微型傳聲器及其製造方法
2023-07-12 13:21:06 1
專利名稱：微型傳聲器及其製造方法
微型傳聲器及其製造方法
技術領域：
本發明涉及傳聲器領域，特別涉及一種微型傳聲器及其製造方法。背景技術：
微型傳聲器在民用和國防(如手機、試聽設備、機器人語言識別、噪聲與振動的有源控制、戰場偵查網、安全偵聽等)領域具有廣闊的應用前景。微型傳聲器大多採用電容式結構，如駐極體電容式傳聲器及微機電系統傳聲器。此種電容式結構需要一個很大的後聲腔，從而使整體尺寸的縮小受到限制，在可攜式設備微型化的趨勢下，其尺寸已經達到一個極限，已難以滿足應用要求。
發明內容基於此，有必要提供一種厚度較薄的壓電式微型傳聲器及其製造方法。一種微型傳聲器，所述微型傳聲器包括線路板、壓電駐極體薄膜、電子元器件、輸出焊盤及遮蔽殼體，所述電子元器件及輸出焊盤設置連接於線路板上，所述壓電駐極體薄膜貼裝於線路板上，所述遮蔽殼體遮覆於線路板的外側，所述壓電駐極體薄膜的至少一側設置有入聲口。優選地，所述壓電駐極體薄膜為多層，其大小相同、且層疊粘接而串聯起來，每一層壓電駐極體薄膜包括多孔聚合物薄膜和鍍於多孔聚合物薄膜兩面的金屬電極。優選地，所述入聲口包括所述遮蔽殼體對應壓電駐極體薄膜設置的第一入聲口和 /或所述線路板對應壓電駐極體薄膜設置的第二入聲口，所述壓電駐極體薄膜通過第一入聲口和/或第二入聲口暴露於外界。優選地，所述線路板為印刷電路板、柔性電路板或是印刷電路板與柔性電路板的結合，所述線路板的一端延伸出遮蔽殼體外而形成對接部，所述輸出焊盤設置於對接部上。優選地，所述線路板包括正面及與正面相對設置的背面，所述壓電駐極體薄膜和電子元器件設置於正面，所述背面粘接有雙面膠。優選地，所述線路板為多層印刷電路板層疊或為一層較厚的印刷電路板，並設置凹槽，所述電子元器件設置於凹槽內。優選地，所述遮蔽殼體採用壓接式封裝技術封裝於線路板的外側。此外還提供微型傳聲器的製造方法一種微型傳聲器的製造方法，其包括如下步驟提供線路板，其包括正面和與正面相對的背面，所述正面上設置有電連接點，所述正面/背面設置有輸出焊盤；提供電子元器件，設置於線路板的正面，並與正面上的電連接點電性連接；提供壓電駐極體薄膜，貼裝在線路板的正面，並與正面上的電連接點電性連接；提供遮蔽殼體，將裝配好的線路板裝入遮蔽殼體中；對遮蔽殼體通過滾壓、衝壓或折邊等方式進行封裝，並且所述壓電駐極體薄膜的至少一側設置有入聲口。優選地，所述壓電駐極體薄膜為多層，其大小相同、且層疊粘接而串聯起來，所述線路板為印刷電路板、柔性電路板或是印刷電路板與柔性電路板的結合。優選地，所述線路板為印刷電路板，所述線路板的正面設置有凹槽，所述電子元器件設置於凹槽內。上述微型傳聲器及其製造方法的有益效果為所述壓電駐極體薄膜貼裝於線路板上，所述遮蔽殼體遮覆於線路板的外側，所述壓電駐極體薄膜的至少一側設置有入聲口，從而形成厚度較薄的壓電式微型傳聲器，並且其製造簡單，適合大批量生產。
圖1為微型傳聲器第一實施方式的結構示意圖；圖2為微型傳聲器壓電駐極體薄膜第一實施例的結構示意圖；圖3為微型傳聲器壓電駐極體薄膜第二實施例的結構示意圖；圖4為微型傳聲器壓電駐極體薄膜第三實施例的結構示意圖；圖5為微型傳聲器入聲口的第二實施例的結構示意圖；圖6為微型傳聲器入聲口的第三實施例的結構示意圖；圖7為微型傳聲器輸出焊盤的另一實施例的結構示意圖；圖8為微型傳聲器電子元器件的第二實施例的結構示意圖；圖9為微型傳聲器電子元器件的第三實施例的結構示意圖；圖IOA至圖IOE為微型傳聲器製造流程的結構示意圖。
具體實施方式請參圖1，本實施方式公開了一種微型傳聲器100。所述微型傳聲器100包括線路板110、壓電駐極體薄膜120、電子元器件130、輸出焊盤140及遮蔽殼體150。所述電子元器件130及輸出焊盤140設置連接於線路板110上，所述壓電駐極體薄膜貼裝於線路板110 上，所述遮蔽殼體150遮覆於線路板110的外側，所述壓電駐極體薄膜120的至少一側設置
有入聲口。所述壓電駐極體薄膜120包括多孔聚合物薄膜121和鍍於多孔聚合物薄膜121兩面的金屬電極122。所述壓電駐極體薄膜120作為壓電轉換單元，用於實現聲電轉換，具體的工作原理為通過對多孔聚合物薄膜121的高壓極化，使多孔聚合物薄膜121的孔洞上下表面分別沉積正負電荷，形成電偶極子，表現出一定的電偶極距；之後在多孔聚合物薄膜 121兩側的金屬電極122上產生補償電荷，以平衡多孔聚合物薄膜121的內部電場，補償電荷的數量與多孔聚合物薄膜121內單位體積電偶極距的大小有關，以此形成壓電駐極體薄膜120 ；當聲波的壓力即聲壓作用下，壓電駐極體薄膜120內的孔洞發生變化，孔洞內電偶極子的大小發生變化，單位體積內的電偶極距發生變化，相應的，金屬電極122內的補償電荷也隨之發生變化，從而改變電極間的電壓，從而實現聲電轉換。請參圖2，所述壓電駐極體薄膜120為單層。請參圖3和圖4，所述壓電駐極體薄膜為多層，其大小相同、且層疊粘接而串聯起來，每一層壓電駐極體薄膜包括多孔聚合物薄膜和鍍於多孔聚合物薄膜兩面的金屬電極。其中圖3所示為兩層壓電駐極體薄膜層疊在一起；圖4所示為三層壓電駐極體薄膜120層疊在一起。多層壓電駐極體薄膜120中面對面的金屬電極122之間形成電連接，從而形成電信號的串聯，可以提高輸出信號的強度，提升微型傳聲器100的靈敏度。當然，所述壓電駐極體薄膜120並不限於上述三種實施方式，可以是任意層數，主要根據結構、靈敏度及工藝等要求來選擇。請參圖1、圖5及圖6，所述入聲口包括所述遮蔽殼體150對應壓電駐極體薄膜120 設置的第一入聲口 151和/或所述線路板110對應壓電駐極體薄膜120設置有第二入聲口 111，所述壓電駐極體薄膜120通過第一入聲口 151和/或第二入聲口 111暴露於外界。具體的說，所述入聲口有以下幾種設置方式第一種方式如圖1所示，所述入聲口為分布於壓電駐極體薄膜120—側的第一入聲口 151，聲波經過第一入聲口 151作用在壓電駐極體薄膜 120上以實現聲電轉換；第二種方式如圖5所示，所述入聲口為分布於壓電駐極體薄膜120 另一側的第二入聲口 111，聲波經過第二入聲口 111作用在壓電駐極體薄膜120上以實現聲電轉換；第三種方式如圖6所示，入聲口包括分布於壓電駐極體薄膜120兩側的第一入聲口 151和第二入聲口 111。當然，所述入聲口的位置主要根據微型傳聲器100的後端(與微型傳聲器100電性連接的其他電子元件，未圖示)的應用來定，以便於後端結構的設計，同時可以根據改變入聲口的大小和深度來調整微型傳聲器100輸出的頻率響應曲線。如圖1所示，所述線路板110為印刷電路板、柔性電路板或是印刷電路板與柔性電路板的結合。所述線路板Iio包括正面112和與正面相對的背面113。所述壓電駐極體薄膜 120和電子元器件130均設置於正面112。所述輸出焊盤140分布於背面113，以實現微型傳聲器100與其後端的電性連接。當然，輸出焊盤140的分布還可以是其他方式，如圖7所示，所述線路板110的一端延伸出遮蔽殼體150外而形成對接部114，所述輸出焊盤140設置於對接部114上，此時所述對接部114為微型傳聲器100的公頭，可以跟後端直接插拔， 從而方便後端的應用。此時，在線路板110的背面可以設置一個雙面膠160，以方便與後端的固定。當線路板110為印刷電路板時，所述電子元器件130還可以如圖8和圖9所示的方式設置，其中所述線路板110為多層印刷電路板層疊或為一層較厚的印刷電路板，並設置凹槽115，所述電子元器件130設置於凹槽115內。如此，至少可以部分讓開電子元器件 130的高度，實現微型傳聲器100的進一步薄型化。其中圖9中，壓電駐極體薄膜120的寬度可以設置的基本等於線路板110的寬度。所述遮蔽殼體150採用壓接式封裝技術封裝於線路板110的外側，也即通過滾壓、 衝壓或是折邊等方式封裝。此種封裝方式無需高溫，從而減少高溫對壓電駐極體薄膜120 電荷儲存穩定性的影響。所述電子元器件130為集成電路和電容電阻等。請參圖IOA至圖10E，為微型傳聲器100的製造步驟，具體步驟如下請參圖10A，提供線路板110，其包括正面112和與正面112相對的背面113，所述正面112上設置有電連接點，所述正面112/背面113設置有輸出焊盤；請參圖10B，提供電子元器件130，設置於線路板110的正面112，並與正面112上的電連接點電性連接；請參圖10C，提供壓電駐極體薄膜120，貼裝在線路板110的正面112，並與正面 112上的電連接點電性連接，所述壓電駐極體薄膜120作為微型傳聲器的壓電轉換單元；請參圖10D，提供遮蔽殼體150，將裝配好的線路板110裝入遮蔽殼體150中。所述遮蔽殼體150可以是銅合金、鋁合金或是不鏽鋼等，能形成屏蔽而防止外部電磁幹擾。另外，為了便於後續的封邊，遮蔽殼體150可以在四個角設置缺口(未圖示)。請參圖10E，對遮蔽殼體150通過滾壓、衝壓或折邊等方式進行封裝，並且所述壓電駐極體薄膜120的至少一側設置有入聲口。所述壓電駐極體薄膜120為多層，其大小相同、且層疊粘接而串聯起來，所述線路板110為印刷電路板、柔性電路板或是印刷電路板與柔性電路板的結合，所述電子元器件 130為集成電路和電容電阻等。所述線路板110為印刷電路板，所述線路板的正面設置有凹槽115，所述電子元器件130設置於凹槽115內。單層多孔聚合物薄膜121的厚度通常為幾十微米，其表面鍍的金屬電極122通常不會超過幾百納米，因此單張壓電駐極體薄膜120部分的厚度在幾十到幾百微米之間，往往小於後端連接的晶片(未圖示)的厚度。本設計無需後聲腔，這樣微型傳聲器100最終封裝的厚度取決於晶片封裝的厚度，因此，微型傳聲器100的可以做到超薄，如整體封裝後的厚度可以做到0. 6毫米，遠薄於傳統的傳聲器。同時，微型傳聲器100的重量通常為幾十毫克，非常輕。本設計的微型傳聲器100利用壓電駐極體薄膜120為聲電轉換單元而形成為厚度較薄的壓電式微型傳聲器，其結構簡單、方便大批量生產及封裝成本低廉，並且在材料性能方面具有超薄超輕、無毒無害、成本低廉等優點，能夠製造出具有較薄厚度的微型傳聲器， 突破傳統電容式傳聲器的尺寸極限，滿足目前可攜式產品對尺寸進一步微型化的要求，且製造方法簡單，成本低廉，適合大批量的生產應用。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種微型傳聲器，其特徵在於所述微型傳聲器包括線路板、壓電駐極體薄膜、電子元器件、輸出焊盤及遮蔽殼體，所述電子元器件及輸出焊盤設置連接於線路板上，所述壓電駐極體薄膜貼裝於線路板上，所述遮蔽殼體遮覆於線路板的外側，所述壓電駐極體薄膜的至少一側設置有入聲口。
2.根據權利要求1所述的微型傳聲器，其特徵在於所述壓電駐極體薄膜為多層，其大小相同、且層疊粘接而串聯起來，每一層壓電駐極體薄膜包括多孔聚合物薄膜和鍍於多孔聚合物薄膜兩面的金屬電極。
3.根據權利要求1或2所述的微型傳聲器，其特徵在於所述入聲口包括所述遮蔽殼體對應壓電駐極體薄膜設置的第一入聲口和/或所述線路板對應壓電駐極體薄膜設置的第二入聲口，所述壓電駐極體薄膜通過第一入聲口和/或第二入聲口暴露於外界。
4.根據權利要求1或2所述的微型傳聲器，其特徵在於所述線路板為印刷電路板、柔性電路板或是印刷電路板與柔性電路板的結合，所述線路板的一端延伸出遮蔽殼體外而形成對接部，所述輸出焊盤設置於對接部上。
5.根據權利要求4所述的微型傳聲器，其特徵在於所述線路板包括正面及與正面相對設置的背面，所述壓電駐極體薄膜和電子元器件設置於正面，所述背面粘接有雙面膠。
6.根據權利要求1或2所述的微型傳聲器，其特徵在於所述線路板為多層印刷電路板層疊或為一層較厚的印刷電路板，並設置凹槽，所述電子元器件設置於凹槽內。
7.根據權利要求1或2所述的微型傳聲器，其特徵在於所述遮蔽殼體採用壓接式封裝技術封裝於線路板的外側。
8.—種微型傳聲器的製造方法，其特徵在於，包括如下步驟提供線路板，其包括正面和與正面相對的背面，所述正面上設置有電連接點，所述正面 /背面設置有輸出焊盤；提供電子元器件，設置於線路板的正面，並與正面上的電連接點電性連接；提供壓電駐極體薄膜，貼裝在線路板的正面，並與正面上的電連接點電性連接；提供遮蔽殼體，將裝配好的線路板裝入遮蔽殼體中；對遮蔽殼體通過滾壓、衝壓或折邊等方式進行封裝，並且所述壓電駐極體薄膜的至少一側設置有入聲口。
9.根據權利要求8所述的微型傳聲器，其特徵在於所述壓電駐極體薄膜為多層，其大小相同、且層疊粘接而串聯起來，所述線路板為印刷電路板、柔性電路板或是印刷電路板與柔性電路板的結合。
10.根據權利要求8或9所述的微型傳聲器，其特徵在於所述線路板為印刷電路板， 所述線路板的正面設置有凹槽，所述電子元器件設置於凹槽內。
全文摘要
一種微型傳聲器，其包括線路板、壓電駐極體薄膜、電子元器件、輸出焊盤及遮蔽殼體，所述電子元器件及輸出焊盤設置連接於線路板上，所述壓電駐極體薄膜貼裝於線路板上，所述遮蔽殼體遮覆於線路板的外側，所述壓電駐極體薄膜的至少一側設置有入聲口，以形成厚度較薄的壓電式微型傳聲器。本發明還提供一種微型傳聲器的製造方法，其製造簡單，適合大批量生產。
文檔編號H04R19/04GK102387456SQ20111034175
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月2日 優先權日2011年11月2日
發明者方鵬, 朱彪, 李軍, 歐陽小禾 申請人:深圳市豪恩聲學股份有限公司