通信模块与联网设备的制作方法

1.本技术涉及家庭厨用器具领域，尤其涉及通信模块与联网设备。


背景技术：

2.随着物联网对高集成度、超小尺寸以及超低功耗等芯片模组的不断需求，以及芯片及通讯技术的不断进步，需要将不同类型的多种无线模块(比如，wifi芯片、蓝牙芯片与nfc芯片)提供至同一联网设备中。
3.但是，各种无线模块以及对应天线在设备上的安装都是独立的。


技术实现要素：

4.本技术提供一种通信模块与联网设备，其通过将多种无线模块和天线集成在一个通信模块内，从而减少了要独立安装的元件的数量，提高了通信模块的安装效率。
5.为实现上述目的，本技术实施例提供一种通信模块，其包括基板，所述基板包括芯片焊接区域和天线区域；
6.所述芯片焊接区域焊接有第一芯片和第二芯片，所述第一芯片包括wifi芯片和/或蓝牙芯片，所述第二芯片包括nfc芯片；
7.所述天线区域设置有第一内置天线，所述第一内置天线连接所述第一芯片。
8.上述实施例的通信模块中，多种无线模块(wifi芯片和/或蓝牙芯片与nfc芯片)与第一内置天线均设置于同一基板，集成于同一通信模块，从而减少了要独立安装的元件的数量，提高了通信模块的安装效率。
9.在上述实施例中，所述天线区域包括wifi天线区和nfc天线区，所述wifi天线区和所述nfc天线区不存在重合区域，所述第一内置天线设置于所述wifi天线区。不重合的nfc天线区与wifi天线区，有利于减少不同天线之间的干扰。
10.在一个实施例中，所述wifi天线区与所述nfc天线区相对设置。相对设置的nfc天线区与wifi天线区，有利于进一步减少或避免不同天线之间的干扰。
11.在一个实施例中，所述nfc天线区设置有外置天线连接器；
12.所述wifi天线区还设置有内置天线连接器，所述内置天线连接器与所述第一内置天线电连接；
13.所述外置天线连接器与所述内置天线连接器设置于所述基板不同的角部处。
14.在一个实施例中，所述nfc天线区设置有外置天线连接器，所述外置天线连接器设置于所述基板的边缘区。
15.在一个实施例中，所述外置天线连接器电连接至外置nfc天线。
16.在一个实施例中，所述外置nfc天线包括天线板以及设置于所述天线板的表面的天线主体。
17.在一个实施例中，所述天线主体呈环状；
18.和/或，所述天线板的内部设置有一个或多个用于固定和防呆的安装孔。
19.在一个实施例中，所述基板的边缘区设置有引脚，所述引脚与第一内置天线位于所述基板的不同侧。上述设置可避免或减少引脚与第一内置天线之间的信号干扰。
20.为实现上述目的，本技术还提供一种联网设备，所述联网设备包括外壳、如前所述的通信模块，所述外壳的内部设置有容置空间，所述外壳的表面设置有控制面板；
21.所述通信模块的基板设置在所述外壳的容置空间内，外置nfc天线设置于所述外壳的内侧或所述控制面板。
22.上述实施例的联网设备中，多种无线模块(wifi芯片和/或蓝牙芯片与nfc芯片)与第一内置天线均设置于同一基板，集成于同一通信模块，从而减少了要独立安装的元件的数量，提高了通信模块的安装效率。并且，nfc天线外置的安装方式，既保证了nfc天线的感应效果，也使得nfc天线无需如nfc模块那样需考虑高温高湿工作环境的影响而对其作进一步地防护。
附图说明
23.图1是本技术实施例通信模块的一个平面结构示意图；
24.图2是图1所示通信模块的一个变更例的示意图；
25.图3是一种nfc天线实施例的结构示意图；
26.图4是通信模块与nfc天线的一种连接方式的结构示意图；
27.图5是通信模块与电控电路板的一种安装状态的示意图；
28.图6是图5的一个变更例；
29.图7是图5的另一个变更例。
具体实施方式
30.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置的例子。
31.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。除非另作定义，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“多个”包括两个，相当于至少两个。在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
32.本技术实施例涉及一种通信模块。所述通信模块可以用于联网设备。所述联网设备可以是家庭厨用器具，比如料理机。所述料理机可以是破壁机、榨汁机、豆浆机，也可以是
其它具有加热功能和搅打功能的食物处理器具。
33.请参照图1所示，通信模块100包括基板20，所述基板20包括芯片焊接区域23和天线区域q。所述芯片焊接区域23焊接有第一芯片30与第二芯片40。所述第一芯片30包括wifi芯片32和/或蓝牙芯片34。所述第二芯片40包括nfc芯片。所述天线区域q设置有第一内置天线27，所述第一内置天线27连接所述第一芯片30。
34.其中，wifi芯片32用于提供wi-fi通讯连接。所述wi-fi通讯连接是一种能够将个人电脑、手持设备(如pad、手机)、料理机等终端或设备以无线方式互相连接的技术。
35.蓝牙芯片34用于提供蓝牙通讯连接。所述蓝牙通讯连接是一种支持设备短距离通信(在10米范围内)的无线电技术，能在包括移动电话、pda、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行交换数据。wi-fi通讯连接的可靠性低于蓝牙通讯连接的可靠性，不能很好地胜任对可靠性要求较高的数据的传输需求。因而，在对此类数据(对传输可靠性要求较高的数据)进行传输时，系统会优先安排或仅安排蓝牙芯片34进行传输，以保证相关数据可被用户不出错地收到。对可靠性要求较高的数据包括传感数据，比如料理机处理空间内的实时温度信息数据、刀具转速信息数据等。
36.对其它类型的数据，比如料理机目前的运行模式以及运行结束等信息数据，则可优先通过传输速度较快、传输距离较远的wifi芯片32进行传输。当然，所述其它类型的数据也可选择通过蓝牙芯片34进行传输。
37.第二芯片40用于辅助所述wifi芯片32和/或蓝牙芯片34快速联网。第二芯片40用于提供nfc通讯连接。nfc(near field communication，近场通信)通讯连接，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输(在10厘米范围内)交换数据。
38.将外部设备靠近第二芯片40即可实现第二芯片40与外部设备(比如，用户使用的移动终端)之间的快速连接。在第二芯片40与外部设备连接时，可获得外部设备内存储的wifi地址和密码，从而使得wifi芯片32可快速、自动地连接到外部设备所连接的wifi网络上；在第二芯片40与外部设备连接时，也可获得外部设备的蓝牙信息，从而使得蓝牙芯片34可快速、自动地与外部设备的蓝牙相连接。
39.上述实施例的通信模块100中，多种无线模块(wifi芯片和/或蓝牙芯片与nfc芯片)与第一内置天线均设置于同一基板，集成于同一通信模块，从而减少了要独立安装的元件的数量，提高了通信模块的安装效率。
40.另外，多种无线模块(wifi芯片32和/或蓝牙芯片34与第二芯片40)设置于同一基板20，集成于同一通信模块100，这使得各个无线模块能通过统一的信号接点(引脚)实现与外部的电连接，降低了各个无线模块的信号接点氧化的风险。
41.不仅如此，通过第二芯片40可实现wifi芯片32和/或蓝牙芯片34快速联网，通过蓝牙芯片34可实现一些重要数据的可靠传输，通过wifi芯片32可实现其他数据的快速传输，因而具备独特的使用优势。
42.在一个实施例中，wifi芯片32与蓝牙芯片34可集成于同一芯片，即第一芯片30为wi-fi与蓝牙二合一芯片。而后将该第一芯片30焊接于基板20。通过将wifi芯片与蓝牙模块集成于同一集成芯片，可降低制作成本，减小体积。类似的，第二芯片40也可相对于基板20单独制作，而后将第二芯片40焊接于基板20。待各个模块均通过焊接或其它方式设置于基
板20后，可利用包封层将它们共同封装而形成一个完整的封装体，所述包封层会将基板20与wifi芯片32、蓝牙芯片34、第二芯片40之间的电性接点包覆于内，并只将基板20周测的引脚(或接口)21露出于所述封装体。各个模块(比如，第一芯片30、第二芯片40等)与基板20之间的连接点均被完全包封在所述封装体的内部，如此可避免所述各个模块的连接点暴露在外、与空气中的氧气和水分接触而出现氧化的风险，从而保证了各个模块连接的稳定性和可靠性。
43.在一个实施例中，所述芯片焊接区域23(图1中虚线框内的区域)位于所述基板20的中央区域。所述芯片焊接区域23可设置有金属屏蔽层(比如铜层)或其它电磁屏蔽结构，可防止外部的电磁信号干扰到芯片焊接区域23内的模块或器件。
44.在一个实施例中，所述芯片焊接区域23还设置有存储芯片50和/或晶体振荡器60。所述存储芯片50用于存储通信模块100运行过程中的各类信息，尤其是与wifi芯片32、蓝牙芯片34与第二芯片40相关的传输数据信息与控制指令信息。所述存储芯片50可以是flash存储芯片。所述晶体振荡器60用于配合电容、电阻和天线等器件来共同实现wifi、蓝牙与nfc等无线模式下的数据发射与接收，可根据实际通信质量在精准度和稳定性等方面的需求来选择合适的晶体振荡器60。
45.在一个实施例中，所述基板20还具有边缘区25。所述天线区域q位于所述边缘区25。所述边缘区25环绕所述芯片焊接区域23。所述芯片焊接区域23以外的区域均为边缘区25。所述边缘区25未设置电磁屏蔽结构。所述边缘区25设置有第一内置天线27和引脚21等需要与外部进行数据交互和通讯的器件或结构。由于边缘区25未设置电磁屏蔽结构，因而第一内置天线27和引脚21等与外界进行数据交互和通讯的质量不受干扰，质量很高。
46.在一个实施例中，所述天线区域q包括wifi天线区q1和nfc天线区q2，所述wifi天线区q1和所述nfc天线区q2不存在重合区域，所述第一内置天线27设置于所述wifi天线区q1。不重合的nfc天线区q2与wifi天线区q1，有利于减少不同天线之间的干扰。
47.在一个实施例中，所述wifi天线区q1与所述nfc天线区q2相对设置。相对设置的nfc天线区q2与wifi天线区q1，有利于进一步减少或避免不同天线之间的干扰。
48.在一个实施例中，所述基板20呈矩形，对应的，所述边缘区25包括第一边缘区252、第二边缘区254、第三边缘区256与第四边缘区258。所述第一边缘区252、第二边缘区254、第三边缘区256与第四边缘区258位于所述芯片焊接区域23的不同侧。
49.所述第一内置天线27设置于所述第一边缘区252，用于接收、发送wifi信号与蓝牙信号。第一内置天线27可以是线状天线，整体由多个横线和竖线连接而成。
50.第一内置天线27可以是在通信模块100成型后安装于通信模块100的。可在成型好的通信模块100上预留内置天线连接器259。第一内置天线27安装于通信模块100时，保证内置天线连接器259与第一内置天线27电性连接。第一内置天线27可以是板载式的，包括天线板272与天线主体274。所述天线主体274是实现天线功能的主要元件。
51.所述第三边缘区256设置于所述第一边缘区252的相对侧。所述nfc天线区q2可设置于第三边缘区256。所述nfc天线区q2设置有外置天线连接器257，所述外置天线连接器257用于电连接外置的外置nfc天线70(参图3)。当然，外置天线连接器257也可设置在边缘区25的其它区域，比如第一边缘区252、第二边缘区254或第四边缘区258，如图2所示。并且，外置天线连接器257的数量可以是多个，分别设置在不同的边缘区。
52.所述外置nfc天线70设置在通信模块100的外部，用于接收、发送nfc信号。如图3所示，所述外置nfc天线70包括天线板72。天线板72的上表面(正面)与下表面(反面)上可均设置天线主体74。所述天线主体74是实现天线功能的主要元件，可以是环状天线。天线板72的内部可设置一个或多个安装孔76，所述安装孔76贯穿所述天线板72的上下表面，用于实现外置nfc天线70的固定与防呆(避免正反面安装错误)。
53.所述联网设备包括外壳，所述外壳的内部设置有容置空间。所述通信模块100可设置在所述外壳的容置空间内。所述外壳的表面设置有控制面板，可供用户操作以控制所述联网设备的运行。如图4所示，所述外置nfc天线70可设置于所述外壳的内侧或所述控制面板，既可避免外置nfc天线70暴露在外而影响美观，也可使外置nfc天线70较为接近外部环境，方便与外部设备(用户所使用的移动终端)的靠近与信息交互。
54.外置nfc天线70的外置设置方式，使得nfc感应安装位置(外置nfc天线70所在位置)可随设备结构自由调整。另外，第二芯片40与外置nfc天线70的分离设置，也使得外置nfc天线70无需如第二芯片40那样需考虑高温高湿工作环境的影响而对其作进一步地防护。
55.具体实施时，所述通信模块100可安装于设备(即联网设备)的电控电路板200。所述第一内置天线27可整体暴露于电控电路板200外，以保证第一内置天线27的信号发送和接收不受电控电路板200上电器元件的影响。在一个实施例中，如图5所示，电控电路板200呈矩形，包括四条边框线201。电控电路板200的轮廓线是由多条边框线201围合而成的封闭图形；第一内置天线27位于多条边框线201以外的区域。在另一实施例中，如图6所示，电控电路板200一侧的边框线201不再是一条平坦的直线，因为高低起伏而形成有凹陷部205，第一内置天线27位于所述凹陷部205内但仍然位于边框线201以外的区域。当然，在安装好第一内置天线27后，可用绝缘材料210填充满凹陷部205剩余的空间，如图7所示。
56.继续参照图1，所述引脚21的数目为多个，分别设置于所述第二边缘区254与第四边缘区258。在图1所示实施例中，位于第二边缘区254的7个引脚分别是txd引脚、rxd引脚、gpio9引脚、gpio7引脚、gpio6引脚、3v3引脚、gnd引脚；位于第四边缘区258的7个引脚分别是wip引脚、miso引脚、txo引脚、rxo引脚、scn引脚、3v3引脚、gnd引脚。其中，3v3引脚为3.3v电源接口，gnd引脚为接地接口，txd引脚与txo引脚为信号发送接口，rxd引脚与rxo引脚为信号接收接口，gpio9引脚、gpio7引脚与gpio6引脚为通用型之输入输出接口，miso引脚是spi模块的输入接口，scn引脚为低电平有效接口。在第二边缘区254或第四边缘区258内，相邻引脚21之间的间距可被设置约为2毫米。相邻引脚21之间的间距指的是一个引脚21的中心位置到相邻引脚21的中心位置之间的距离。
57.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术保护的范围之内。