กับ RO4350B PCB
สารบัญ RF-35 เทียบกับ RO4350B การจัดซื้อและ...
การผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ตัวกรอง TMM4
กระบวนการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับตัวกรอง TMM4 อยู่ภายใต้การควบคุมของ...
การผลิต PCB TMM6
การผลิต TMM6 คือหน้าควบคุมกระบวนการสำหรับการผลิตในช่วงกลางทศวรรษ...
วิธีการรับใบเสนอราคาสำหรับ PCB
เราจะทำการวิเคราะห์ DFM/DFA ให้คุณและส่งรายงานให้คุณทราบ คุณสามารถอัปโหลดไฟล์ของคุณได้อย่างปลอดภัยผ่านทางเว็บไซต์ของเรา เราต้องการข้อมูลต่อไปนี้เพื่อแจ้งราคาให้คุณทราบ:
-
- Gerber, ODB++ หรือ .pcb เฉพาะ
- รายการ BOM หากคุณต้องการประกอบ
- จำนวน
- เวลาเปิด
สำหรับบริการ PCBA โปรดระบุ BOM (รายการวัสดุ) และคำแนะนำการประกอบเฉพาะของคุณ นอกจากนี้ เรายังเสนอบริการวิเคราะห์ DFM/DFA เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบของคุณสำหรับการผลิตและการประกอบ เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการผลิตจะราบรื่น
