專利名稱：具有一體式聲腔構(gòu)件的駐極體電容式麥克風(fēng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種麥克風(fēng)，特別是具有一體式聲腔構(gòu)件的駐極體電容式麥 克風(fēng)，屬于聲頻設(shè)備領(lǐng)域。背景技術(shù)：
近年來(lái)，將聲波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的微型麥克風(fēng)被越來(lái)越多地應(yīng)用到通訊行
業(yè)(如電話機(jī)、手機(jī))、計(jì)算機(jī)多媒體系統(tǒng)(VolP)、電子玩具(如電子游戲機(jī)、 聲控玩具)以及音響設(shè)備(例如DC、 DV、 MP3、 MP4、免提中的聲頻部件)等 各種產(chǎn)品中，其中駐極體電容式麥克風(fēng)(EMC)應(yīng)用較為廣泛。這種麥克風(fēng) 通常包括由頂面和側(cè)壁圍成的金屬殼體，殼體頂面開(kāi)有若干的孔形聲音通道； 置入殼體內(nèi)的振動(dòng)板，其包括金屬環(huán)和其環(huán)形端面上的振動(dòng)膜；背極板；設(shè) 置于背極板與金屬環(huán)之間、使背極板與振動(dòng)膜之間形成一定間隔的塑環(huán)；置 于背極板下方、使背極板與采用結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(JFET)的線路板的覆銅
電連接的銅支架。為了防止背極板、銅支架與殼體電連接，通常還在此兩者 外套置有塑料環(huán)形支架對(duì)其絕緣。
駐極體電容麥克風(fēng)工作時(shí)，聲波由孔形通道進(jìn)入殼體內(nèi)，引起容納腔中 振動(dòng)膜振動(dòng)，令振動(dòng)膜與背極板形成的平板電容間的距離發(fā)生變化，從而導(dǎo) 致平板電容發(fā)生變化，由于振動(dòng)膜或背極板上涂敷有駐極體材料，可任選其 一預(yù)先在其駐極體材料上駐極，駐極體材料可束縛電荷，這樣在電容之間存 在一個(gè)不變的電荷量。因此當(dāng)兩極板間距離變化時(shí)引起電容兩端的電壓變化， 這樣形成的聲電變換效應(yīng)產(chǎn)生了微弱的電信號(hào)，然后電信號(hào)通過(guò)銅支架傳遞到線路板，經(jīng)過(guò)線路板上電子元件的處理后輸出轉(zhuǎn)換為所需電信號(hào)。
裝配時(shí)在殼體內(nèi)先置入振動(dòng)板，再放入塑環(huán)，然后依次放入背極板、銅 支架以及塑料支架，最后放入線路板并進(jìn)行封口、在殼體頂面設(shè)置防塵布。 由此可見(jiàn)，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的零部件不少于8個(gè)，需要八道以上工序，每一個(gè)零件 的誤差累積起來(lái)會(huì)形成較大的累積誤差數(shù)值，由于零件數(shù)量多且體積較小， 加工精度要求高，存在裝配難度，它直接影響到產(chǎn)品合格率和成品一致性以 及材料成本、人工成本。此外，基于制造裝配流程長(zhǎng)、工序多的現(xiàn)狀，產(chǎn)品 零件長(zhǎng)時(shí)間裸露在空氣中且人手操作頻繁，這兩個(gè)環(huán)節(jié)致使零件易黏附雜物 及灰塵，影響敏感度及產(chǎn)品合格率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提 供一種零件數(shù)量較少、累積誤差明顯減小、生產(chǎn)裝配工序簡(jiǎn)化、裝配便捷、 生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品合格率高、質(zhì)量更加穩(wěn)定的具有一體式聲腔構(gòu)件的駐極體 電容式麥克風(fēng)。為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
頂面開(kāi)有聲孔、具有容納腔的殼體；置于殼體內(nèi)的振動(dòng)元件；與殼體周 緣電連接的線路板；所述的振動(dòng)元件與殼體頂部?jī)?nèi)表面之間形成第一聲腔； 所述的聲孔與第一聲腔連通；其特征在于所述的殼體內(nèi)設(shè)有置于振動(dòng)元件、 線路板之間的一體式聲腔構(gòu)件，其由環(huán)形側(cè)壁和一體形成于側(cè)壁的腔板構(gòu)成， 所述的腔板上開(kāi)有通孔且內(nèi)凹于側(cè)壁下端，所述的側(cè)壁和腔板形成第二聲腔， 側(cè)壁的外側(cè)面涂覆有絕緣材料層。結(jié)構(gòu)獨(dú)特的一體式聲腔構(gòu)件省略了傳統(tǒng)駐 極體電容麥克風(fēng)中的背極板、銅支架、塑料支架等部件，腔板、側(cè)壁和絕緣 材料層分別相當(dāng)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的背極板、銅支架和塑料支架， 一個(gè)零件同時(shí)實(shí)現(xiàn)電容極板、與線路板電連接以及與殼體絕緣等多項(xiàng)功能，減少了零件數(shù)量、 簡(jiǎn)化了整體結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工序，優(yōu)化了必備零件的裝配關(guān)系，有效減小了零件
累積誤差；同時(shí)又便于裝配、縮短裝配時(shí)間，即縮短了零件暴露在空氣中及 經(jīng)人手操作的時(shí)間，保證了零件的敏感度，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量、合格率， 亦降低了生產(chǎn)成本。側(cè)壁形狀不限于圓形，可以為方形、三角形、橢圓形等， 其亦不限于連續(xù)封閉環(huán)形，亦可為斷續(xù)呈鋸齒狀等其他狀態(tài)，選擇其表面涂 覆的絕緣材料能滿足側(cè)壁與殼體之間絕緣要求即可。對(duì)一體式聲腔構(gòu)件除側(cè) 壁外的其它表面，可涂覆絕緣材料或不涂覆絕緣材料。如涂覆有絕緣材料， 此絕緣材料可采用駐極體材料預(yù)先束縛住一定數(shù)量的電荷。
對(duì)于上述技術(shù)方案的完善和補(bǔ)充，可以增加如下技術(shù)特征
所述的一體式聲腔構(gòu)件采用導(dǎo)電材料制成。這種材質(zhì)上的選擇滿足形成 電容一端極板的要求。
麥克風(fēng)還包括置于振動(dòng)元件、 一體式聲腔構(gòu)件之間的絕緣隔環(huán)。當(dāng)一體 式聲腔構(gòu)件頂面為平面時(shí)，需要絕緣隔環(huán)將振動(dòng)元件與一體式聲腔構(gòu)件隔開(kāi) 一定距離，以便形成平板電容，且給振動(dòng)元件提供空間便于發(fā)生振動(dòng)，從而 形成聲波振動(dòng)的電信號(hào)。
所述腔板內(nèi)凹于側(cè)壁的上端形成電容腔， 一體式聲腔構(gòu)件形成上部為電 容腔、下部為第二聲腔的上、下雙腔結(jié)構(gòu)，腔板上表面以上的側(cè)壁形成凸起 部，其外側(cè)面及頂面涂覆有絕緣材料層。凸起部一體設(shè)置在一體式聲腔構(gòu)件 上，將振動(dòng)元件與一體式聲腔構(gòu)件隔開(kāi)一定距離，以便形成平板電容，并可 替代傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的塑環(huán)，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)，減少產(chǎn)品的零件數(shù)量和 累積誤差，提高裝配效率。凸起部的內(nèi)側(cè)面可涂敷絕緣材料層，也可不涂敷。所述的線路板上設(shè)有輸入端，所述的側(cè)壁底部與輸入端電連接。 一體式 聲腔構(gòu)件通過(guò)側(cè)壁底部將聲波振動(dòng)的電信號(hào)傳送到線路板上，由其上的電子 元件進(jìn)行處理、輸出，輸入端通?？蔀榫€路板覆銅的部分。
所述的振動(dòng)元件包括振動(dòng)膜和環(huán)件，所述的振動(dòng)膜為絕緣材料制成，振 動(dòng)膜上表面涂敷有金屬材料層，環(huán)件設(shè)置于金屬材料層上，振動(dòng)元件的下表 面與凸起部觸接。絕緣材料層可作為駐極體材料預(yù)先束縛住一定數(shù)量的電荷, 當(dāng)振動(dòng)膜發(fā)生振動(dòng)時(shí)形成電信號(hào)，環(huán)件隔開(kāi)了殼體頂部的內(nèi)表面與振動(dòng)膜， 使兩者之間有一定距離，便于振動(dòng)膜振動(dòng)，又起導(dǎo)通作用，將振動(dòng)膜金屬材 料層與殼體電導(dǎo)通。
本發(fā)明一體式聲腔構(gòu)件替代了傳統(tǒng)駐極體電容麥克風(fēng)中的背極板、銅支 架、塑料支架、塑環(huán)等部件，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)零件等多項(xiàng)功能，將現(xiàn)有技術(shù) 中全部由散件裝配改進(jìn)為選擇部分零件一體化，通過(guò)減少零件數(shù)量，優(yōu)化整 體結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系和生產(chǎn)工序，減小了零件累積誤差；同時(shí)又便于裝配、縮 短裝配時(shí)間，達(dá)到減少零件暴露在空氣中及經(jīng)人手操作的時(shí)間，保證了零件 的敏感度，從而使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、合格率高，隨之亦大幅降低了生產(chǎn)成本。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的立體裝配結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的立體裝配結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例一中一體式聲腔構(gòu)件的平面結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例一中一體式聲腔構(gòu)件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明實(shí)施例一中一體式聲腔構(gòu)件的正面立體結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明實(shí)施例一中一體式聲腔構(gòu)件的反面立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例二的立體裝配結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明中線路板的電路原理圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例三的立體裝配結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、防塵布，2、鋁殼，3、振動(dòng)板，4、塑環(huán)，5、背極板，6、銅 支架，7、塑料支架，8、線路板，100、具有一體式聲腔構(gòu)件的駐極體電容式 麥克風(fēng)，101、防塵布，110、殼體，111、聲孔，112、頂部?jī)?nèi)表面，113、 頂部外表面，114、殼體連接表面，120、振動(dòng)元件，121、振動(dòng)膜上表面， 122、振動(dòng)膜下表面，123、環(huán)件，130、絕緣隔環(huán)，140、 一體式聲腔構(gòu)件， 141、通孔，142、腔板上表面，143、內(nèi)表面，144、凸起部，145、側(cè)壁， 146、電容腔，147、第二聲腔，150、線路板，151、線路板上表面，152、 輸入端，153、線路板外表面。具體實(shí)現(xiàn)方式下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)作進(jìn)一步的 說(shuō)明。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的駐極體電容式麥克風(fēng)，包括防塵布1，由頂面和 側(cè)壁圍成容納腔且呈倒置碗形的鋁殼2，鋁殼2頂面開(kāi)有若干允許聲音進(jìn)入容 納腔的孔形通道；設(shè)于鋁殼2內(nèi)并與鋁殼內(nèi)側(cè)壁觸接的振動(dòng)板3，其包括金屬 環(huán)和其下環(huán)形端面設(shè)置的振動(dòng)膜；背極板5;設(shè)置于背極板5與金屬環(huán)之間、 使背極板與振動(dòng)板之間形成一定間隔的塑環(huán)4;置于背極板5下方、使背極板5 與采用結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(JFET)的線路板8的輸入端電連接的銅支架7。為 了防止背極板5、銅支架7與鋁殼2電連接，通常還在此兩者外套置有塑料環(huán)形 支架6對(duì)其絕緣。如圖2-6所示，實(shí)施例一中，具有一體式聲腔構(gòu)件的駐極體電容式麥克風(fēng)100，包括采用金屬材質(zhì)制成的、開(kāi)有聲孔111、具有由頂面和殼壁圍成容 納腔的殼體110，殼體110頂部外表面上貼敷有防塵布101;置于殼體內(nèi)的振動(dòng)元件120;振動(dòng)元件120包括振動(dòng)膜和金屬材料制成的環(huán)件123，振動(dòng)膜為絕 緣材料層制成，振動(dòng)膜上表面121涂敷有金屬材料層，環(huán)件123設(shè)置于金屬材 料層上，使振動(dòng)膜與殼體內(nèi)部上表面隔離，便于振動(dòng)膜振動(dòng)，環(huán)件123周緣與 殼體110接觸性電連接，亦可用焊接、粘結(jié)等方式令環(huán)f牛123周緣與殼體110 固定電連接，防止裝配過(guò)程中雜物、灰塵進(jìn)入內(nèi)部，影響敏感度；用于封堵 殼體110容納腔的線路板150，其與殼體110周緣電連接；振動(dòng)元件120與殼體110頂部?jī)?nèi)表面112之間形成第一聲腔；聲孔111與第一聲腔連通；殼體110內(nèi)還設(shè)有置于振動(dòng)元件120、線路板150之間、采用導(dǎo)電材料層制成的一體式聲 腔構(gòu)件140， 一體式聲腔構(gòu)件140具有由側(cè)壁145和一體成形且內(nèi)凹于側(cè)壁下 端的腔板限定的第二聲腔(圖4中，高度為H的部分)，腔板開(kāi)有復(fù)數(shù)個(gè)厚度方 向上的通孔141，側(cè)壁145的外側(cè)面涂覆有絕緣材料層，側(cè)壁145可形成于腔 板周緣，亦可形成于周緣內(nèi)側(cè)，連續(xù)環(huán)狀或非連續(xù)突起狀均可，其位置與線 路板150上的輸入端152對(duì)應(yīng)即可。腔板上表面142以上的側(cè)壁形成凸起部144，其外側(cè)面及頂面涂覆有絕緣 材料層。振動(dòng)膜下表面122與凸起部144觸接。為了增加振動(dòng)膜與一體式聲腔 構(gòu)件之間的間隔(圖4中，高度為h的部分)，還可設(shè)置塑料的絕緣隔環(huán)130， 當(dāng)h的值為0時(shí)，即腔板的上表面142為平面即不設(shè)置凸起部144時(shí)，則必須采 用絕緣隔環(huán)130，以保證形成平板電容。線路板150的上表面151上設(shè)有電子元件、環(huán)形覆銅的輸入端152，側(cè)壁145底部與輸入端152電連接(可接觸連接，亦可采用焊接等其他固定聯(lián)接方 式)，線路板外表面153與殼體110電連接。裝配時(shí)，依次將振動(dòng)元件120、 一體式聲腔構(gòu)件140裝入殼體110的容納 腔內(nèi)，再將線路板150上表面151對(duì)應(yīng)一體式聲腔構(gòu)件封堵在殼體開(kāi)口端，最 后借助于諸如巻邊、焊接、熔接或黏結(jié)的機(jī)械緊固使線路板150與殼體110之 邊緣部保持接觸。如圖7所示，實(shí)施例二為腔板的上表面142上設(shè)有涂覆有絕緣材料層的凸 起部144的技術(shù)方案，絕緣材料層可涂敷在凸起部144的頂面和外側(cè)面上，其 余部分是否涂敷不做限定，此時(shí)不需在振動(dòng)元件與一體式聲腔構(gòu)件之間設(shè)置 絕緣隔環(huán)，其余部分與實(shí)施例一相同。如圖8所示， 一體式聲腔構(gòu)件140側(cè)壁145的底部接觸于線路板覆銅的 輸入端152，將耦合電信號(hào)傳遞于線路板150中的電子器件，進(jìn)行信號(hào)處理， 輸出音頻信號(hào)。亦可采用將耦合電信號(hào)傳遞于線路板150的模數(shù)轉(zhuǎn)換器件(圖 中未示出)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，輸出數(shù)字音頻信號(hào)。如圖9所示，實(shí)施例三在實(shí)施例二的基礎(chǔ)上，將各零件形狀改成方形。 以上圖2、 7、 9所示的具有一體式聲腔構(gòu)件的駐極體電容式麥克風(fēng)是本發(fā) 明的具體實(shí)施例，已經(jīng)體現(xiàn)出本發(fā)明突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，可根據(jù)實(shí)際 的使用需要，對(duì)其進(jìn)行材質(zhì)、形狀、規(guī)格、孔的數(shù)量以及色彩等方面的修改， 在此不多贅述。
權(quán)利要求
1. 具有一體式聲腔構(gòu)件的駐極體電容式麥克風(fēng)，包括頂面開(kāi)有聲孔(111)、具有容納腔的殼體(110)；置于殼體內(nèi)的振動(dòng)元件(120)；與殼體(110)周緣電連接的線路板(150)；所述的振動(dòng)元件(120)與殼體(110)頂部?jī)?nèi)表面(112)之間形成第一聲腔；所述的聲孔(111)與第一聲腔連通；其特征在于所述的殼體(110)內(nèi)設(shè)有置于振動(dòng)元件(120)、線路板(150)之間的一體式聲腔構(gòu)件(140)，其由環(huán)形側(cè)壁(145)和一體形成于側(cè)壁的腔板構(gòu)成，所述的腔板上開(kāi)有通孔(141)且內(nèi)凹于側(cè)壁下端，所述的側(cè)壁(145)和腔板形成第二聲腔，側(cè)壁(145)的外側(cè)面涂覆有絕緣材料層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有一體式聲腔構(gòu)件的駐極體電容式麥克風(fēng)，其 特征在于所述的一體式聲腔構(gòu)件(140)采用導(dǎo)電材料制成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有一體式聲腔構(gòu)件的駐極體電容式麥克 風(fēng)，其特征在于還包括置于振動(dòng)元件(120)、 一體式聲腔構(gòu)件(140)之間的 絕緣隔環(huán)(130)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有一體式聲腔構(gòu)件的駐極體電容式麥克 風(fēng)，其特征在于所述腔板內(nèi)凹于側(cè)壁(145)的上端形成電容腔， 一體式聲腔 構(gòu)件形成上部為電容腔(146)、下部為第二聲腔(147)的上、下雙腔結(jié)構(gòu)， 腔板上表面(142)以上的側(cè)壁形成凸起部(144)，其外側(cè)面及頂面涂覆有絕 緣材料層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有一體式聲腔構(gòu)件的駐極體電容式麥克風(fēng)，其 特征在于所述的線路板(150)上設(shè)有輸入端(152)，所述的側(cè)壁(145)底 部與輸入端(152)電連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有一體式聲腔構(gòu)件的駐極體電容式麥克風(fēng)，其 特征在于所述的振動(dòng)元件(120)包括振動(dòng)膜和環(huán)件(123)，所述的振動(dòng)膜為 絕緣材料制成，振動(dòng)膜上表面(121)涂敷有金屬材料層，環(huán)件(123)設(shè)置 于金屬材料層上，環(huán)件(123)周緣與殼體(110)接觸性電連接，振動(dòng)膜下 表面(122)與凸起部(144)觸接。
全文摘要
具有一體式聲腔構(gòu)件的駐極體電容式麥克風(fēng)，屬于聲頻設(shè)備領(lǐng)域?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)零部件數(shù)量多，累積誤差大，易黏附雜物及灰塵，成品合格率低、裝配效率低。本發(fā)明包括殼體、振動(dòng)元件以及用于封堵殼體容納腔且與殼體電連接的線路板；振動(dòng)元件與殼體頂部?jī)?nèi)表面之間形成第一聲腔；外殼孔與第一聲腔連通；其特征在于殼體內(nèi)設(shè)有置于振動(dòng)元件、線路板之間的一體式聲腔構(gòu)件，其由環(huán)形側(cè)壁和一體形成于側(cè)壁的腔板構(gòu)成，腔板上開(kāi)有通孔且內(nèi)凹于側(cè)壁下端，側(cè)壁和腔板形成第二聲腔，側(cè)壁的外側(cè)面涂覆有絕緣材料層，其優(yōu)點(diǎn)在于一體式聲腔構(gòu)件替代并實(shí)現(xiàn)了多個(gè)零件等多項(xiàng)功能，零件數(shù)量少，優(yōu)化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工序，縮小了累積誤差，降低生產(chǎn)成本，合格率高。
文檔編號(hào)H04R19/01GK101272637SQ20081006067
公開(kāi)日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者吳健勇, 胡志卿, 邵浩洵, 陳曉雯 申請(qǐng)人:華英倫電子(寧波)有限公司;華英倫多媒體制品(寧波)有限公司