CN113242499A - 一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元 - Google Patents
一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113242499A CN113242499A CN202110677894.8A CN202110677894A CN113242499A CN 113242499 A CN113242499 A CN 113242499A CN 202110677894 A CN202110677894 A CN 202110677894A CN 113242499 A CN113242499 A CN 113242499A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piezoelectric ceramic
- layer
- ultra
- ceramic layer
- bicrystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims description 10
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 108
- 238000010344 co-firing Methods 0.000 claims abstract description 8
- SWELZOZIOHGSPA-UHFFFAOYSA-N palladium silver Chemical compound [Pd].[Ag] SWELZOZIOHGSPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
- B32B9/005—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
- B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2307/00—Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
- H04R2307/023—Diaphragms comprising ceramic-like materials, e.g. pure ceramic, glass, boride, nitride, carbide, mica and carbon materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
Abstract
本发明涉及一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元，包括外边框、振膜、双晶压电陶瓷和FPC排线，所述振膜安装在所述外边框的内部，所述双晶压电陶瓷粘结在所述振膜的表面，所述双晶压电陶瓷通过所述FPC排线将正负极引出，所述双晶压电陶瓷经过低温共烧一次加工成型。本发明能够实现低压驱动，绝缘性更好，具有高电容，声压高，音质好的优点的效果。
Description
技术领域
本发明涉及扬声器设备技术领域，尤其是涉及一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元。
背景技术
压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料-压电效应,压电陶瓷除具有压电性外,还具有介电性、弹性等，压电陶瓷利用其材料在机械应力作用下，引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷即压电效应而制作，具有敏感的特性，已被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等。
现有的压电陶瓷片在进行发生时，一种是采用将两片极化方向相反的单晶压电陶瓷通过金属基片进行振动发声，另外一种是利用导电胶将多晶压电陶瓷两侧电极连接起来的方式进行发声，但是其制造工艺复杂，不仅占用空间加大，而且电极的有效面积较小，从而导致最终加工成型的扬声器体积较大，成本加高，而且音量较小等问题的出现。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种占用空间较小的超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元，包括外边框、振膜、双晶压电陶瓷和FPC排线，所述振膜安装在所述外边框的内部，所述双晶压电陶瓷粘结在所述振膜的表面，所述双晶压电陶瓷通过所述FPC排线将正负极引出，所述双晶压电陶瓷经过低温共烧一次加工成型。
通过采用上述技术方案，经过低温共烧一次加工成型的双晶压电陶瓷集成度更高，不仅无需金属基板的配合，而且无需用导电胶进行粘结，因此占用空间较小，并且利用FPC排线将正负极引出，从而保证电容较高，声压较高，音质较好的特点。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述双晶压电陶瓷从下到上依次为第一压电陶瓷层、第一银钯电极层、第二压电陶瓷层、第二银钯电极层、第三压电陶瓷层、第三银钯电极层、第四压电陶瓷层、第四银钯电极层、第五压电陶瓷层、第五银钯电极层。
通过采用上述技术方案，多层设置的双晶压电陶瓷驱动电压低，具有超薄、重量轻、占用空间小，能量转化效率高，消耗功率低。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述双晶压电陶瓷的表面设置有第一表面电极区域、第二表面电极区域和第三表面电极区域，其中所述第一表面电极区域为正极，所述第二表面电极区域和第三表面电极区域均为负极；
所述第二压电陶瓷层、第三压电陶瓷层和第五压电陶瓷层的负电极区间均通过孔连接引出到所述第一表面电极区域；
所述第一压电陶瓷层的正电极区间通过孔连接引出到所述第二表面电极区域；
所述第四压电陶瓷层的正电极区间通过孔连接引出到所述第二表面电极区域。
通过采用上述技术方案，第二压电陶瓷层和第三压电陶瓷层一样，可作为缓冲层，这种结构可靠性也高；同时，将第一压电陶瓷层和第四压电陶瓷层在同一侧引出，无需导电银浆进行连接，可以做成超薄双晶压电陶瓷片。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第三压电陶瓷层和第三银钯电极层为缓冲层。
通过采用上述技术方案，压电陶瓷驱动时所产生的振动和应力变化，缓冲层能有效地保障压电陶瓷性能的稳定性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述双晶压电陶瓷的厚度在0.13-0.15mm之间。
通过采用上述技术方案，厚度在0.13-0.15mm之间的双晶压电陶瓷占用空间更小，因此能够有效的降低扬声器的尺寸，提高设备的使用范围。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.采用了低温共烧的方式加工成型的双晶压电陶瓷的技术方案，从而能够减低设备的厚度，而且提高空间的利用率，方便对产品进行加工的效果；
2.采用了十层设置的双晶压电陶瓷，并且表面具有第一表面电极区域、第二表面电极区域和第三表面电极区域的技术方案，从而能够提高压电陶瓷的空间利用率，提高电容容量的效果；
3.采用了第三压电陶瓷层和第三银钯电极层为缓冲层的技术方案，从而能够在实用过程中，保证压电陶瓷性能的稳定性的效果。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本实施例的整体结构示意图。
图2是本实施例中双晶压电陶瓷的剖面结构示意图。
图3是本实施例中双晶压电陶瓷的主视图。
附图中的标号为：
1、外边框；2、振膜；3、双晶压电陶瓷；4、FPC排线；5、第一压电陶瓷层；6、第一银钯电极层；7、第二压电陶瓷层；8、第二银钯电极层；9、第三压电陶瓷层；10、第三银钯电极层；11、第四压电陶瓷层；12、第四银钯电极层；13、第五压电陶瓷层；14、第五银钯电极层；15、第一表面电极区域；16、第二表面电极区域；17、第三表面电极区域。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1-图3，为本发明公开的一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元，包括外边框1、振膜2、双晶压电陶瓷3和FPC排线4，在本实施例中，外边框1在金属外框，稳定性较高，振膜2采用弹性树脂，具有粘性较好，连接稳定性较高等特点，振膜2安装在外边框1的内部，双晶压电陶瓷3粘结在振膜2的表面，双晶压电陶瓷3通过FPC排线4将正负极引出，双晶压电陶瓷3经过低温共烧一次加工成型，并且在加工时将流延膜厚度控制在25um以内，保证最后加工出来的产品厚度较薄，提高产品的适用场景。
双晶压电陶瓷3从下到上依次为第一压电陶瓷层5、第一银钯电极层6、第二压电陶瓷层7、第二银钯电极层8、第三压电陶瓷层9、第三银钯电极层10、第四压电陶瓷层11、第四银钯电极层12、第五压电陶瓷层13、第五银钯电极层14。多层压电陶瓷驱动电压低，具有超薄、重量轻、占用空间小，能量转化效率高，消耗功率低的优点。
双晶压电陶瓷3的表面设置有第一表面电极区域15、第二表面电极区域16和第三表面电极区域17，其中第一表面电极区域15为正极，第二表面电极区域16和第三表面电极区域17均为负极。
第二压电陶瓷层7、第三压电陶瓷层9和第五压电陶瓷层13的负电极区间均通过孔连接引出到第一表面电极区域15。第二压电陶瓷层7、第三压电陶瓷层9一样，可作为缓冲层，这种结构可靠性也高；同时，将第一压电陶瓷层5和第四压电陶瓷层11在同一侧引出，无需导电银浆进行连接，这样做可以做成超薄双晶压电陶瓷片。
第一压电陶瓷层5的正电极区间通过孔连接引出到第二表面电极区域16。
第四压电陶瓷层11的正电极区间通过孔连接引出到第二表面电极区域16，能够在有限的空间内提供更为稳定的电容，并且交错设置的压电陶瓷层和银钯电极层便于输出电容。
第三压电陶瓷层9和第三银钯电极层10为缓冲层，压电陶瓷驱动时所产生的振动和应力变化，缓冲层能有效地保障压电陶瓷性能的稳定性。
双晶压电陶瓷3的厚度为0.13-0.15mm之间，最大可达到0.13mm，电容可达到最大1.5uf左右，不仅占用空间较小，而且空间利用率较高，连接稳定，电容较大，音量较大。
生产工艺：多层低温共烧。具体就是将浆料进行流延，裁膜，打孔，孔填充，内电极印刷，叠层，烧制然后极化的过程。
多层片式陶瓷电容器或者多层片式压电陶瓷变压器都是由陶瓷介质材料与金属内电极并联叠层烧结而成的片式元件。在共烧过程中，介质材料与内电极存在致密化速率失配和界面互扩散而引起的界面应力和微缺陷。这往往成为影响片式元器件使用可靠性的制约因素，此项技术完全解决了陶瓷介质与电极浆料烧结机理的差异的问题，保证了多层片式元件的共烧匹配及其致密化。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元，包括外边框(1)、振膜(2)、双晶压电陶瓷(3)和FPC排线(4)，其特征在于：所述振膜(2)安装在所述外边框(1)的内部，所述双晶压电陶瓷(3)粘结在所述振膜(2)的表面，所述双晶压电陶瓷(3)通过所述FPC排线(4)将正负极引出，所述双晶压电陶瓷(3)经过低温共烧一次加工成型。
2.根据权利要求1所述的一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元，其特征在于：所述双晶压电陶瓷(3)从下到上依次为第一压电陶瓷层(5)、第一银钯电极层(6)、第二压电陶瓷层(7)、第二银钯电极层(8)、第三压电陶瓷层(9)、第三银钯电极层(10)、第四压电陶瓷层(11)、第四银钯电极层(12)、第五压电陶瓷层(13)、第五银钯电极层(14)。
3.根据权利要求2所述的一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元，其特征在于：所述双晶压电陶瓷(3)的表面设置有第一表面电极区域(15)、第二表面电极区域(16)和第三表面电极区域(17)，其中所述第一表面电极区域(15)为正极，所述第二表面电极区域(16)和第三表面电极区域(17)均为负极。
4.根据权利要求3所述的一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元，其特征在于：所述第二压电陶瓷层(7)、第三压电陶瓷层(9)和第五压电陶瓷层(13)的负电极区间均通过孔连接引出到所述第一表面电极区域(15)。
5.根据权利要求3所述的一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元，其特征在于：所述第一压电陶瓷层(5)的正电极区间通过孔连接引出到所述第二表面电极区域(16)。
6.根据权利要求3所述的一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元，其特征在于：所述第四压电陶瓷层(11)的正电极区间通过孔连接引出到所述第二表面电极区域(16)。
7.根据权利要求2所述的一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元，其特征在于：所述第三压电陶瓷层(9)和第三银钯电极层(10)为缓冲层。
8.根据权利要求1所述的一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元，其特征在于：所述双晶压电陶瓷(3)的厚度在0.13-0.15mm之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110677894.8A CN113242499A (zh) | 2021-06-18 | 2021-06-18 | 一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110677894.8A CN113242499A (zh) | 2021-06-18 | 2021-06-18 | 一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113242499A true CN113242499A (zh) | 2021-08-10 |
Family
ID=77140452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110677894.8A Pending CN113242499A (zh) | 2021-06-18 | 2021-06-18 | 一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113242499A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101765046A (zh) * | 2010-02-08 | 2010-06-30 | 西安康弘新材料科技有限公司 | 非金属振膜多层压电扬声器 |
| CN102098612A (zh) * | 2011-03-25 | 2011-06-15 | 西安康弘新材料科技有限公司 | 叉分驱动超薄多层压电扬声器 |
| CN202385269U (zh) * | 2011-12-09 | 2012-08-15 | 张家港市玉同电子科技有限公司 | 双晶压电陶瓷片及由其制备的双晶压电陶瓷扬声器 |
| CN103686564A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-03-26 | 西安康弘新材料科技有限公司 | 多层独石双晶式压电骨传导振子 |
| US20140225479A1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration element, method for manufacturing same, and vibration-type driving device |
-
2021
- 2021-06-18 CN CN202110677894.8A patent/CN113242499A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101765046A (zh) * | 2010-02-08 | 2010-06-30 | 西安康弘新材料科技有限公司 | 非金属振膜多层压电扬声器 |
| CN102098612A (zh) * | 2011-03-25 | 2011-06-15 | 西安康弘新材料科技有限公司 | 叉分驱动超薄多层压电扬声器 |
| CN202385269U (zh) * | 2011-12-09 | 2012-08-15 | 张家港市玉同电子科技有限公司 | 双晶压电陶瓷片及由其制备的双晶压电陶瓷扬声器 |
| US20140225479A1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration element, method for manufacturing same, and vibration-type driving device |
| CN103686564A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-03-26 | 西安康弘新材料科技有限公司 | 多层独石双晶式压电骨传导振子 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9899591B2 (en) | Piezoelectric actuator, piezoelectric vibration apparatus, and portable terminal | |
| CN103959816B (zh) | 压电发声体和使用其的电子设备 | |
| JP5605433B2 (ja) | 圧電振動装置 | |
| US5276657A (en) | Metal-electroactive ceramic composite actuators | |
| KR101601748B1 (ko) | 압전 액추에이터, 압전 진동 장치 및 휴대 단말 | |
| CN104219609B (zh) | 一种压电发声结构及移动终端 | |
| JP2012209866A (ja) | 音響発生器 | |
| CN206195735U (zh) | 声表面波滤波器的封装结构 | |
| JP3714128B2 (ja) | 圧電型電気音響変換器 | |
| JP2004266110A (ja) | 電子部品 | |
| US11571712B2 (en) | Vibration panel and electronic apparatus | |
| CN201114759Y (zh) | 一种压电传声器及声电转换器 | |
| CN102387456A (zh) | 微型传声器及其制造方法 | |
| CN113242499A (zh) | 一种超薄双晶多层压电陶瓷扬声器单元 | |
| CN201248132Y (zh) | 移动通讯用多层压电扬声器 | |
| CN215187369U (zh) | 一种多层式双面无铅压电声频元件 | |
| KR101579121B1 (ko) | 압전 액추에이터, 압전 진동 장치 및 휴대 단말 | |
| CN113066924B (zh) | 薄膜压电感应元件及其制造方法、感测装置以及终端 | |
| CN201270584Y (zh) | 复合压电扬声器 | |
| CN204119513U (zh) | 一种压电发声结构及移动终端 | |
| CN110213704B (zh) | 振动发生器件和电子设备 | |
| CN201150129Y (zh) | 一种多层压电扬声器 | |
| CN219536760U (zh) | 一种叠层压电振子 | |
| CN210866241U (zh) | 一种新型压电陶瓷摆动致动器 | |
| CN215183049U (zh) | 一种多层式单面无铅压电声频元件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210810 |