專利名稱：電聲換能器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種動態(tài)電聲換能器，尤其關于一種適于表面安裝在印制電路板上的動態(tài)電聲換能器。
相關技術說明諸如揚聲器和擴音器等微型電聲換能器主要適于安裝在印制電路板上。尤其如在JP-B-7-117836專利文獻中描述的表面安裝在印制電路板上的電聲換能器。
在一動態(tài)電聲換能器中，提供框架以支撐在該隔膜的周邊。將一金屬蓋(其上具有一聲音發(fā)射孔)固定到該框架以保護該隔膜，這樣使得該隔膜免于遭受手指或其它部件的傷害。
然而當傳統(tǒng)的電聲換能器安裝在印制電路板表面上時，卻不易于回流焊接。由于金屬蓋具有較高的熱傳導性，在回流焊接過程中，其溫度將變得很高，以至于該金屬蓋輻射的熱量使隔膜變形或使磁鐵消磁。
“回流焊接”為一種焊接方法，其中電聲換能器放置在具有焊接軟膏的印制電路板上并且該電聲換能器易于在短時高溫(如在200℃到250℃時從5秒到20秒的時間里)時進行熱處理，從而將電聲換能器接頭板固定并通過電回路連接到印制電路板的傳導部分上。
本發(fā)明通過提供由合成樹脂制成的框架和蓋獲得上述目的。
適于表面安裝在印制電路板上的動態(tài)電聲換能器包含一隔膜，該隔膜具有一與其連接的聲音線圈；一框架，其用于支撐在該隔膜周邊；以及一安裝在該框架上的表面安裝接頭部件。該框架由合成樹脂構成，以及將一由合成樹脂構成并且具有一聲音發(fā)射孔的蓋固定到框架以保護隔膜。
“電聲換能器”不限于如動態(tài)電聲換能器的特定裝置。其可以為如揚聲器，蜂鳴器，擴音器，以及接收器。
“隔膜”不限于如應用于動態(tài)電聲換能器的特定裝置。
“聲音線圈”不限于如應用于動態(tài)換能器的特定裝置。
“接頭部件”不限于如當電聲換能器表面安裝在印制電路板上時適于與印制電路板表面接觸的特定裝置。
“蓋”和“框架”由合成樹脂制成?？墒褂萌魏畏N類的合成樹脂只要其易于回流焊接。
在本發(fā)明的電聲換能器中，支撐該隔膜外周的該框架由合成樹脂制成，并且將蓋固定到該框架以保護隔膜。該蓋由合成樹脂制成，其上形成有聲音發(fā)射孔。該結構具有以下優(yōu)點。
由于與金屬相比，合成樹脂的熱傳導性較低，因此當電聲換能器經回流焊接時，能防止均由合成樹脂制成的框架和蓋過熱。這將有效地防止由于框架和蓋的輻射熱導致的隔膜變形和磁鐵的消磁。
這樣，根據本發(fā)明的動態(tài)電聲換能器通過回流焊接可表面安裝在印制電路板上。
在該框架和該隔膜二者其中之一內，提供微通孔以使該隔膜的背面空間與大氣相通。當電聲換能器經回流焊接時，微通孔將防止由于空氣的熱膨脹而導致的背面空間內部壓力的異常升高。由于微通孔的內徑設定為小于直徑1毫米，因此電聲換能器的聲音特性不會受到微通孔的影響。優(yōu)選地，微通孔的內徑可小于直徑0.5毫米，只要微通孔可作為壓力調節(jié)裝置。
通過插入成型(insert molding)，接頭部件可與該框架一體地構成以進一步增強該接頭部件與該框架的安裝強度。該接頭部件的前端可容易地延伸在板端面加工表面20b的平面內，從而使電聲換能器的外觀更薄并更加適于表面安裝。
優(yōu)選地，該框架和該蓋的形狀可為矩形。這樣可容易地定向電聲換能器，從而使其精確地定位在印制電路板上。


圖1A表示根據本發(fā)明的電聲換能器的俯視圖。
圖1B表示根據本發(fā)明的電聲換能器的仰視2A表示從圖1的IIa方向看去的視圖。
圖2B表示從圖1的IIb方向看去的視圖。
圖3表示沿圖1中的線III-III的截面視圖。
圖4為蓋被揭去后的電聲換能器的仰視圖。
圖5為圖4中V部分的詳細視圖。
圖6為沿圖5中的VI-VI線的截面視圖。
圖1A為根據本發(fā)明的電聲換能器10的俯視圖，以及圖1B為電聲換能器10的仰視圖。圖2A為從圖1A的IIa方向看去的視圖，以及圖2B為從IIb方向看去的視圖。圖3為示沿圖1A中的線III-III的截面視圖。
如這些圖中所示，根據本發(fā)明的電聲換能器10為一微型動態(tài)揚聲器，該微動態(tài)揚聲器適于安裝在電子設備(如移動電話)的印制電路板上。電聲換能器10表面安裝在印制電路板上。通過線圈彈簧的彈簧壓力該電聲換能器可安裝在印制電路板上。
電聲換能器10包含框架組件12，分別安裝在框架組件12上邊的隔膜14和蓋16，以及安裝在框架組件12下邊的磁路單元18。
圖4為去掉蓋16后的電聲換能器10的俯視圖。
框架組件12包含框架20，一對接頭板22，一聲音線圈24，以及一對假接頭板26。
框架20是注塑而成并由聚酰胺樹脂構成。在其俯視圖中，其形狀為邊長約為15毫米的近似正方形。
框架20包含底壁20A以及從底壁20A的外邊向上延伸的側壁20B。在底壁20A的中心形成有一圓形孔20a，該圓形孔用于在其中放置磁路單元18。底壁20A的下表面20b構成板端面加工表面(boardfacing surface)，當電聲換能器10安裝在印制電路板上時，該板端面加工表面與該印制電路板處于相對的位置。板端面加工表面20b的位置稍微低于磁路單元18的下表面。
在側壁20B內側，在框架20上形成有一隔膜支撐部件20C，其與圓形孔20a同一圓心地從底壁20A延伸。隔膜14放在隔膜支撐部件20C的上表面以粘附在該隔膜支撐部件的上表面。這樣，在隔膜14的背(下)側形成一背部空間C1。
一對終接頭板22嵌在側壁20B內側的兩壁角，并且一對假接頭板26嵌在另外兩壁角。
在嵌有接頭板22的兩壁角，一對接頭嵌入部件20D在略微低于隔膜支撐部件20C的高度從底壁20A延伸形成。
在嵌有假接頭板26的另外兩個壁角，構成兩個附加空間C2以與背部空間C1連通。通過從隔膜支撐部件20C截去一近似三角的片并在截去部分的內側形成一切口20g而形成附加空間C2。當隔膜14放在并固定在隔膜支撐部件20C上時，附加空間C2與大氣隔離。
接頭板22和假接頭板26為壓制彎(pressed and bent)金屬。通過插入成型以生成框架組件12，接頭板22和假接頭板26與框架20一體地構成。接頭板22的基礎部分22A曝露在接頭嵌入部分20D的上表面，并且接頭板的前部分曝露在板端面加工表面20b上。假接頭板26的基礎部分26A曝露在附加空間C2上，并且其前部分26B曝露在板端面加工表面20b上。
接頭板22的前部分22B和假接頭板26B的前部分與板端面加工表面20b在同一平面，并且延伸到側壁20B的外側。它們分別作為伸出片22b和26b沿側壁20B的外表面略微向上彎曲。伸出片22b和26b在框架組件12的插入成型之后由剩余片構成。自側壁20B的伸出片在一預定位置被截去并彎進伸出片22b和26b內。
在底壁20A，從板端面加工表面20b延伸到接頭板22和假接頭板26分別形成兩個柱狀孔20d和兩個20f。當框架組件12為模制的插入件時，通過插入式固定模具形成上述柱狀孔。
隔膜14通過熱壓模制的聚酰亞胺樹脂膜構成，其具有多個彼此為同一圓心的凹凸不平整的部分。構成有外圍平面部分14a(外圍)以及中間平面部分14b。在外圍平面部分14a隔膜14固定到隔膜支撐部件20C的上表面并在中間平面部分14b固定到聲音線圈24的前端。在嵌有假接頭板26的壁角，外圍平面14a向外側延伸以形成延伸部分14c。延伸部分14c將附加空間C2與隔膜14上的空氣隔離。
蓋16由注塑并由聚酰亞胺樹脂構成，其具有與框架20實際相同的尺寸。
蓋16包含頂壁16A和自頂壁16A的外邊向下延伸的側壁16B。在頂壁16A的外邊形成一矩形的聲音發(fā)射孔16a。通過截去嵌有假接頭板26的兩壁角之間的部分側壁16B，形成聲音發(fā)射孔16a。在側壁16B處，蓋16通過粘結劑38粘附到框架20的側壁20B。在頂壁16A的下側中心形成一圓形凹槽16b以當隔膜振動時，防止干擾隔膜14。
磁路單元18包含鋼制基礎28，磁鐵30，以及鋼軛32。
基礎28為底部為圓形的圓柱體。環(huán)形凹槽28a形成在圓柱體的上圓周。磁鐵30其上鍍有鎳的含釹燒結磁鐵(Nd-Fe-B燒結磁鐵)。磁鐵為圓盤狀并且以同一圓心粘附到基礎28底部的上表面。軛32為圓盤狀，其直徑稍微大于磁鐵30。軛以同一圓心粘附到磁鐵30的上表面。這樣在軛32的外表面和基礎28的內表面之間形成一圓柱形磁隙，圓柱形磁隙與整個圓周具有相同的寬度以便在磁隙內容納聲音線圈24的下部。
磁路單元18從下面安裝在圓形孔20a內，并且粘附到底壁20A。沿圓形孔20a的圓周等間隔的形成三個用于與環(huán)形凹槽28a嚙合以支撐磁路單元18的定位片20e。
圖5為圖4中V部分的詳圖。圖6為圖5中沿VI-VI線的截面視圖。
接頭板22被分成朝向基礎部分22A的兩部分，從而具有兩個曝露在接頭嵌入部分20D的上表面的分開部分22A1和22A2。里邊的分開部分22A1構成傳導固定部分，該傳導固定部分用于聲音線圈24的線圈接頭24a。外邊的分開部分22A2構成具有小孔22a的線圈彈簧安裝部分。
傳導固定部分22A1和線圈彈簧安裝部分22A2為臺肩形(shape ofland)，并且基本上與接頭嵌入部分20D的上表面在同一表面。接頭嵌入部分20D的上表面(曝露有傳導固定部分22A1)稍微高出曝露有線圈彈簧安裝部分22A2的接頭嵌入部分的上表面。
聲音線圈24放置在圓形孔20a內以便該聲音線圈的上端基本上與隔膜支撐部分20C的上表面在同一平面。通過將線圈接頭24a的前端部分熱壓，從聲音線圈24上端抽出的兩線圈接頭24a固定并通過電氣回路連接到傳導固定部分22A1。將涂料34涂在傳導固定部分22A1上以保護熱壓部分和聲音線圈24其它部分之間的鄰接區(qū)域。
部分切除隔膜支撐部分20C以及側壁20B以曝露接頭嵌入部分20D的上表面，以將線圈接頭24a固定到接頭嵌入部分20D的上表面。密封介質填充在接頭嵌入部分20D與固定在隔膜支撐部分20C上的隔膜14之間，從而使背部空間C1成為與大氣隔離的密閉空間。
底壁20A具有一微通孔20c，其用于使背部空間C1與大氣連通以防止背部空間C1內部壓力的變化。微通孔20c可為內徑小于1mm(優(yōu)選地為小于0.5mm)的微小尺寸，只要微通孔可作為內部壓力調節(jié)器。
當線圈接頭24a被熱壓到傳導固定部分22A1上時，一支撐架(金屬銷)插入到位于接頭嵌入部分20D內的傳導固定部分22A1下方的圓柱形孔20d內。
圓柱形凹槽20h從板端面加工表面20b延伸到位于接頭嵌入部分20D內的線圈彈簧安裝部分22A2下方的(背面)接頭板22。圓柱形凹槽20h的中間部分為圓柱體，該圓柱體內有接頭板22的小孔22a。該圓柱形凹槽的下部呈圓錐體地延伸到板端面加工表面20b，并且其上部呈錐形地延伸到接頭板22。
本發(fā)明的電聲換能器10適于表面安裝到印制電路板上?；蛘撸湟部蛇m于通過線圈彈簧的彈簧壓力安裝到印制電路板上。在后面的情形中，如圖6中的雙劃線所示，通過將線圈彈簧的前端40a插入到小孔22a以固定到接頭板22的線圈彈簧安裝部分22A2上，從而將線圈彈簧40插入到圓柱形凹槽20h內。線圈彈簧40的前端40a通過焊錫42焊接在線圈彈簧安裝部分22A2的上表面。
線圈彈簧40具有一預定長度，該長度長于圓柱形凹槽20h，并且具有一預定直徑，該直徑小于圓柱形凹槽20h的內徑。線圈彈簧40由鍍有鎳和金的不銹鋼構成。
如上所述，在本發(fā)明的電聲換能器10中，框架20用于支撐隔膜14的外圍平面部分14a，其由合成樹脂構成，以及具有一聲音發(fā)射孔16a的蓋16由合成樹脂構成并被固定到框架20以便保護隔膜14。從而，本發(fā)明提供一下優(yōu)點。
由于與金屬相比，合成樹脂的導熱性低得多，因此當電聲換能器須經回流焊接時，可防止均由合成樹脂構成的框架20和蓋16過熱。這將有效防止由于框架20和蓋16的輻射熱導致的隔膜14的變形和磁鐵30的消磁。
能使根據本發(fā)明的動態(tài)電聲換能器通過回流焊接表面安裝在印制電路板上。
在優(yōu)選實施例中，由于隔膜由較高耐熱性的聚酰亞胺樹脂構成，因此能更加有效地防止隔膜14的變形。由于磁鐵由耐熱性較高的含釹燒結磁鐵構成，因而能更加有效地防止磁鐵30的消磁。
在本實施例中，由于微通孔20C形成在底壁20A上以使背部空間C1與大氣連通，因此背部空間C1不是封閉的空間。微通孔20C防止背部空間C1內部壓力的變化。當電聲換能器須經回流焊接時，能防止由于熱擴散導致的背部空間C1內部壓力的異常升高。
由于微通孔的內徑設置為小于1mm的一小數(shù)值，電聲換能器10的聲音特性不會因為微通孔20c而受到影響。優(yōu)選地，微通孔20c的內徑可小于0.5mm，只要其可作為壓力調節(jié)裝置。微通孔20c可與框架20一體地構成，或可單獨構成(如通過激光束的輻射)。后一方法中的微通孔的內徑尺寸可做得更小。
除微通孔20c外，可在框架20和隔膜14之間形成微縫隙，只要其可作為用于背面空間C1的內部壓力調節(jié)裝置。
在上述的實施例中，由于框架20的蓋16形似一矩形，電聲換能器10可容易地被直接定位。從而，電聲換能器10在回流焊接中可精確地定位在印制電路板上。
除在本實施例中的頂壁16A的外邊外，聲音發(fā)射孔16a可形成在其它位置(如在頂壁16A的中心)。
在框架20的壁角上，提供有兩接頭板22和兩假接頭板26。假接頭板26的前端26B延伸到板端面加工表面20b，接頭板22的前端22B同樣延伸到板端面加工表面20b。電聲換能器10通過在壁角的焊錫可牢固地安裝在印制電路板上，這樣可提高安裝強度。
此外，前端22B和26B基本上與板端面加工表面20b在同一平面，并延伸到側壁20B的外側。更進一步地，二者作為突出片22b和26b，分別沿側壁20B稍微向上延伸。接頭板22和假接頭板26可焊接在突出片22b和26b側的印制電路板上以及前端22B和26B的下表面，這樣可提高安裝強度。
通過插入成型使接頭板22和假接頭板可與框架20一體地構成，以更進一步提高板與框架20的安裝強度。前端22B和26B可與板端面加工表面20b延伸在一平面內，從而使電聲換能器10更薄并且更適于表面安裝。
權利要求
1.一種適于表面安裝在印制電路板上的動態(tài)電聲換能器，其包含一隔膜，其具有一與其連接的聲音線圈；一框架，其用于支撐在所述隔膜的外周，以及一安裝在所述框架上的表面安裝接頭部件；其中所述框架由合成樹脂構成，以及一蓋，其由合成樹脂構成并且具有一固定到所述框架以便保護所述隔膜的聲音發(fā)射孔。
2.如權利要求所述1的電聲換能器，其中一微通孔形成在所述框架和所述隔膜二者的其中之一內以使所述隔膜的背部空間與大氣連通。
3.如權利要求1所述的電聲換能器，其中所述接頭部件通過插入成型與所述框架一體地構成。
4.如權利要求2所述的電聲換能器，其中所述接頭部件通過插入成型與所述框架一體地構成。
5.如權利要求1所述的電聲換能器，其中每個所述框架和所述蓋實際上為矩形。
6.如權利要求2所述的電聲換能器，其中每個所述框架和所述蓋近似為矩形。
7.如權利要求3所述的電聲換能器，其中每個所述框架和所述蓋近似為矩形。
全文摘要
一種適于表面安裝在印制電路板上的動態(tài)電聲換能器，其包含一隔膜，一在隔膜周邊用于支撐隔膜的合成樹脂框架，一安裝在框架上的表面安裝接頭部件，以及一合成樹脂蓋，其具有一固定到框架的聲音發(fā)射孔以保護該隔膜。由于框架和蓋由熱傳導性較低的合成樹脂制成，因此該電聲傳感器經回流焊接表面安裝在印制電路板上而不傷及隔膜和磁鐵。
文檔編號H04R9/00GK1455620SQ0312410
公開日2003年11月12日 申請日期2003年4月29日 優(yōu)先權日2002年4月30日
發(fā)明者田島和茂, 大石義治, 加藤貴春 申請人:星精密株式會社