橋式壓電陶瓷平面揚聲器的製造方法
2023-07-22 22:48:16 1
橋式壓電陶瓷平面揚聲器的製造方法
【專利摘要】一種橋式壓電陶瓷平面揚聲器，其包括一個振動組件由彈性振膜及粘貼於彈性振膜的壓電陶瓷片所構成，其中振動組件底部兩側具有第一導電層及第二導電層分別與第一傳導片及第二傳導片的一面粘合，第一傳導片及第二傳導片的另一面則與一個薄型化電子產品的表面粘結形成一個橋式結構，而壓電陶瓷片上設有一個正電極及一個負電極用以供電輸入，通電後振動組件所產生的振動能量會經由上述傳導片帶動至電子產品的表面而發生共振以發出聲響。本發明不需要專業設計的前腔和出音孔可簡化整體結構，並可廣泛應用於薄型化電子產品上，大幅降低成本。
【專利說明】橋式壓電陶瓷平面揚聲器
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明是有關於一種應用壓電陶瓷片的揚聲器技術，特別是有關於一種藉由傳導片黏合於電子產品表面產生共振發出聲響的揚聲器結構。
[0003]【背景技術】
[0004]壓電揚聲器較傳統的動圈式揚聲器具有小、薄、輕、無磁場幹擾、功耗低等特點，在當今器件薄型化 、小型化的趨勢下，在PAD、手機、超薄筆記本、平板電視、平板顯示器、可攜式多媒體播放器等領域具有極其光明的前景。
[0005]目前常用的壓電陶瓷揚聲器，包括:中間部位開設有透音通孔的前蓋，前蓋內固定設置有彈性振膜，在彈性振膜上設置有壓電陶瓷片，後蓋與前蓋固定連接，壓電陶瓷片、彈性振膜均設置在後蓋與前蓋之內，柔性印刷線路板將壓電陶瓷片的引出電極引出至後蓋外，作為壓電陶瓷揚聲器的電信號輸入端。
[0006]上述結構的壓電陶瓷揚聲器存在的缺點是:低音效果差，空間需求面積較大，前腔和出音孔需要專業設計，成本相對較高，不利於壓電陶瓷揚聲器在電子設備如手機、平板、筆記本等的大批量應用。
[0007]因此，本發明提供一種橋式壓電陶瓷平面揚聲器的設計，藉由振動組件產生振動能量經傳導片直接傳遞至電子產品的表面而產生共振以發出聲響，會比振動組件完全粘合到電子產品表面上發聲所產生的振動能量要多得多，可增加振動強度，改善低音效果，且不需要專業設計的前腔和出音孔，大幅簡化整體空間，使其降低生產成本的同時又能保證壓電陶瓷平面揚聲器的音質效果，因此可廣泛應用於薄型化電子產品上。
[0008]
【發明內容】
[0009]為了解決上述有關的問題，本發明主要目的在於提供一種橋式壓電陶瓷平面揚聲器，俾將彈性振膜與一個或多個壓電陶瓷片粘貼構成一振動組件，其中振動組件底部兩側各具有一導電層分別與傳導片之一面粘合，而傳導片之另一面則與一薄型化電子產品的表面粘結形成一橋式結構，當振動組件產生振動能量會經傳導片直接傳遞至電子產品表面而產生共振以發出聲響。
[0010]依據上述的目的，本發明提供一種橋式壓電陶瓷平面揚聲器，包括:一個薄型化電子產品，具有一表面；一個振動組件，由彈性振膜及粘貼於該彈性振膜的壓電陶瓷片構成，其中該壓電陶瓷片上設有電極；一個第一導電層，設置於該振動組件底部的一側邊；一第二導電層，設置於該振動組件底部的另一側邊；一第一傳導片，其中一個面與第一導電層連接，另一個面則與薄型化電子產品的表面粘結；以及一個第二傳導片，其中一個面與第二導電層連接，另一個面則與薄型化電子產品的表面粘結。其中，壓電陶瓷片上的電極包含一個正電極及一個負電極用以提供電力輸入，通電後振動組件所產生的振動能量會經由第一傳導片與第二傳導片帶動至薄型化電子產品的表面而產生共振以發出聲響。
[0011]其中壓電陶瓷片的特徵在於:其是粘貼在彈性振膜的上表面或下表面或上下兩面。
[0012]其中彈性振膜、壓電陶瓷片、第一傳導片與第二傳導片的特徵在於:其形狀選自於矩形、圓形、環形或多邊形其中之一者。
[0013]其中正電極及負電極的特徵在於:是分設於壓電陶瓷片的兩側採叉指結構排列，且壓電陶瓷片採用絕緣材料製成。
[0014]其中彈性振膜的特徵在於:其材料是採用複合膜材料、銅或鋼等金屬薄膜材料、碳纖維膜材料其中之一者製成。
[0015]其中第一傳導片與第二傳導片的特徵在於:其材料是採用ABS工程塑料、ABS工程塑料底下粘合不鏽鋼或銅等金屬薄膜、電木塑料其中之一者製成。
[0016]其中薄型化電子產品之表面的特徵在於:其材料是採用壓克力、薄玻璃、薄型塑料其中之一者製成。
[0017]依據上述的目的，本發明再提供一種橋式壓電陶瓷平面揚聲器，包括:一個薄型化電子產品，具有一表面；一個振動組件，由彈性振膜及粘貼於彈性振膜的多個壓電陶瓷片構成，其中壓電陶瓷片上設有電極；一個第一導電層，設置于振動組件底部的一側邊；一個第二導電層，設置於該振動組件底部的另一側邊；一個第一傳導片，其中一個面與第一導電層連接，另一個面則與薄型化電子產品的表面粘結；以及一個第二傳導片，其中一個面與第二導電層連接，另一個面則與薄型化電子產品的表面粘結。其中，壓電陶瓷片上的電極包含一個正電極及一個負電極用以提供電力輸入，通電後，振動組件所產生的振動能量會經由第一傳導片與第二傳導片帶動至薄型化電子產品的表面而產生共振以發出聲響。
[0018]其中壓電陶瓷片的特徵在於:其是粘貼在該彈性振膜的上表面或下表面或上下兩面。
[0019]其中彈性振膜、壓電陶瓷片、第一傳導片與第二傳導片的特徵在於:其形狀選自於矩形、圓形、環形或多邊形其中之一者。
[0020]經由本發明所提供的橋式壓電陶瓷平面揚聲器設計，可明顯改善低音效果，且不需要專業設計的前腔和出音孔，大幅簡化整體空間，因此可廣泛應用於薄型化電子產品上。
[0021]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]根據上述的目的，以下結合較佳實施例並配合附圖加以說明本發明所採用的技術手段及其功效，其中:
圖1是為本發明的橋式壓電陶瓷平面揚聲器第一實施例示意圖；
圖2是為本發明的橋式壓電陶瓷平面揚聲器第二實施例示意圖；
圖3是為本發明的橋式壓電陶瓷平面揚聲器第三實施例示意圖；
圖4是為本發明的應用於薄型化電子產品的橋式壓電陶瓷平面揚聲器架構圖。
[0023]圖中標號: 1-橋式壓電陶瓷平面揚聲器；10-表面；12-振動組件；20、121_彈性振膜；22、122_壓電陶瓷片；1211、1212-導電層；14_第一傳導片；16、26_第二傳導片；221_正電極；222_負電極；24_柔性印刷線路板；241、242_引線。
[0024]
【具體實施方式】
[0025]由於本發明主要是揭露一種橋式壓電陶瓷平面揚聲器，藉由振動組件產生振動能量經傳導片黏合於電子產品的表面而產生共振發出聲響，可明顯改善低音效果，且不需要專業設計的前腔和出音孔。而與本發明有關的的揚聲器基本原理與功能，已為相關【技術領域】具有通常知識者所能明了，故以下文中的說明，僅針對與本發明橋式壓電陶瓷平面揚聲器其特徵處進行詳細說明。此外，於下述內文中的附圖，亦並未依據實際的相關尺寸完整繪製，其作用僅在表達與本發明特徵有關的示意圖。
[0026]首先，請參閱圖1，是為本發明的橋式壓電陶瓷平面揚聲器第一實施例示意圖。如圖1所示，橋式壓電陶瓷平面揚聲器I包括:一個薄型化電子產品，具有一表面10 ;—個振動組件12，由一個彈性振膜121及粘貼於彈性振膜的多個壓電陶瓷片122構成，其中壓電陶瓷片122上設有電極，且於本實施例中壓電陶瓷片是粘貼在彈性振膜的上表面；一個第一導電層1211,設置于振動組件12底部的一側邊；一個第二導電層1212,設置于振動組件12底部的另一側邊；一個第一傳導片14，其中一個面與第一導電層1211連接，另一個面則與薄型化電子產品的表面10粘結；以及一個第二傳導片16，其中一個面與第二導電層1212連接，另一個面則與薄型化電子產品的表面10粘結。其中，壓電陶瓷片122上的電極包含一個正電極及一個負電極設於壓電陶瓷片的兩側邊採叉指結構排列用以供電力輸入，於通電後，振動組件12所產生的振動能量通過第一傳導片14與第二傳導片16帶動至薄型化電子產品的表面10，進而產生共振以發出聲響；其中，在本實施例中的薄型化電子產品可以是平板電腦、筆記型電腦、智慧型手機、平板電視或可攜式多媒體播放器其中之一者。
[0027]此外，對於本實施例中所敘述的彈性振膜121、壓電陶瓷片122、第一傳導片14與第二傳導片16的形狀可以是矩形、圓形、環形或多邊形其中之一者；其中，彈性振膜121採用匹配好的材料PU複合膜材料、銅或者不鏽鋼薄膜、碳纖維膜製成；壓電陶瓷片122採用匹配好的絕緣材料製成；第一傳導片14與第二傳導片16採用匹配好的材料ABS工程塑料、電木塑料、ABS工程塑料底下加銅或不鏽鋼薄膜製成；而薄型化電子產品的表面10採用匹配好的材料壓克力、薄玻璃、薄型塑料製成。
[0028]當通電於驅動橋式壓電陶瓷平面揚聲器I後，由彈性振膜121及粘貼於彈性振膜上表面的多個壓電陶瓷片122所構成的振動組件12便會產生振動，通過振動組件12底部兩側邊的第一導電層1211及第二導電層1212分別與第一傳導片14及第二傳導片16的一表面粘合，第一傳導片14及第二傳導片16的另一面則與一薄型化電子產品的表面10粘結形成一橋式結構，而所產生的振動能量透過上述導電層1211/1212傳遞至第一傳導片14及第二傳導片16，藉此帶動振動能量至電子產品的表面10，進而產生共振以發出聲響，其中彈性振膜121、壓電陶瓷片122、第一傳導片14與第二傳導片16採用匹配好的材料可提升整體效能，彈性振膜121採用匹配好的材料複合膜、銅或者不鏽鋼薄膜、碳纖維膜材料，壓電陶瓷片122採用絕緣材料，第一傳導片14與第二傳導片16採用ABS工程塑料、電木塑料、ABS工程塑料底下加銅或不鏽鋼薄膜製成；很明顯的，本實施例中的振動能量通過傳導片14/16傳遞到電子產品表面10上的發聲結果，會比振動組件完全粘合到電子產品表面上發聲所產生的振動能量要多得多，故可以使得本實施例中的低音會表現得更好。經實驗，同等振動組件直接粘合在電子產品表面上，典型測試音源發出的音量約7OTB，最低諧振頻率FO約1KHZ，而通過加入傳導片14/16構造後的結構方式，典型測試音源發出的音量約92DB，最低諧振頻率H)約500HZ。
[0029]接著，請參閱圖2，是為本發明的橋式壓電陶瓷平面揚聲器第二實施例示意圖。如圖2所示，橋式壓電陶瓷平面揚聲器I包括:一個薄型化電子產品，具有一表面10 ;—個振動組件12，由彈性振膜121及粘貼於彈性振膜的多個壓電陶瓷片122構成，其中壓電陶瓷片122上設有電極，且於本實施例中壓電陶瓷片是粘貼在彈性振膜的下表面；一個第一導電層1211,設置于振動組件12底部的一側邊；一個第二導電層1212,設置于振動組件12底部的另一側邊；一個第一傳導片14，其中一個面與第一導電層1211連接，另一個面則與薄型化電子產品的表面10粘結；以及一個第二傳導片16，其中一個面與第二導電層1212連接，另一個面則與薄型化電子產品的表面10粘結。其中，壓電陶瓷片122上的電極包含一個正電極及一個負電極設於壓電陶瓷片的兩側邊採叉指結構排列用以供電力輸入，於通電後，振動組件12所產生的振動能量通過第一傳導片14與第二傳導片16帶動至薄型化電子產品的表面10，進而產生共振以發出聲響；其中，在本實施例中的薄型化電子產品可以是平板電腦、筆記型電腦、智慧型手機、平板電視或可攜式多媒體播放器其中之一者。
[0030]此外，對於本實施例中所敘述的彈性振膜121、壓電陶瓷片122、第一傳導片14與第二傳導片16的形狀可以是矩形、圓形、環形或多邊形其中之一者；其中，彈性振膜121採用匹配好的材料PU複合膜材料、銅或者不鏽鋼薄膜、碳纖維膜製成；壓電陶瓷片122採用匹配好的絕緣材料製成;第一傳導片14與第二傳導片16採用匹配好的材料ABS工程塑料、電木塑料、ABS工程塑料底下加銅或不鏽鋼薄膜製成；而薄型化電子產品的表面10採用匹配好的材料壓克力、薄玻璃、薄型塑料製成。
[0031]當通電於驅動橋式壓電陶瓷平面揚聲器I後，由彈性振膜121及粘貼於彈性振膜下表面的多個壓電陶瓷片122所構成的振動組件12便會產生振動，通過振動組件12底部兩側邊的第一導電層1211及第二導電層1212分別與第一傳導片14及第二傳導片16的一表面粘合，第一傳導片14及第二傳導片16的另一面則與一薄型化電子產品的表面10粘結形成一橋式結構，而所產生的振動能量透過上述導電層1211/1212傳遞至第一傳導片14及第二傳導片16，藉此帶動振動能量至電子產品的表面10，進而產生共振以發出聲響，其中彈性振膜121、壓電陶瓷片122、第一傳導片14與第二傳導片16採用匹配好的材料可提升整體效能，彈性振膜121採用匹配好的材料複合膜、銅或者不鏽鋼薄膜、碳纖維膜材料，壓電陶瓷片122採用絕緣材料，第一傳導片14與第二傳導片16採用ABS工程塑料、電木塑料、ABS工程塑料底下加銅或不鏽鋼薄膜製成；很明顯的，本實施例中的振動能量通過傳導片14/16傳遞到電子產品表面10上的發聲結果，會比振動組件完全粘合到電子產品表面上發聲所產生的振動能量要多得多，故可以使得本實施例中的低音會表現得更好。經實驗，同等振動組件直接粘合在電子產品表面上，典型測試音源發出的音量約7OTB，最低諧振頻率H)約1KHZ，而通過加入傳導片14/16構造後的結構方式，典型測試音源發出的音量約92DB，最低諧振頻率H)約500HZ。[0032]再接著，請參閱圖3，是為本發明的橋式壓電陶瓷平面揚聲器第三實施例示意圖。如圖3所示，橋式壓電陶瓷平面揚聲器I包括:一個薄型化電子產品，具有一表面10 ;—個振動組件12，由彈性振膜121及粘貼於彈性振膜的多個壓電陶瓷片122構成，其中壓電陶瓷片122上設有電極，且於本實施例中壓電陶瓷片是粘貼在彈性振膜的上下兩面；一個第一導電層1211,設置于振動組件12底部的一側邊；一個第二導電層1212,設置于振動組件12底部的另一側邊；一個第一傳導片14，其中一個面與第一導電層1211連接，另一個面則與薄型化電子產品的表面10粘結；以及一個第二傳導片16，其中一個面與第二導電層1212連接，另一個面則與薄型化電子產品的表面10粘結。其中，壓電陶瓷片122上的電極包含一正電極及一負電極設於壓電陶瓷片的兩側邊採叉指結構排列用以供電力輸入，通電後振動組件12所產生的振動能量通過第一傳導片14與第二傳導片16帶動至薄型化電子產品的表面10，進而產生共振以發出聲響；其中，在本實施例中的薄型化電子產品可以是平板電腦、筆記型電腦、智慧型手機、平板電視或可攜式多媒體播放器其中之一者。
[0033]此外，對於本實施例中所敘述的彈性振膜121、壓電陶瓷片122、第一傳導片14與第二傳導片16的形狀可以是矩形、圓形、環形或多邊形其中之一者；其中，彈性振膜121採用匹配好的材料PU複合膜材料、銅或者不鏽鋼薄膜、碳纖維膜製成；壓電陶瓷片122採用匹配好的絕緣材料製成；第一傳導片14與第二傳導片16採用匹配好的材料ABS工程塑料、電木塑料、ABS工程塑料底下加銅或不鏽鋼薄膜製成；而薄型化電子產品的表面10採用匹配好的材料壓克力、薄玻璃、薄型塑料製成。
[0034]當通電於驅動橋式壓電陶瓷平面揚聲器I後，由彈性振膜121及粘貼於彈性振膜上下兩面的多個壓電陶瓷片122所構成的振動組件12便會產生振動，通過振動組件12底部兩側邊的第一導電層1211及第二導電層1212分別與第一傳導片14及第二傳導片16的一表面粘合，第一傳導片14及第二傳導片16的另一面則與一薄型化電子產品的表面10粘結形成一橋式結構，而所產生的振動能量透過上述導電層1211/1212傳遞至第一傳導片14及第二傳導片16，藉此帶動振動能量至電子產品的表面10，進而產生共振以發出聲響，其中彈性振膜121、壓電陶瓷片122、第一傳導片14與第二傳導片16採用匹配好的材料可提升整體效能，彈性振膜121採用匹配好的材料PU複合膜、銅或者不鏽鋼薄膜、碳纖維膜材料，壓電陶瓷片122採用絕緣材料，第一傳導片14與第二傳導片16採用ABS工程塑料、電木塑料、ABS工程塑料底下加銅或不鏽鋼薄膜製成；很明顯的，本實施例中的振動能量通過傳導片14/16傳遞到電子產品表面10上的發聲結果，會比振動組件完全粘合到電子產品表面上發聲所產生的振動能量要多得多，故可以使得本實施例中的低音會表現得更好。經實驗，同等振動組件直接粘合在電子產品表面上，典型測試音源發出的音量約75DB，最低諧振頻率H)約1KHZ，而通過加入傳導片14/16構造後的結構方式，典型測試音源發出的音量約92DB，最低諧振頻率H)約500HZ。
[0035]最後，請參閱圖4，是為本發明的應用於薄型化電子產品的橋式壓電陶瓷平面揚聲器架構圖。如圖4所示，此壓電陶瓷平面揚聲器的結構組成與上述實施例相同，是包括具有彈性振膜20及設置於彈性振膜20上的壓電陶瓷片22組成的振動組件，其中壓電陶瓷片22上的電極包含一正電極221及一負電極222設於壓電陶瓷片22的兩側邊且採叉指結構排列；接著，壓電陶瓷片22的正電極221會透過柔性印刷線路板24上的引線241作電性連接，負電極222則是透過柔性印刷線路板24上的引線242作電性連接，通電後彈性振膜20與壓電陶瓷片22組成的振動組件所產生的振動能量會經由第一傳導片26與第二傳導片(未顯示於圖2中)帶動至薄型化電子產品的表面而發生共振以發出聲響，其中彈性振膜、壓電陶瓷片、第一傳導片與第二傳導片採用匹配好的材料，彈性振膜採用PU複合膜材料、銅或者不鏽鋼薄膜、碳纖維膜，壓電陶瓷片採用絕緣材料，第一傳導片與第二傳導片採用ABS工程塑料、電木塑料、ABS工程塑料底下加銅或不鏽鋼薄膜製成，而彈性振膜、壓電陶瓷片、第一傳導片與第二傳導片的形狀於本實施例中選自矩形，但不限於使用矩形；於本實施例中振動能量通過傳導片傳遞到電子產品表面上發聲會比振動組件完全粘合到電子產品表面上發聲所產生的振動能量要多得多，不僅增加振動強度，低音的表現也更好，且通過加入傳導片的結構方式粘合在電子產品表面，不需要專業設計的前腔和出音孔，可據以簡化整體結構，使其降低生產成本的同時又能保證壓電陶瓷平面揚聲器的音質效果，因此可廣泛應用於薄型化電子產品上，而薄型化電子產品選自於平板電腦、筆記型電腦、智慧型手機、平板電視或可攜式多媒體播放器其中之一者。
[0036]雖然本發明以前述的較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的專利保護範圍須視本說明書所附的權利要求範圍所界定的為準。
【權利要求】
1.一種橋式壓電陶瓷平面揚聲器，其特徵在於，包括: 一薄型化電子產品，具有一表面； 一振動組件，由一彈性振膜及粘貼於該彈性振膜的一壓電陶瓷片構成，其中該壓電陶瓷片上設有一電極； 一第一導電層，設置於該振動組件底部的一側； 一第二導電層，設置於該振動組件底部的另一側； 一第一傳導片，其中一面與該第一導電層連接，另一面則與該薄型化電子產品的該表面粘結；以及 一第二傳導片，其中一面與該第二導電層連接，另一面則與該薄型化電子產品的該表面粘結； 其中，該壓電陶瓷片上的該電極包含一正電極及一負電極用以供電力輸入，通電後該振動組件所產生的振動能量會經由該第一傳導片與該第二傳導片帶動至該薄型化電子產品的該表面而產生共振以發出聲響。
2.一種橋式壓電陶瓷平面揚聲器，其特徵在於，包括: 一薄型化電子產品，具有一表面； 一振動組件，由一彈性振膜及粘貼於該彈性振膜的多個壓電陶瓷片構成，其中該壓電陶瓷片上設有一電極； 一第一導電層，設置於該振動組件底部的一側； 一第二導電層，設置於該振動組件底部的另一側； 一第一傳導片，其中一面與該第一導電層連接，另一面則與該薄型化電子產品的該表面粘結；以及 一第二傳導片，其中一面與該第二導電層連接，另一面則與該薄型化電子產品的該表面粘結； 其中，該壓電陶瓷片上的該電極包含一正電極及一負電極用以供電力輸入，通電後該振動組件所產生的振動能量會經由該第一傳導片與該第二傳導片帶動至該薄型化電子產品的該表面而產生共振以發出聲響。
3.根據權利要求1或2所述的橋式壓電陶瓷平面揚聲器，其中該壓電陶瓷片的特徵在於:其是粘貼在該彈性振膜的上表面或下表面或上下兩面。
4.根據權利要求1或2所述的橋式壓電陶瓷平面揚聲器，其中該彈性振膜、該壓電陶瓷片、該第一傳導片與該第二傳導片的特徵在於:其形狀選自於矩形、圓形、環形或多邊形其中之一者。
5.根據權利要求1或2所述的橋式壓電陶瓷平面揚聲器，其中該正電極及該負電極的特徵在於:是分設於該壓電陶瓷片的兩側採叉指結構排列。
6.根據權利要求5所述的橋式壓電陶瓷平面揚聲器，其中該壓電陶瓷片的特徵在於:是採用絕緣材料製成。
7.根據權利要求1或2所述的橋式壓電陶瓷平面揚聲器，其中該彈性振膜的特徵在於:其材料是採用PU複合膜材料、銅或鋼等金屬薄膜材料、碳纖維膜材料其中之一者製成。
8.根據權利要求1或2所 述的橋式壓電陶瓷平面揚聲器，其中該第一傳導片與該第二傳導片的特徵在於:其材料是採用ABS工程塑料、ABS工程塑料底下粘合不鏽鋼或銅等金屬薄膜、電木塑料其中之一者製成。
9.根據權利要求1或2所述的橋式壓電陶瓷平面揚聲器，其中該薄型化電子產品之該表面的特徵在於:其材料是採用壓克力、薄玻璃、薄型塑料其中之一者製成。
10.根據權利要求1或2所述的橋式壓電陶瓷平面揚聲器，其中該薄型化電子產品的特徵在於:是選自於平板 電腦、筆記型電腦、智能型手機、平板電視或可攜式多媒體播放器其中之一者。
【文檔編號】H04R17/00GK103987007SQ201310049545
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年2月7日 優先權日:2013年2月7日
【發明者】陳妙波 申請人:上海珀理玫化學科技有限公司