專利名稱：電聲換能器用的振動(dòng)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電聲換能器用的振動(dòng)元件，包括帶有凹槽和至少兩個(gè)彼此分離之導(dǎo)電區(qū)域的膜片，以及線圈，損傷線圈設(shè)在凹槽內(nèi)并有兩個(gè)分別與一導(dǎo)電區(qū)域電接觸的連接導(dǎo)線。
另外，本發(fā)明涉及一種帶所述振動(dòng)元件的揚(yáng)聲器，以及所述振動(dòng)元件的制造方法。
背景技術(shù)：
在相對(duì)較小尺寸的揚(yáng)聲器中特別能夠找到所述類型的振動(dòng)元件，大量的電子設(shè)備都對(duì)其有所需求。具有這樣的振幅量級(jí)的揚(yáng)聲器，主要使用塑料線圈來(lái)制造它的膜片，其中使用材料厚度近似為8μm到150μm的比如聚碳酸酯、多芳基化合物、聚丙烯、聚萘亞甲基乙烯酯(polyethylennaphtalate)、聚酰亞胺甚至聚酰亞胺醚(polyetherimide)等材料。這里要指出的是，可用的塑料列表并不是全部，從而可以想到還可使用其他材料。通常，采用高壓深沖壓方法，將塑料線圈加熱到大約220℃的玻變溫度，然后用20巴到25巴的壓力壓到模具上。不過(guò)原則上講，也可以使用其他拉拔法以及沖壓法來(lái)制造膜片，特別是使用模具和反模具的方法。
有時(shí)使用所謂“袋狀膜片(bag diaphragms)”，結(jié)合動(dòng)圈的壓制過(guò)程，使用它產(chǎn)生凹槽。按照如下的方法插入線圈使連接導(dǎo)線處于線圈的上側(cè)，從而即使在插入之后也容易接近。在相當(dāng)多的情況下，將這些連接導(dǎo)線引向膜片的邊緣，在該處與使用振動(dòng)元件的揚(yáng)聲器的外殼相連。這樣的導(dǎo)線，一方面與固定的外殼相連，另一方面，也與運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)元件相連，于是，在小電阻的優(yōu)點(diǎn)以外，引發(fā)了若干問(wèn)題
-線環(huán)及其固定和可動(dòng)部分的接線壽命非常有限，特別是對(duì)于大振幅膜片而言。
-振動(dòng)元件的聲學(xué)性質(zhì)受線環(huán)的影響相當(dāng)大。一部分是源于由于電線的剛性使膜片不能完全自由振動(dòng)，從而極限頻率非常有限，線環(huán)相對(duì)于預(yù)定形態(tài)的每次偏離都會(huì)影響預(yù)定的振動(dòng)和頻率性質(zhì)。
-應(yīng)予說(shuō)明的是，連接導(dǎo)線不能在為其提供的位置之外的另外位置處接觸振動(dòng)元件或揚(yáng)聲器外殼，因?yàn)槟菚?huì)引起不期望的噪聲。
-線環(huán)甚至?xí)哂兴黄谕淖怨舱耦l率。
-制造過(guò)程比較復(fù)雜，因?yàn)橛袝r(shí)必須按照預(yù)定方式引入非常細(xì)的電線。
為此，一段時(shí)間以來(lái)已經(jīng)在使用膜片，所述膜片具有導(dǎo)電材料涂層形式的導(dǎo)電區(qū)域。此外，線圈電線在線圈的鄰近處與導(dǎo)電區(qū)域接觸，并利用這些導(dǎo)電區(qū)域?qū)崿F(xiàn)與外部連接導(dǎo)線的連接。這實(shí)際上可以減輕—但并不能完全去除上述問(wèn)題。此外，處于接觸點(diǎn)處的膜片會(huì)因所必須的粘接或焊接點(diǎn)而變硬，也會(huì)改變其聲學(xué)性質(zhì)。另一個(gè)問(wèn)題是導(dǎo)電粘合劑的降質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致電阻隨時(shí)間急劇改變。
于是，本發(fā)明的目的在于提供一種可避免所述問(wèn)題的振動(dòng)元件。

發(fā)明內(nèi)容
由開(kāi)頭段落中所述類型的振動(dòng)元件實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，其中將接觸點(diǎn)設(shè)在所述凹槽區(qū)域中。由此，可以消除引出上述問(wèn)題的所述線環(huán)。由于接觸點(diǎn)處于包含線圈的凹槽區(qū)域中，它隨著線圈一起運(yùn)動(dòng)。為此，線圈與連接導(dǎo)線的端部之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)將縮短連接導(dǎo)線或接觸點(diǎn)的壽命。另外，膜片不會(huì)在不希望區(qū)域中由于焊接或粘接點(diǎn)而變硬。最后一點(diǎn)，因?yàn)闆](méi)有連接導(dǎo)線必須按照預(yù)定的方式引導(dǎo)，所以簡(jiǎn)化了制造過(guò)程。就這一點(diǎn)應(yīng)予說(shuō)明的是，所述線圈并非必須僅包括兩條連接導(dǎo)線。還可以存在用于補(bǔ)償或測(cè)量目的的附加繞組。
如果將兩接觸點(diǎn)設(shè)在凹槽的內(nèi)側(cè)，則是有益的。在這種情況下，線圈的連接導(dǎo)線處于線圈的下側(cè)或者它的側(cè)面上，而且，在將線圈插入凹槽中時(shí)，它會(huì)與導(dǎo)電區(qū)自動(dòng)接觸。從而，可以貼著線圈設(shè)置線圈電線，或者可分別粘貼到該線圈上。在這種情況下，沒(méi)有連接導(dǎo)線從線圈引開(kāi)，結(jié)果更容易搬移線圈。僅僅應(yīng)當(dāng)將其看作是去除了接觸點(diǎn)處線圈電線的絕緣。
如果兩條連接導(dǎo)線穿透凹槽下部區(qū)域中的膜片，并且兩接觸點(diǎn)處于凹槽的外部，那將是有益的。這或許更有益于利于結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)將膜片涂覆到其下側(cè)。在這種情況下，在將線圈插入凹槽中時(shí)，連接導(dǎo)線通過(guò)預(yù)制孔或者直接穿透膜片。在后面的情況下，加熱膜片和/或連接導(dǎo)線是有益的，因?yàn)檫@樣能更容易地刺穿通常包括熱塑性塑料的膜片。當(dāng)插入線圈時(shí)，還可以將連接導(dǎo)線在膜片的下側(cè)彎曲，以方便接觸。此外，連接導(dǎo)線的彎曲有助于使線圈保持在凹槽中。
最后，如果將接觸點(diǎn)設(shè)置在凹槽的內(nèi)部，并且將連接導(dǎo)線穿透凹槽下部區(qū)域的膜片，而且使相關(guān)的接觸點(diǎn)處于凹槽的外部，則是有益的。這里可以使用兩側(cè)完全被涂覆的膜片，這是有益的，這種膜片制造起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單些。于是，將一個(gè)接觸區(qū)涂覆到膜片的上側(cè)，將另一接觸區(qū)涂覆到下側(cè)。
如果將導(dǎo)電區(qū)形成為使得連接導(dǎo)線與導(dǎo)電區(qū)在很大程度上電接觸，而與線圈的安裝位置無(wú)關(guān)，則尤為有益。在把線圈插入膜片的凹槽中時(shí)，線圈反復(fù)發(fā)生角度失準(zhǔn)。由此，為使導(dǎo)電區(qū)與連接導(dǎo)線之間不發(fā)生接觸，或者不完全接觸，將導(dǎo)電區(qū)設(shè)置成使其覆蓋一個(gè)圓弧。于是，可按照這種方式補(bǔ)償制造振動(dòng)元件時(shí)線圈產(chǎn)生的扭曲。
一種優(yōu)選的振動(dòng)元件是，它的導(dǎo)電區(qū)包括涂覆在膜片上的導(dǎo)電涂層。事實(shí)上，可以使用所有導(dǎo)電金屬作為所述導(dǎo)電涂層的材料，特別是貴重金屬，比如通過(guò)濺射、物理汽相沉積、化學(xué)汽相沉積或類似方法對(duì)其進(jìn)行涂覆。不過(guò)，也可以使用金屬，特別是鋁或銅的膠合箔片?？梢酝ㄟ^(guò)比如隨后的蝕刻來(lái)產(chǎn)生導(dǎo)電區(qū)所需的相應(yīng)形狀。除金屬涂層以外，所述膜片還可以包括半導(dǎo)體材料，并通過(guò)相應(yīng)的摻雜來(lái)制成導(dǎo)電區(qū)。本文還提到塑料，可以通過(guò)相應(yīng)的摻雜而使它變成導(dǎo)電性的。
如果利用粘合劑將線圈牢固固定在凹槽中，則是有益的，因?yàn)閺拈L(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)看，線圈分別與膜片或涂覆區(qū)之間的摩擦力和形狀配合通常都不足以使線圈保持在凹槽中。于是，可以使用一種廉價(jià)的且為非導(dǎo)電的標(biāo)準(zhǔn)粘合劑。
另外，通過(guò)軟焊(soldering)，通過(guò)定位焊接(welding)或者利用導(dǎo)電粘合劑而使連接導(dǎo)線與導(dǎo)電區(qū)之間接觸，這樣的振動(dòng)元件是有益的。如果連接導(dǎo)線與導(dǎo)電區(qū)之間的接觸力不足以獲得足夠小的過(guò)渡阻抗，還可以利用軟焊、定位焊接或者膠合來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的接觸。這樣可減小抵制純粹體接觸的過(guò)渡阻抗，并增加接觸時(shí)間。
焊接時(shí)，必須使焊料到達(dá)接觸點(diǎn)?？梢栽诔尚筒僮髦?，通過(guò)為連接導(dǎo)線或?qū)щ妳^(qū)或者兩者設(shè)置焊料球來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，在將線圈插入凹槽中時(shí)或者在插入之后焊料球熔化，從而，在連接導(dǎo)線與導(dǎo)電區(qū)之間提供接觸。
使用低熔點(diǎn)焊料也是有益的，因?yàn)槟て冃尾僮鞯囊话銣囟炔蛔阋允箻?biāo)準(zhǔn)焊料熔化。不過(guò)從現(xiàn)有技術(shù)的情況看，有些焊料是公知的，它們?cè)?00℃以下已經(jīng)部分地熔化。本文參照2004年5月25日公開(kāi)的美國(guó)專利US 6,740,544“Solder compositions for attaching a die to asubstrate”，特別是該文獻(xiàn)第6欄的表1。另外，這篇文獻(xiàn)還揭示，當(dāng)焊接時(shí)，可以利用所謂“焊接劑”來(lái)升高焊料的熔點(diǎn)。特別是當(dāng)電聲換能器將要工作在溫度升高的環(huán)境下時(shí)，這種方法是有益的。
焊接時(shí)無(wú)需提供添加劑，由此更容易產(chǎn)生接觸。由于使膜片變形的溫度通常低于連接導(dǎo)線和接觸區(qū)所用金屬的熔化溫度，所以，通過(guò)所謂冷壓焊接來(lái)連接各部分，不過(guò)也可以使用超聲焊接方法。
在高壓下，并且是在低于各部件再結(jié)晶溫度時(shí)，產(chǎn)生冷壓焊接點(diǎn)。這里，各部件保持固態(tài)，不過(guò)，塑料變形必然會(huì)使接觸區(qū)更靠近在一起。兩個(gè)接觸區(qū)的極度接觸因中間原子鍵聯(lián)力而提供兩工件的穩(wěn)定連接。為了獲得良好的連接，具有足夠大可冷鍛性的材料，如銅和鋁必須具有最小變形。從而，加熱可便于焊接處理。
最后，也可通過(guò)導(dǎo)電粘合劑來(lái)產(chǎn)生所述的接觸，當(dāng)焊接連接導(dǎo)線或接觸點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)電粘合劑會(huì)如同焊料那樣發(fā)生附著。最好是按照下述方式設(shè)置接觸點(diǎn)，使得在線圈插入凹槽中之后接觸點(diǎn)與外部空氣隔離。與開(kāi)放接合不同的是，通過(guò)缺乏氧或更少部分的氧，可使已提及的降質(zhì)相對(duì)放慢甚至防止降質(zhì)。從而，接合處的阻值不改變或者幾乎不改變。
還使用電聲換能器，特別是揚(yáng)聲器或麥克風(fēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，它包括根據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)元件。如果按照這樣的方式形成膜片的導(dǎo)電區(qū)域獨(dú)立于振動(dòng)元件的安裝位置，使設(shè)置在換能器特定位置處的兩個(gè)外部連接導(dǎo)線分別最大程度地接觸一個(gè)導(dǎo)電區(qū)，將是有益的。當(dāng)將振動(dòng)元件插入揚(yáng)聲器的外殼中時(shí)，振動(dòng)元件反復(fù)發(fā)生角度失準(zhǔn)。從而，為了避免由此在導(dǎo)電區(qū)與外部連接導(dǎo)線之間發(fā)生接觸或不完全接觸，按照在外部接觸點(diǎn)處設(shè)置成覆蓋圓弧的方式來(lái)設(shè)置導(dǎo)電區(qū)。按照這種方式，可以有利地補(bǔ)償制造電聲換能器時(shí)振動(dòng)元件發(fā)生的扭曲。
最后，還可通過(guò)電聲換能器所用振動(dòng)元件的制造方法來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的目的，其中，振動(dòng)元件的膜片基本具有至少兩個(gè)彼此分隔的導(dǎo)電區(qū)，所述方法包括以下步驟-在膜片中產(chǎn)生凹槽，以及-將包括兩個(gè)連接導(dǎo)線的線圈插入凹槽中，從而連接導(dǎo)線分別與一個(gè)導(dǎo)電區(qū)電接觸，并且接觸點(diǎn)處于凹槽區(qū)域中。
應(yīng)予說(shuō)明的是，按照本發(fā)明的振動(dòng)元件的所述優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例(該優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例源于具體制造步驟)，也適用于根據(jù)本發(fā)明的方法，反之亦然。從而對(duì)于根針對(duì)據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)元件已經(jīng)提及的具體特征的實(shí)現(xiàn)，將不再分別進(jìn)行討論。
總之，優(yōu)選這樣一種方法，利用該方法，在一個(gè)處理步驟中將線圈裝入用于制造膜片的模具中，和/或構(gòu)成模具的一部分，利用此模具制造凹槽，并形成凹槽，以及將線圈插入凹槽中。從而，在成型操作之后依然留在凹槽中的線圈，不必在一個(gè)分離的處理步驟中插入。因而，按照本發(fā)明的振動(dòng)元件的制造過(guò)程特別簡(jiǎn)單。
于是，如果在同一處理步驟中導(dǎo)電區(qū)與接觸導(dǎo)線之間也實(shí)現(xiàn)接觸，則尤為有益。從而，例如若僅通過(guò)體接觸發(fā)生接觸，則由于在凹槽，線圈和連接導(dǎo)線適當(dāng)成型時(shí)，在將線圈插入凹槽中會(huì)自動(dòng)發(fā)生該接觸，因此特別簡(jiǎn)單。不過(guò)，在將線圈插入凹槽的同時(shí)，可進(jìn)行軟焊接，定位焊接或粘接處理。
于是，如果在制造過(guò)程中施加壓力和/或熱量，則是有益的，從而同時(shí)支持或能夠進(jìn)行變形處理和接觸處理。通常，膜片的變形必須有壓力、熱量或者兩者存在。同時(shí)，可利用熱量和/或壓力進(jìn)行例如定位焊接或軟焊接，結(jié)果，可配合使用所輸送的能量。焊接時(shí)，優(yōu)選的熔點(diǎn)實(shí)際上低于成型期間通常溫度，但高于振動(dòng)元件的后續(xù)操作溫度的焊料。如果操作溫度特別接近于變形溫度或者甚至低于變形溫度，則已經(jīng)提到的焊接劑可能會(huì)有所幫助。


本發(fā)明的這些以及其他方面是很明顯的，并將參照下面所述的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，但不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明局限于這些實(shí)施例，其中圖1a以剖面形式表示振動(dòng)元件；圖1b以頂視圖形式表示圖1a的振動(dòng)元件；圖2a-2e表示按照第一制造過(guò)程，制造圖1a，1b振動(dòng)元件的步驟；圖3a-3e表示按照第二制造過(guò)程，制造圖1a，1b振動(dòng)元件的步驟；圖4表示涂覆在一側(cè)上的膜片導(dǎo)電區(qū)的一種優(yōu)選配置；圖5表示涂覆在一側(cè)上的膜片導(dǎo)電區(qū)的另一種優(yōu)選配置；圖6表示涂覆在兩側(cè)上的膜片導(dǎo)電區(qū)的一種優(yōu)選配置；圖7表示將兩個(gè)接觸點(diǎn)設(shè)在凹槽內(nèi)側(cè)底部的振動(dòng)元件；圖8表示將兩個(gè)接觸點(diǎn)設(shè)在凹槽內(nèi)部側(cè)面的振動(dòng)元件；圖9表示將一個(gè)接觸點(diǎn)被設(shè)在凹槽內(nèi)部，一個(gè)接觸點(diǎn)設(shè)在凹槽外部的振動(dòng)元件；圖10表示將兩個(gè)接觸點(diǎn)設(shè)在凹槽外部的振動(dòng)元件。
具體實(shí)施例方式
圖1a以剖面圖形式表示本發(fā)明的振動(dòng)元件1，該振動(dòng)元件1包括膜片2和線圈5。膜片2的上側(cè)具有彼此分隔的涂覆在膜片2上的導(dǎo)電涂層形式的導(dǎo)電區(qū)域3a、3b。另外，膜片2具有凹槽4，其中裝有線圈5。在線圈5的下側(cè)設(shè)有線圈5的兩個(gè)連接導(dǎo)線6a、6b。所述連接導(dǎo)線6a、6b在兩個(gè)連接點(diǎn)8a、8b處與所述導(dǎo)電區(qū)域3a、3b電接觸。有如從圖1a可以推知的，接觸點(diǎn)8a、8b處于凹槽4內(nèi)部的下部區(qū)域。最后，通過(guò)粘合劑7保證線圈5不脫落。
圖1b以頂視圖形式表示圖1a的振動(dòng)元件1。從圖中可以看出，導(dǎo)電區(qū)域3a、3b以條形形狀設(shè)置在膜片2的上側(cè)，并在中心斷開(kāi)?？赏ㄟ^(guò)涂覆兩個(gè)金屬條而相當(dāng)容易地形成這種形狀的涂層。圖1b表示涂層的省料形式。不過(guò)，也可以涂覆膜片2的幾乎整個(gè)表面。有如從圖1b可以看出的，此時(shí)的接觸點(diǎn)8a、8b近似處于線圈5的外部邊緣與導(dǎo)電區(qū)域3a、3b的交叉點(diǎn)處。本例中通過(guò)粘合劑7的三個(gè)橢圓形點(diǎn)，額外地保證線圈5不發(fā)生脫落。當(dāng)然，也可以是任何其他數(shù)量的點(diǎn)，或者還可以是連續(xù)的粘合劑珠。毫無(wú)疑問(wèn)，還可以將線圈5另外或者專門地粘貼到線圈5的內(nèi)圓上。
圖2a-2e表示按第一制造過(guò)程制做圖1a、1b所示振動(dòng)元件的步驟。圖2a表示用于制做振動(dòng)元件1的空模具9。在第一步2b中，將線圈5插入模具9中，使連接導(dǎo)線6a、6b處于遠(yuǎn)離模具9的一側(cè)。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，在線圈的保持區(qū)域中將模具9顯示為完全平坦的。為了更容易地將線圈5固定到模具中，當(dāng)然還可以設(shè)置凸緣。
在第二步2c中，將已經(jīng)包含金屬涂層形式的導(dǎo)電區(qū)域3a、3b的膜片2，引入到模具9中。然后，將在本例中包含熱塑性塑料的膜片2預(yù)先加熱，從而能夠更為容易地進(jìn)行后續(xù)的形成過(guò)程?，F(xiàn)在在第三步2d中形成振動(dòng)元件1。之后，在膜片2遠(yuǎn)離模具9的一側(cè)上加給增大的氣壓，使膜片2緊壓模具9。實(shí)際上，此處自然會(huì)需要附加的固定和密封，不過(guò)為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖中并未示出。另一種可能是將反模具緊壓膜片2。
從圖2d中很容易看出，線圈5構(gòu)成模具9的一部分。從而，膜片2的形成以及線圈5插入凹槽4中，是在一個(gè)工序中進(jìn)行的。由此，在所述的同一工序中，連接導(dǎo)線6a、6b與導(dǎo)電區(qū)域3a、3b發(fā)生接觸。從而，相關(guān)的接觸點(diǎn)8a、8b處于凹槽4的下部區(qū)域中。可以簡(jiǎn)單地通過(guò)體接觸或者也可以通過(guò)粘貼、定位焊接或軟焊接來(lái)發(fā)生這樣的接觸。于是，在(低壓)定位焊接或者軟焊接點(diǎn)的同時(shí)，可以使用令膜片2發(fā)生變形的熱量和壓力。相對(duì)于單純體接觸而言，兩者都具有更長(zhǎng)壽命和更低過(guò)渡阻抗的優(yōu)點(diǎn)。
焊接時(shí)，必須使焊料到達(dá)接觸點(diǎn)8a、8b。在成型處理之前，可以按照使連接導(dǎo)線6a、6b或?qū)щ妳^(qū)域3a、3b，或者兩者，在相應(yīng)位置處設(shè)有焊料球來(lái)進(jìn)行。當(dāng)通過(guò)線圈5形成凹槽4時(shí)，同時(shí)也相繼形成所述的焊接點(diǎn)。
焊接時(shí)，無(wú)需輸送添加劑，結(jié)果，按照這種方式更容易發(fā)生接觸。由于使膜片2成型的溫度通常低于連接導(dǎo)線6a、6b和導(dǎo)電區(qū)域3a、3b所使用的金屬熔化的溫度，通過(guò)所謂冷壓焊接，實(shí)現(xiàn)各部分的連接。
最后，也可以利用導(dǎo)電粘合劑實(shí)現(xiàn)所述接觸，焊接時(shí)，將其涂覆在連接導(dǎo)線6a、6b上，或者涂覆在比如焊料的接觸點(diǎn)8a、8b上。
圖2e表示最終的成品振動(dòng)元件1。實(shí)際上，線圈5通過(guò)摩擦力或形狀配合而被保持在凹槽4中，不過(guò)，在當(dāng)前的情況下，另外涂覆粘合劑7，以保證線圈不會(huì)發(fā)生脫落。當(dāng)然，也可以在成型處理之前為線圈5涂覆粘合劑，從而粘接到膜片2或者分別處于凹槽4區(qū)域中的導(dǎo)電區(qū)域3a、3b。
圖3a-3e表示按第二制造過(guò)程制做圖1a、1b所示振動(dòng)元件的步驟。圖3a表示空模具9。與第一制做過(guò)程不同的是，線圈5的形狀與模具9本身結(jié)合成一體。此時(shí)，在第一步3b中，將已經(jīng)包含金屬涂層形式的導(dǎo)電區(qū)域3a、3b的膜片2引入到模具9中。預(yù)先還將膜片2加熱，從而可更容易地進(jìn)行成型處理。
在第二步3c中形成膜片2。在膜片2遠(yuǎn)離模具9的一側(cè)上加給增大的氣壓，使膜片2緊壓模具9。實(shí)際上，這里，為了簡(jiǎn)化同樣沒(méi)有表示出必須的固定和密封。此處，也可以將反模具緊壓膜片2。這里，膜片2的形成，以及線圈5插入到凹槽4中，并非在一個(gè)工序中進(jìn)行的。從而，圖3d中表示的所形成的膜片2，為一種半成品。只有在另外一個(gè)處理步驟3e中，才將線圈5插入凹槽4中，此時(shí)還將發(fā)生連接導(dǎo)線6a、6b與導(dǎo)電區(qū)域3a、3b的接觸。相關(guān)的接觸點(diǎn)8a、8b也處于凹槽4的下部區(qū)域中。
有如前一示例那樣，可通過(guò)體接觸、粘貼、定位焊接或軟焊接來(lái)實(shí)現(xiàn)所述接觸。但考慮到，與連接方法有關(guān)，如果需要的話，必須從外部加給熱量和壓力。例如，當(dāng)利用熱敏性導(dǎo)電粘合劑進(jìn)行接觸時(shí)，可以帶來(lái)優(yōu)點(diǎn)。利用這種方法，在將線圈5插入凹槽4中之前，可使膜片2相應(yīng)地冷卻。圖3e表示最終的成品振動(dòng)元件1。這里，也另外涂覆粘合劑7，以保證線圈不發(fā)生脫落。
圖4表示用于膜片2的涂覆在一側(cè)的導(dǎo)電區(qū)域3a、3b的一種優(yōu)選配置。兩個(gè)導(dǎo)電區(qū)域3a、3b分別覆蓋內(nèi)外圓環(huán)的幾乎180°，這些圓環(huán)通過(guò)橋彼此連接。在成型膜片2的操作之后，將內(nèi)圓環(huán)設(shè)置在凹槽4的區(qū)域中，從而使導(dǎo)電區(qū)域3a、3b可與線圈5的連接導(dǎo)線6a、6b接觸。因此，如果連接導(dǎo)線6a、6b彼此相對(duì)，則線圈5可圍繞它轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)大約180°，使其不會(huì)妨礙接觸。為了能夠補(bǔ)償在將線圈5插入凹槽4時(shí)的容隙，這是優(yōu)選的。
由于外面的環(huán)，對(duì)于包含根據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)元件1的電聲換能器的外部連接導(dǎo)線，也是同樣適用的。從而，假若連接導(dǎo)線彼此相對(duì)，則振動(dòng)元件1可圍繞其轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)大約180°，使其不會(huì)妨礙處于換能器特定位置處的外部連接導(dǎo)線分別與導(dǎo)電區(qū)域3a、3b的接觸。為了能夠補(bǔ)償在將振動(dòng)元件1插入電聲換能器的外殼時(shí)的容差，這也是優(yōu)選的。圖4表示涂層的一種省料形式，當(dāng)然，也可以將導(dǎo)電區(qū)域3a、3b近似設(shè)置成半圓形。
圖5表示用于膜片2的涂覆在一側(cè)上的導(dǎo)電區(qū)域3a、3b的另一種優(yōu)選配置。從而，由兩個(gè)通過(guò)橋與膜片2的外部區(qū)域分別連接的同心圓環(huán)來(lái)形成所述導(dǎo)電區(qū)域3a、3b。兩個(gè)環(huán)中外面的一個(gè)，通過(guò)內(nèi)環(huán)的橋而被斷開(kāi)。在膜片2上按如下方式涂覆環(huán)，也即使得導(dǎo)電區(qū)域3a、3b分別處于凹槽4的下部和/或側(cè)面區(qū)域(也參照?qǐng)D7和8)。此時(shí)，兩個(gè)導(dǎo)電區(qū)域3a、3b覆蓋內(nèi)和外圓環(huán)的大約360°。從而，如果連接導(dǎo)線6a、6b處于彼此的旁邊，則線圈5可圍繞其轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)大約360°，使其不會(huì)妨礙導(dǎo)電區(qū)域3a、3b與連接導(dǎo)線6a、6b之間的接觸。為了能夠補(bǔ)償在將線圈5插入凹槽4時(shí)的容隙，這也是優(yōu)選的。
在當(dāng)前的情況下，被插入電聲換能器外殼中的振動(dòng)元件2，只能夠旋轉(zhuǎn)，因?yàn)閷?dǎo)電區(qū)域3a、3b僅處于膜片2的外部區(qū)域的某一位置處。不過(guò)，通過(guò)也將相應(yīng)的環(huán)設(shè)置在所述外部區(qū)域中，可以避免發(fā)生這一問(wèn)題。圖5也表示涂層的一種省料形式，當(dāng)然導(dǎo)電區(qū)域3a、3b還可以近似覆蓋整個(gè)膜片2。
圖6表示用于膜片2的涂覆在兩側(cè)上的導(dǎo)電區(qū)域3a、3b的配置。這里，導(dǎo)電區(qū)域3a、3b相同，第一導(dǎo)電區(qū)域3a處于膜片2的上側(cè)上，第二導(dǎo)電區(qū)域3b處于膜片2的下側(cè)上。導(dǎo)電區(qū)域3a、3b分別由一個(gè)圓環(huán)形成，它們通過(guò)各自的橋與膜片2的外部區(qū)域連接。按照如下的方式將環(huán)設(shè)置在膜片2上，也即使得在形成凹槽4的下側(cè)和/或側(cè)面區(qū)域之后設(shè)置導(dǎo)電區(qū)域3a、3b(也參照?qǐng)D9)。在這種情況下，連個(gè)導(dǎo)電區(qū)域3a、3b覆蓋圓環(huán)的360°。然后，任意地插入線圈5，使其不妨礙所述導(dǎo)電區(qū)域3a、3b與連接導(dǎo)線6a、6b之間的接觸。利用這種改型，使連接導(dǎo)線3a、3b中的一個(gè)穿透膜片2，從而，也能接觸到處于下部的導(dǎo)電區(qū)域3b。
在這種情況下，被插入電聲換能器外殼中的振動(dòng)元件1，只能旋轉(zhuǎn)，因?yàn)閷?dǎo)電區(qū)域3a、3b僅存在于膜片2的外部區(qū)域的某一位置處。不過(guò)，還可以通過(guò)在所述外部區(qū)域中設(shè)置相應(yīng)的環(huán)，以避免發(fā)生這一問(wèn)題。圖6表示涂層的另一種省料形式；當(dāng)然，導(dǎo)電區(qū)域3a、3b還可以覆蓋整個(gè)膜片2。
圖7以剖面圖的形式表示振動(dòng)元件1，將兩個(gè)接觸點(diǎn)8a、8b設(shè)置在凹槽4的內(nèi)部的下部。圖7包括具有兩個(gè)彼此分離的導(dǎo)電區(qū)域3a、3b的膜片2，以及一凹槽4。從而，第一導(dǎo)電區(qū)域3a覆蓋凹槽4遠(yuǎn)離中心的內(nèi)部區(qū)域，第二導(dǎo)電區(qū)域3b覆蓋凹槽4更靠近中心的內(nèi)部區(qū)域。在凹槽4中，線圈5也設(shè)有兩個(gè)連接導(dǎo)線6a、6b。從而，第一連接導(dǎo)線6a處于距離中心更遠(yuǎn)處，因而在第一接觸點(diǎn)8a處與第一導(dǎo)電區(qū)域3a接觸。同樣，第二連接導(dǎo)線6b處于距離中心更近處，因而在第二接觸點(diǎn)8b處與第二導(dǎo)電區(qū)域3b接觸。也通過(guò)粘合劑7保證線圈5不發(fā)生脫落。
應(yīng)予說(shuō)明的是，連接導(dǎo)線6a、6b并非必須僅在線圈5下側(cè)以上的位置處突起，而是可形成兩個(gè)在線圈5上突出的圓環(huán)。由此，如果導(dǎo)電區(qū)域3a、3b僅設(shè)置在膜片2的一個(gè)位置，可以按照一種扭曲的方式將線圈5插入凹槽4中。
圖8表示與圖7類似的振動(dòng)元件1，不過(guò)對(duì)于它來(lái)說(shuō)，接觸點(diǎn)8a、8b并不是處于凹槽4的下側(cè)，而是處于側(cè)面上。有利的是，這里利用壓縮空氣進(jìn)行成型處理，因?yàn)樵谶@種情況下，接觸點(diǎn)8a、8b產(chǎn)生的底部切口在此時(shí)不起作用。由于通過(guò)側(cè)面上的接觸點(diǎn)8a、8b足以在線圈5與凹槽4之間實(shí)現(xiàn)形狀配合，所以，不需要額外地粘貼線圈5。從而可以想到，用連接導(dǎo)線6a、6b圍繞線圈5的整個(gè)區(qū)域，以增強(qiáng)所述的形狀配合。應(yīng)當(dāng)注意，這里還可以使用其他底部切口形式，以提供或增加線圈5與凹槽4之間的形狀配合。例如，線圈5可具有由特別設(shè)置的繞線所形成的凹陷或凸出。
圖9表示振動(dòng)元件1，對(duì)于它而言，第一接觸點(diǎn)8a處于凹槽4的內(nèi)側(cè)，第二接觸點(diǎn)8c處于凹槽4的外側(cè)。在這種情況下，膜片2在兩側(cè)上被涂覆，從而第一導(dǎo)電區(qū)域3a處于膜片2的上側(cè)，第二導(dǎo)電區(qū)域3b處于膜片2的下側(cè)。線圈5的第一連接導(dǎo)線6a有如按照?qǐng)D7示例那樣被接觸到，不過(guò)，通過(guò)膜片2中的孔引導(dǎo)第二連接導(dǎo)線6b，導(dǎo)電區(qū)域3a、3b在凹槽4的外側(cè)發(fā)生彎曲，并且在接觸點(diǎn)8c處與第二導(dǎo)電區(qū)域3b接觸。在這種情況下，可以完全涂覆膜片2，這種情況下在制造時(shí)是有益的。例如，如果結(jié)構(gòu)條件必須這種連接，則這種配置還接觸電聲換能器的外部連接導(dǎo)線，那將是有益的。
圖10最后表示振動(dòng)元件1，它的兩個(gè)接觸點(diǎn)8a、8b處于凹槽4的外側(cè)。在這種情況下，僅在下側(cè)涂覆膜片2。然后，比如像圖4或5中那樣形成導(dǎo)電區(qū)域3a、3b。在將線圈5插入凹槽4中時(shí)，連接導(dǎo)線6a、6b穿透膜片2和導(dǎo)電區(qū)域3a、3b，并且在接觸點(diǎn)8c、8d處與后者接觸。由于接觸點(diǎn)8c、8d處于凹槽4的外側(cè)，也很容易將它們焊接或粘貼在一起。還可以進(jìn)行焊接，特別是將連接導(dǎo)線6a、6b彎曲。與圖9相反，這里在把線圈5插入凹槽4中時(shí)，膜片2沒(méi)有孔；不過(guò)，直到這一步時(shí)并沒(méi)有穿透。使膜片2升溫可以支持這種操作。如果需要的話，還可以加熱連接導(dǎo)線6a，6b，甚至加熱到膜片2的熔化溫度之上。
為了完整性，注意即使各附圖中一直表示為圓形膜片2，本發(fā)明當(dāng)然還涉及除圓形膜片2之外的其他膜片(例如矩形，橢圓形等)。
另外要指出的是，導(dǎo)電區(qū)域3a、3b并非必須由金屬涂層制成。相反地，比如，所述涂層也可為像導(dǎo)電塑料等材料。也可以不存在這種涂層，而是在導(dǎo)電區(qū)域3a、3b中摻雜出膜片，甚至該處變成導(dǎo)電性的。
還應(yīng)指出，作為一種優(yōu)選接觸的原則，可以在指定位置處預(yù)先剝離連接導(dǎo)電6a、6b的絕緣層。還可以通過(guò)接觸期間接觸點(diǎn)8a、8d處的溫度來(lái)破壞絕緣層，從而，不需要在一個(gè)分離的步驟中去除絕緣層。
順便提及，為了使膜片2發(fā)生變形，并非絕對(duì)需要升高溫度。實(shí)際上，還可以例如在室溫下使膜片2發(fā)生變形。
最后，所述焊接點(diǎn)還可以使用低熔點(diǎn)焊料。發(fā)現(xiàn)膜片2變形處理期間的溫度甚至不足以將標(biāo)準(zhǔn)焊料加熱到熔點(diǎn)。本文還參考已經(jīng)提及的美國(guó)專利US 6,740,544。
最后還要提及，本發(fā)明的特征可以單獨(dú)地和組合地存在，即使僅按照組合或者單獨(dú)的方式提及也不例外。術(shù)語(yǔ)“包括(含)”不排除存在根據(jù)本發(fā)明的方法或根據(jù)本發(fā)明的目的中的附加特征。此外，在提到單個(gè)步驟或單個(gè)元件時(shí)不排除存在多個(gè)這些步驟或元件，反之亦然。
權(quán)利要求
1.一種電聲換能器用的振動(dòng)元件(1)，它包括-膜片(2)，所述膜片具有凹槽(4)和至少兩個(gè)彼此分離的導(dǎo)電區(qū)域(3a，3b)，以及-線圈(5)，所述線圈設(shè)在凹槽(4)中，并具有兩條連接導(dǎo)線(6a，6b)，分別與一個(gè)導(dǎo)電區(qū)域(3a，3b)電接觸，其中，在凹槽(4)的區(qū)域中設(shè)有接觸點(diǎn)(8a-8d)。
2.如權(quán)利要求1所述的振動(dòng)元件(1)，其中，-兩個(gè)接觸點(diǎn)(8a，8b)處于凹槽(4)的內(nèi)側(cè)上，或者-兩個(gè)連接導(dǎo)線(6a，6b)穿透凹槽(4)的下部區(qū)域中的膜片(2)，并且兩個(gè)接觸點(diǎn)(8c，8d)處于凹槽(4)的外側(cè)上，或者-一個(gè)接觸點(diǎn)(8a)處于凹槽(4)的內(nèi)側(cè)上，連接導(dǎo)線(6b)穿透凹槽(4)的下部區(qū)域中的膜片(2)，并且相關(guān)的接觸點(diǎn)(8c)處于凹槽(4)的外側(cè)上。
3.如權(quán)利要求1所述的振動(dòng)元件(1)，其中，將所述導(dǎo)電區(qū)域(3a，3b)形成為，使得所述連接導(dǎo)線(6a，6b)與導(dǎo)電區(qū)域(3a，3b)很大程度上電接觸，而與線圈(5)的安裝位置無(wú)關(guān)。
4.一種電聲換能器，包含權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的振動(dòng)元件(1)。
5.如權(quán)利要求4所述的電聲換能器，其中，以如下方式形成膜片(2)的導(dǎo)電區(qū)域(3a，3b)使處于該換能器特定位置處的兩個(gè)外部連接導(dǎo)線，很大程度上分別與導(dǎo)電區(qū)域(3a，3b)接觸，而與振動(dòng)元件(1)的安裝位置無(wú)關(guān)。
6.一種電聲換能器用的振動(dòng)元件(1)的制造方法，其中，所述振動(dòng)元件(1)的膜片(2)基本具有至少兩個(gè)彼此分離的導(dǎo)電區(qū)域(3a，3b)，所述方法包括以下步驟-在膜片(2)中制成凹槽(4)，并且-將帶有兩條連接導(dǎo)線(6a，6b)的線圈(5)插入凹槽(4)中，使得連接導(dǎo)線(6a，6b)分別與導(dǎo)電區(qū)域(3a，3b)電接觸，并且接觸點(diǎn)(8a-8d)處于凹槽(4)的區(qū)域中。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，-兩個(gè)接觸點(diǎn)(8a，8b)處于凹槽(4)的內(nèi)側(cè)上，或者-兩個(gè)連接導(dǎo)線(6a，6b)穿透凹槽(4)的下部區(qū)域中的膜片(2)，并且兩個(gè)接觸點(diǎn)(8c，8d)處于凹槽(4)的外側(cè)上，或者-一個(gè)接觸點(diǎn)(8a)處于凹槽(4)的內(nèi)側(cè)上，連接導(dǎo)線(6b)穿透凹槽(4)的下部區(qū)域中的膜片(2)，并且相關(guān)的接觸點(diǎn)(8c)處于凹槽(4)的外側(cè)上。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，將線圈(5)裝入用于制做膜片(2)的模具(9)中和/或構(gòu)成模具(9)的一部分，利用模具(9)制成凹槽(4)，并且在一個(gè)處理步驟中形成所述凹槽(4)以及將線圈(5)插入凹槽(4)中。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述導(dǎo)電區(qū)域(3a，3b)與連接導(dǎo)線(6a，6b)之間的接觸也在所述同一處理步驟中進(jìn)行。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，在制造凹槽(4)的過(guò)程中加給壓力和/或熱量，從而能同時(shí)支持或進(jìn)行變形處理和接觸處理。
11.如權(quán)利要求6-10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，將膜片(2)制成在除預(yù)定容限之外的區(qū)域中是導(dǎo)電性的，并且在把線圈(5)插入凹槽(4)中時(shí)，使連接導(dǎo)線(6a，6b)與導(dǎo)電區(qū)域(3a，3b)可靠地接觸。
全文摘要
一種電聲換能器，特別是揚(yáng)聲器用的振動(dòng)元件(1)，包括具有至少兩個(gè)彼此分離之導(dǎo)電區(qū)域(3a，3b)的膜片(2)和凹槽(4)。在凹槽(4)中，線圈(5)設(shè)有兩條分別與導(dǎo)電區(qū)域(3a，3b)電接觸的連接導(dǎo)線(6a，6b)。然后，在凹槽(4)區(qū)域中設(shè)置接觸點(diǎn)(8a－8d)。此外，提供一種制造振動(dòng)元件(1)的方法?？梢栽谝粋€(gè)處理步驟中實(shí)行把線圈(5)插入凹槽(4)中以及使連接導(dǎo)線(6a，6b)選擇地與導(dǎo)電區(qū)域(3a，3b)接觸。
文檔編號(hào)H04R9/00GK101061748SQ200580039839
公開(kāi)日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2005年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月23日
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