CN107547989A - 微型电声换能器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种微型电声换能器及其制作方法，包括基板、马达组件、膜片组件与盒体，马达组件设置在基板上，膜片组件设置在盒体内，盒体扣设在基板上，并将马达组件覆盖其中；基板由绝缘材料制成，基板的表面上设有用于电气连接的导片，导片和基板底面的焊盘连接；马达组件包括电枢、线圈和锷铁磁铁组件，锷铁磁铁组件包括圈状锷铁以及位于锷铁内部的两块磁铁；膜片组件包括膜片框、膜片和振板，膜片的一面和膜片框连接，膜片另一面与振板连接，膜片位于振板和膜片框之间，振板设置有连接杆，连接杆与电枢的端部连接；盒体上设置有出音口，出音口位于膜片组件和盒体顶部之间。本发明的基板可以作为整个制作过程中的载体，实现制作过程自动化。

Description

微型电声换能器及其制作方法

技术领域

本发明属于电声换能器，更具体涉及一种微型电声换能器及其制作方法。

背景技术

目前市场上常见的动铁平衡电枢式受话器发明于19世纪50年代，历经60多年，器件生产依然无法实现微型化和自动化。受话器的基本结构大体相似，上半部铁盒和膜片组合形成前腔，下半部的铁盒和膜片形成后腔，上半部铁盒和下半部铁盒均由高导磁材料做成，将受话器的马达在工作过程中产生的磁泄漏屏蔽起来，使助听器里的电话线圈不受干扰。这种结构的电声换能器的制作方法复杂，不易于批量生产，生产效率较低。而且这种结构的电声换能器的线圈，通常由极细的铜线绕制而成，而线圈需要引出端，若直接使用细线做引出端，极易容易拉断，若搭接一根粗线做引出端，细线和粗线之间不易连接。

发明内容

为了解决上述一个或多个技术问题，本发明提供一种线圈引出较为容易且制作方法较为简单的微型电声换能器。

本发明的技术方案如下：

微型电声换能器，包括基板、马达组件、膜片组件与盒体，所述马达组件设置在基板上，所述膜片组件设置在盒体内，所述盒体扣设在基板上，并将马达组件覆盖其中；

所述基板的材质为绝缘材料，所述基板的表面上设有用于电气连接的导片，所述导片和基板底面的焊盘连接；

所述马达组件包括电枢、线圈和锷铁磁铁组件，所述锷铁磁铁组件包括圈状锷铁以及位于锷铁内部的两块磁铁，所述电枢一端穿过线圈插设在两块磁铁之间，所述电枢的另一端和锷铁的外部连接，所述线圈和基板上导片电连接；

所述膜片组件包括膜片框、膜片和振板，所述膜片的一面和膜片框连接，所述膜片另一面与振板连接，所述膜片位于振板和膜片框之间，所述振板的一边和膜片框重叠，所述振板的其余边和膜片框的内孔之间设有空隙，形成用于振板振动的跑道，所述振板设置有连接杆，所述连接杆与电枢的位于两块磁铁之间的端部连接；

所述盒体的内壁与所述膜片框连接，所述盒体上设置有出音口，所述出音口位于膜片组件和盒体顶部之间，所述马达组件位于所述盒体内。

其有益效果为：本发明的基板可以作为整个制作过程中的载体，实现制作过程自动化；线圈的本体线直接与基板上的导片连接，基板底面上与导片连接的焊盘作为线圈的引出端，避免使用细线作引出端易被拉断的缺陷；电声换能器的所有器件均可通过导片连接在基板上，简化了结构，缩小了体积，实现电声换能器的微型化。

在一些实施方式中，所述基板选自PCB板或陶瓷板或塑料板。

其有益效果为：使用PCB板或陶瓷板或塑料板作为基板，可以实现生成过程的自动化，提高生产效率。另外PCB板还可提供SMT表面贴装功能，器件也会被封装在带料里，方便客户后期将器件通过SMT表面技术将动铁受话器和客户的产品里的其他部件进行组装。

在一些实施方式中，所述导片为铜片，所述基板的表面设有正极铜片和负极铜片，所述基板的底板上设有与正极铜片电连接的正极焊盘和与负极铜片电连接的负极焊盘，所述线圈的开始现和结束线分别与正极铜片和负极铜片连接。

其有益效果为：基板表面上的铜片用于与线圈连接，基板底面上的焊盘作为线圈的引出端，不仅可避免使用线作引出端不易连接或容易拉断的弊端，还便于后期与其他器件的电气连接，在基板上增加其他器件，如在基板上增加输入微调电路，通过输入微调电路将受话器输出从业界+/-3分贝调到+/-0.5分贝以内，使受话器进入耳朵后，两个耳朵感受到一样的声压。

在一些实施方式中，所述基板的表面还设有接地极铜片，所述基板的底面设有与接地极铜片电连接的接地极焊盘，所述接地极铜片和锷铁连接。

其有益效果为：接地极铜片与锷铁和电枢导通，且与线圈绝缘，与接地极铜片连接的接地极焊盘可提供客户所需要的接地功能。

在一些实施方式中，所述盒体的出音口处设有导音管。

其有益效果为：通过导音管传导声音。

在一些实施方式中，所述锷铁磁铁组件由两块带有磁铁的锷铁对扣连接而成。

其有益效果为：便于将磁铁连接在锷铁中制成锷铁磁铁组件，在后期的制作过程中，还便于将电枢的端部插入两块磁铁之中。

在一些实施方式中，所述振板和连接杆为一体结构。

其有益效果为：将盒体扣在盒体的同时，便可将连接杆和电枢连接，简化了制作方法。

在一些实施方式中，所述电枢位于两块磁铁之间的端部设有突出部，所述连接杆和电枢端部的突出部通过胶水连接。

其有益效果为：将带有膜片组件的盒体扣设在基板的过程中，通过胶水易于将振板上的连接杆便可与电枢连接。

微型电声换能器的制作方法，包括以下步骤，

第一辅线：

将所述振板、膜片和膜片框制成膜片组件，

将所述膜片组件连接在盒体中，使所述盒体上的出音口位于膜片组件和盒体顶部之间；

第二辅线：

将所述磁铁连接在半圈状锷铁的内部，制成带有磁铁的半圈状锷铁；

主线：

绕制线圈，预留出开始线和结束线，

将所述线圈连接在基板上，并将所述开始线和结束线分别连接在基板上的正极导片和负极导片上，将第二辅线中的带有磁铁的锷铁连接在基板上，将所述电枢的一端穿过线圈位于磁铁的上方，将所述带有磁铁的锷铁对扣连接在基板上的锷铁上，使电枢穿过线圈的端部位于两块磁铁之间，在所述基板上制成带有磁铁锷铁组件，并将所述电枢的另一端和锷铁的外部连接，在所述基板上制成马达组件，

将带有膜片组件的盒体套设在马达组件外，将连接杆的自由端和电枢端部的突出部连接，将盒体和基板连接。

其有益效果为：本发明的制作方法以基板作为载体，在基板上完成组装，不需要装料或卸料，实现自动化组装；在马达组件的制作过程中，先将电枢的端部放置在磁铁上方，再制作锷铁磁铁组件，免去了将电枢端部放入两块磁铁之中的繁琐操作，简化了制作工艺；振板和连接杆为一体，在将盒体扣设在基板的过程中即可将连接杆和电枢连接，免去了安装连接杆的操作，操作简便，进一步简化制作工艺。

在一些实施方式中，所述第二辅线中的带有磁铁的锷铁的表面涂有胶水层。

其有益效果为：用于防止受话器在受到撞击时电枢和磁铁吸死或产生影响

性能的机械变形。

在一些实施方式中，所述胶水层的厚度为0.015～0.030mm。

其有益效果为：0.015～0.030mm的胶水高度既可防止电枢和磁铁吸死或产生影响性能的机械形变，又能保证电声换能器的正常工作。

附图说明

图1是本发明一实施方式的微型电声换能器的爆炸示意图；

图2是本发明一实施方式的微型电声换能器的剖视示意图；

图3是本发明一实施方式的微型电声换能器的马达组件放置在PCB板上的结构示意图；

图4是本发明一实施方式的微型电声换能器的带连接杆的膜片组件的结构示意图。

图5是本发明一实施方式的微型电声换能器的基板的正面示意图；

图6是本发明一实施方式的微型电声换能器的基板的底面示意图。

图中数字所表示的相应部件的名称：

1.基板、11.正极铜片、111.正极焊盘、12.负极铜片、121.负极焊盘、13.接地铜片、131.接地极焊盘、2.马达组件、21.锷铁、211.U型锷铁、2111.弯折部、212.平板锷铁、22.线圈、23.电枢、231.突出部、24.磁铁、3.膜片组件、31.膜片框、32.膜片、321.跑道、33.振板、331.连接杆、4.盒体、41.出音口、5.导音管。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例进行描述。

如图1-6所示，本发明公开一种微型电声换能器，包括基板1、马达组件2、膜片组件3和盒体4。马达组件2设置在基板1上，膜片组件3位于盒体4内，盒体4扣设在基板1上，并将马达组件2覆盖其中。基板1由绝缘材料制成，基板1的表面设有用于电气连接的导片，导片和基板1底部的焊盘通过导线连接。基板1上设有过孔，用于连接导片和焊盘的导线穿过过孔。马达组件2包括电枢23、线圈22和锷铁磁铁组件。锷铁磁铁组件包括圈状锷铁21以及位于锷铁21内的两块磁铁24。两块磁铁24分别焊接在锷铁21内侧壁的底部和顶部。电枢23的一端穿过线圈22位于两块磁铁24之间。电枢23的另一端和锷铁21的外部焊接连接。电枢23位于两块磁铁24之间的端部设有突出部231。线圈22和基板1上导片电连接。膜片组件3包括膜片框31、膜片32和振板33。膜片32一面和膜片框31粘贴连接。膜片32的另一面与振板33粘贴连接。膜片32位于振板33和膜片框31之间。振板33的一边与膜片框31重叠，振板33的其余边与膜片框31的内孔之间设有空隙，位于该空隙处的膜片32为跑道321。跑道321突出于振板33平面，为振板33围绕着与膜片32重叠的一边上下振动提供空间。膜片组件3位于盒体4中，盒体4的内侧壁与膜片框31粘贴连接。盒体4上开设有出音口41，出音口41位于膜片组件3和盒体4顶部之间。膜片框31朝向盒体4的顶部。振板33和电枢23的突出部231之间设有连接杆331，连接杆331的端部和电枢23端部的突出部231粘贴连接。盒体4扣设在基板1上并与基板1粘贴连接。

在本实施方式中，为了实现电枢23的一端位于两块磁铁24之中，另一端与锷铁21连接，电枢23为U型结构。盒体4的出音口41处焊接有导音管5。根据不同的应用要求，需要使用导音管5传递声音。基板1选自PCB板或陶瓷板或塑料板。PCB板或陶瓷板或塑料板具有较好的绝缘性能，在这三种材料上可实现与马达组件2或其他器件的电气连接，不但可以实现生成过程的自动化，提高生产效率，而且还可以在后期使用中，通过PCB板的SMT表面贴装功能，器件会被封装在带料里，方便客户后期将器件通过SMT表面技术将动铁受话器和客户的产品里的其他部件进行组装。基板1还可以选用其他具有电气连接功能的材质制成。导片为铜片，还可以为其他具有电气连接功能的金属片。基板1的表面设置正极铜片11和负极铜片12，基板1的底板设有与正极铜片11连接的正极焊盘111和与负极铜片12连接的负极焊盘121。线圈22的开始线和结束线分别与正极铜片11和负极铜片12通过锡焊连接。基板1底面上的焊盘作为线圈22的引出端，不仅可避免使用线作引出端不易连接或容易拉断的弊端，还便于后期与连接其他器件，在基板1上增加所需的器件，如在基板1上增加输入微调电路，通过输入微调电路将受话器输出从业界+/-3分贝调到+/-0.5分贝以内，使受话器进入耳朵后，两个耳朵感受到一样的声压。基板1的表面还设有接地极铜片13，基板1的底板设有与接地极铜片13连接的接地极焊盘131。接地极铜片13和锷铁21连接。接地极铜片13与锷铁21和电枢23导通，且与线圈22绝缘，与接地极铜片13连接的接地极焊盘131可提供客户所需要的接地功能。基板1上的铜片的数量并不仅限于此，可根据需求增加基板1上铜片的数量。锷铁磁铁组件由带有磁铁24的U型锷铁211和带有磁铁24的平板锷铁212对扣焊接而成。U型锷铁211的内部底部焊接有磁铁24。平板锷铁212的表面焊接有磁铁24。将磁铁24焊接在U型锷铁211中，将磁铁24焊接在平板锷铁212的表面。将焊接有磁铁24的U型锷铁211和焊接有磁铁的平板锷铁212对扣焊接连接，便于将磁铁连接在锷铁中制成锷铁磁铁组件，在后期的制作过程中，还为了便于将电枢23的端部插入两块磁铁之中。U型锷铁211的边缘设有弯折部2111，U型锷铁211通过弯折部2111和平板锷铁212焊接连接。通过弯折部2111进行焊接，防止对锷铁21主体造成损坏，保证产品质量。振板33上设有连接杆321，振板33和连接杆321为一体结构。将盒体4扣在基板1的过程中，便可将振板33上的连接杆321和电枢23连接，简化了制作方法。连接杆321和电枢23端部的突出部231通过胶水连接。将带有膜片组件3的盒体4扣设在基板1的过程中，只需在连接杆321的自由端点胶便可将连接杆321与电枢23连接。电枢23和锷铁21焊接连接。焊接连接较为牢固。盒体4和基板1用胶水连接。盒体4和基板1用胶水接连接保证盒体4中的马达组件2周围的空气完全被密闭在盒体4中，防止发生声学泄露现象。

微型电声换能器的制作方法，包括第一辅线、第二辅线和主线，

第一辅线：

制作膜片组件3，将振板33、膜片32和膜片框31通过热成型方式制成一体结构，并在其上打流量孔制成膜片组件3。流量孔位于膜片32和振板33的重叠处或者位于膜片32上。流量孔的大小为0.010mm-0.030mm，流量孔的数量为3-6个，以平衡上腔体和下腔体的气压。将膜片组件3通过胶水粘贴在盒体4中，使盒体4上的出音口41位于膜片组件3和盒体4顶部之间。

上腔体为盒体4内膜片组件3以上的空间，下腔体为膜片组件3、盒体4和基板1组成的空间。

第二辅线：

将磁铁24焊接在U型锷铁211的底部，制成带有磁铁的U型锷铁，将磁铁24焊接在平板锷铁212的表面，制成带有磁铁的平板锷铁。

分别在U型锷铁内的磁铁24的表面和平板锷铁上的磁铁24的表面点胶，胶水高度为0.015～0.030mm，用于防止电声换能器在受到撞击时电枢和磁铁吸死或产生影响性能的机械变形，0.015～0.030mm的胶水高度既可防止电枢23和磁铁24吸死或产生影响性能的机械形变，又能保证电声换能器的正常工作。本发明的U型锷铁和平板锷铁的结构易于在磁铁24表面上点胶，可实现点胶工艺自动化，提高生产效率。

主线：

通过自粘线绕制线圈22，预留出开始线和结束线，

将线圈22粘贴在基板1上，并将线圈22的开始线和结束线分别通过锡焊点焊在基板1上的正极铜片11和负极铜片12上，将带有磁铁24的U型锷铁211粘贴在基板1上，将电枢23的一端穿过线圈22位于磁铁24上方，将带有磁铁24的平板锷铁212对扣焊接连接在U型锷铁211上，使电枢23穿过线圈22的端部位于两块磁铁24之间，在基板1上制成锷铁磁铁组件，并将电枢23的另一端和平板锷铁212焊接连接，在基板1上制成马达组件2，并将盒体4和基板1粘贴连接，

在连接杆321的自由端点胶水，在基板1上的马达组件2的四周点胶，将带有膜片组件3的盒体4套设在马达组件2外，连接杆321的自由端通过胶水和电枢23端部的突出部231连接，盒体4和基板1粘贴连接。

下面为电声换能器以PCB板作为基板的制作方法的一个实施例：

本工艺包括主线、第一辅线和第二辅线。

第一辅线：

将振板33、膜片32和膜片框31依次放入成型设备的成型治具内，装载完毕后，启动成型设备的成型程序，成型设备按照设计的成型温度曲线运行，将振板33、膜片32和膜片框31通过热成型制作成三明治结构组件。

将三明治结构组件装入打孔治具，通过镭射打孔的方式在三明治结构组件的膜片32上打出流量孔，制成膜片组件3。流量孔的大小可以控制通过膜片32的气体流量，流量孔的大小为0.020mm，流量孔的数量为4个。装载有膜片组件3的打孔治具呈矩阵方式排列，便于批量打孔，以提高操作效率。

将上述膜片组件3装入铁盒中，用胶水将铁盒和膜片组件3的缝隙用胶水填满，确保没有声学泄露，同时确保没有胶水污染膜片组件3的膜片32和跑道321。

将导音管5定位至盒体4的出音口41处，通过镭射焊接工艺将其焊接，并通过胶水将盒体4和导音管5间的缝隙填满，确保没有声学泄露。

第二辅线：

通过机械定位将磁铁24放置在U型锷铁211的底部，并通过镭射焊接固定；通过机械定位将磁铁24放置在平板锷铁212的表面，并通过镭射焊接固定。分别在U型锷铁211底部的磁铁和平板锷铁212表面上的磁铁24的表面上点胶，胶水高度在0.020mm，以防止磁铁将运动中的电枢吸死或减缓冲击给电枢带来的影响受话器电性能的形变。

主线：

通过自粘线绕制线圈22，并通过夹具固定，用来做电气连接的线圈22本体线在夹具里排成固定的形状，线圈22的开始线和结束线被预留出，便于线圈22被焊接到PCB板1上；

PCB板1被排成矩阵，夹具和线圈22被输送至PCB板1上方，机械定位后，通过电焊将线圈22的开始线和结束线焊接到PCB板1的正极铜片11和负极铜片12上，并将开始线和结束线从夹具端断开，线圈22通过快干胶固定在PCB板1上；

将带有磁铁24的U型锷铁211放置于PCB板1上，并通过快干胶固定；

将电枢23穿过线圈22位于磁铁24的上方，通过镭射焊接将电枢23固定在锷铁21上，将带有磁铁24的平板锷铁212对扣焊接连接在U型锷铁211上，使电枢23穿过线圈22的端部位于两块磁铁24之间，在基板1上制成锷铁磁铁组件，并将电枢23的另一端和平板锷铁212焊接连接，在基板1上制成马达组件2；

在PCB板1上的马达组件2的四周点胶，在电枢23一端的突出部231点胶，将盒体4扣设在PCB板1上，使马达组件2位于盒体1中，盒体4通过胶水固定在PCB板1上，电枢23端部突出部231通过胶水和连接杆321连接。

在实际生产中，制得的成品经过后期的加磁、测试、编码后便可被带料封装。

上面结合附图对本发明的一些实施方式做了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作各种变化。

Claims (11)

1.微型电声换能器，其特征在于，包括基板、马达组件、膜片组件与盒体，所述马达组件设置在基板上，所述膜片组件设置在盒体内，所述盒体扣设在基板上，并将马达组件覆盖其中；

所述基板的材质为绝缘材料，所述基板的表面上设有用于电气连接的导片，所述导片和基板底面的焊盘连接；

所述马达组件包括电枢、线圈和锷铁磁铁组件，所述锷铁磁铁组件包括圈状锷铁以及位于锷铁内部的两块磁铁，所述电枢一端穿过线圈插设在两块磁铁之间，所述电枢的另一端和锷铁的外部连接，所述线圈和基板上导片电连接；

所述膜片组件包括膜片框、膜片和振板，所述膜片的一面和膜片框连接，所述膜片另一面与振板连接，所述膜片位于振板和膜片框之间，所述振板的一边和膜片框重叠，所述振板的其余边和膜片框的内孔之间设有空隙，位于所述空隙处的膜片为跑道，所述振板设置有连接杆，所述连接杆与电枢的位于两块磁铁之间的端部连接；

所述盒体的内壁与所述膜片框连接，所述盒体上设置有出音口，所述出音口位于膜片组件和盒体顶部之间，所述马达组件位于所述盒体内。

2.根据权利要求1所述的微型电声换能器，其特征在于，所述基板为PCB板或陶瓷板或塑料板。

3.根据权利要求1所述的微型电声换能器，其特征在于，所述导片为铜片，所述基板的表面设有正极铜片和负极铜片，所述基板的底板上设有与正极铜片电连接的正极焊盘和与负极铜片电连接的负极焊盘，所述线圈的开始现和结束线分别与正极铜片和负极铜片连接。

4.根据权利要求3所述的微型电声换能器，其特征在于，所述基板的表面还设有接地极铜片，所述基板的底面设有与接地极铜片电连接的接地极焊盘，所述接地极铜片和锷铁连接。

5.根据权利要求1所述的微型电声换能器，其特征在于，所述盒体的出音口处设有导音管。

6.根据权利要求1所述的微型声电换能器，其特征在于，所述锷铁磁铁组件由两块带有磁铁的锷铁对扣连接而成。

7.根据权利要求1所述的微型声电换能器，其特征在于，所述振板和连接杆为一体结构。

8.根据权利要求1所述的微型电声换能器，其特征在于，所述电枢位于两块磁铁之间的端部设有突出部，所述连接杆和电枢端部的突出部通过胶水连接。

9.用于制造权利要求1-8任一项所述的微型电声换能器的方法，其特征在于包括如下步骤：

第一辅线：

将所述振板、膜片和膜片框制成膜片组件，

将所述膜片组件连接在盒体中，使所述盒体上的出音口位于膜片组件和盒体顶部之间；

第二辅线：

将所述磁铁连接在半圈状锷铁的内部，制成带有磁铁的半圈状锷铁；

主线：

绕制线圈，预留出开始线和结束线，

将所述线圈连接在基板上，并将所述开始线和结束线分别连接在基板上的正极导片和负极导片上，将第二辅线中的带有磁铁的锷铁连接在基板上，将所述电枢的一端穿过线圈位于磁铁的上方，将所述带有磁铁的锷铁对扣连接在基板上的锷铁上，使电枢穿过线圈的端部位于两块磁铁之间，在所述基板上制成带有磁铁锷铁组件，并将所述电枢的另一端和锷铁的外部连接，在所述基板上制成马达组件，

将带有膜片组件的盒体套设在马达组件外，将连接杆的自由端和电枢端部的突出部连接，将盒体和基板连接。

10.根据权利要求9所述的微型电声换能器的制作方法，其特征在于，所述第二辅线中的磁铁表面涂有胶水层。

11.根据权利要求10所述的微型电声换能器的制作方法，其特征在于，所述胶水层的厚度为0.015～0.030mm。