CN113949958B - 耳塞及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了耳塞及其制造方法，通过在耳塞的导音柱设置弹性电子元件，且弹性电子元件与导音柱共形，进而可以实现将电子元件设置在耳塞的导音柱，以通过弹性电子元件丰富耳塞的功能，且由于弹性电子元件与导音柱共形，可以避免耳塞佩戴时人体感到异物感。

Description

耳塞及其制造方法

技术领域

本公开涉及半导体封装技术领域，具体涉及耳塞及其制造方法。

背景技术

现有的耳塞大多包括导音柱和软塞，其中，软塞用于接触人体耳道并提供舒适度，而导音柱用于将外界声音传导至人体耳道内部。如图1A和图1B所示分别为现有技术中耳塞的立体结构示意图和水平截面结构示意图。其中，包括导音柱11和与导音柱11连接的延伸部软塞13。

发明内容

本公开提出了耳塞及其制造方法。

第一方面，本公开提供了一种耳塞，包括：导音柱，所述导音柱内部中空；弹性电子元件，设置于导音柱，且与所述导音柱共形。

在一些可选的实施方式中，所述耳塞还包括：延伸部软塞，设置于所述导音柱顶端且从所述导音柱顶端向外延伸，用于接触人体皮肤。

在一些可选的实施方式中，所述延伸部软塞的杨氏模量与所述导音柱的杨氏模量不同。

在一些可选的实施方式中，所述耳塞还包括：电极，设置于所述延伸部软塞上，且所述电极电性连接所述弹性电子元件。

在一些可选的实施方式中，所述电极电性连接所述弹性电子元件，包括：所述电极通过柔性线路电性连接所述弹性电子元件。

在一些可选的实施方式中，所述柔性线路为银漆。

在一些可选的实施方式中，所述柔性线路设置于所述导音柱和所述延伸部软塞之间的连接区域。

在一些可选的实施方式中，所述柔性线路的线距从所述导音柱向所述延伸部软塞的方向逐渐变大。

在一些可选的实施方式中，所述电极为传感器。

在一些可选的实施方式中，所述电极具有至少一个环状结构。

在一些可选的实施方式中，所述弹性电子元件至少一部分内埋于所述导音柱内。

在一些可选的实施方式中，所述导音柱为弹性导音柱，所述弹性导音柱材料为硅胶。

在一些可选的实施方式中，所述弹性电子元件是以柔性基板作为基板并采用硅胶进行模封得到的。

在一些可选的实施方式中，所述导音柱的横向截面为椭圆形圆环，所述弹性电子元件设置在所述导音柱对应横向截面椭圆形曲率较小的外壁。

在一些可选的实施方式中，所述耳塞包括至少两个所述弹性电子元件。

在一些可选的实施方式中，所述至少两个所述弹性电子元件包括电性连接的第一弹性电子元件和第二弹性电子元件。

在一些可选的实施方式中，所述第一弹性电子元件和所述第二弹性电子元件通过所述导音柱电性连接。

在一些可选的实施方式中，所述第一弹性电子元件和所述第二弹性电子元件通过所述延伸部软塞电性连接。

第二方面，本公开提供了一种制造耳塞的方法，包括：提供弹性电子元件；将所述弹性电子元件置于模具第一位置后注入第一模封材料模封以得到导音柱，且所述弹性电子元件与所述导音柱共形。

在一些可选的实施方式中，所述方法还包括：向所述模具注入第二模封材料后模封以得到从所述导音柱顶端向外延伸的延伸部软塞，其中所述第二模封材料的杨氏模量与所述第一模封材料的杨氏模量不同。

在一些可选的实施方式中，在向所述模具注入第二模封材料后模封以得到从所述导音柱顶端向外延伸的延伸部软塞之前，所述方法还包括：提供电极；以及将所述电极置于所述模具内第二位置。

为了在耳塞中内埋电子元件，本公开提供的耳塞及其制造方法，通过在耳塞的导音柱设置弹性电子元件，且弹性电子元件与导音柱共形(Conform)，进而可以实现将电子元件设置在耳塞的导音柱，以通过弹性电子元件丰富耳塞的功能，且由于弹性电子元件与导音柱共形，可以避免耳塞佩戴时人体感到异物感。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1A和1B分别是现有技术中耳塞的立体结构示意图和水平截面结构示意图；

图2A和图2B分别是根据本公开的耳塞的一个实施例20的立体结构示意图和水平截面结构示意图；

图3A和图3B分别是根据本公开的耳塞的又一个实施例30的立体结构示意图和水平截面结构示意图；

图4A和图4B分别是根据本公开的耳塞的另一个实施例40的立体结构示意图和水平截面结构示意图；

图5A和5B分别是根据本公开的耳塞不同实施例20、30、40中对应柔性线路15为铜导线在被翻折之前和被翻折到导音柱11以外区域时的结构示意图；

图6A和6B分别是根据本公开的耳塞不同实施例20、30、40中对应柔性线路15为银漆导线在被翻折之前和被翻折到导音柱11以外区域时的结构示意图；

图7是根据本公开的制造耳塞的方法的一个实施例的流程图。

符号说明：

11-导音柱；12-弹性电子元件；121-第一弹性电子元件；122-第二弹性电子元件；123-电连接件；13-延伸部软塞；14-电极；15-柔性线路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对说明本公开的具体实施方式，通过本说明书记载的内容本领域技术人员可以轻易了解本公开所解决的技术问题以及所产生的技术效果。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

应容易理解，本公开中的“在...上”、“在...之上”和“在...上面”的含义应该以最广义的方式解释，使得“在...上”不仅意味着“直接在某物上”，而且还意味着包括存在两者之间的中间部件或层的“在某物上”。

此外，为了便于描述，本文中可能使用诸如“在...下面”、“在...之下”、“下部”、“在...之上”、“上部”等空间相对术语来描述一个元件或部件与附图中所示的另一元件或部件的关系。除了在图中描述的方位之外，空间相对术语还意图涵盖装置在使用或操作中的不同方位。设备可以以其他方式定向(旋转90°或以其他定向)，并且在本文中使用的空间相对描述语可以被同样地相应地解释。

本文中所使用的术语“层”是指包括具有一定厚度的区域的材料部分。层可以在整个下层或上层结构上延伸，或者可以具有小于下层或上层结构的范围的程度。此外，层可以是均质或不均质连续结构的区域，其厚度小于连续结构的厚度。例如，层可以位于连续结构的顶表面和底表面之间或在其之间的任何一对水平平面之间。层可以水平地、垂直地和/或沿着锥形表面延伸。基板(substrate)可以是一层，可以在其中包括一个或多个层，和/或可以在其上、之上和/或之下具有一个或多个层。一层可以包括多层。例如，半导体层可以包括一个或多个掺杂或未掺杂的半导体层，并且可以具有相同或不同的材料。

本文中使用的术语“基板(substrate)”是指在其上添加后续材料层的材料。基板本身可以被图案化。添加到基板顶部的材料可以被图案化或可以保持未图案化。此外，基板可以包括各种各样的半导体材料，诸如硅、碳化硅、氮化镓、锗、砷化镓、磷化铟等。可替选地，基板可以由非导电材料制成，诸如玻璃、塑料或蓝宝石晶片等。进一步可替选地，基板可以具有在其中形成的半导体装置或电路。

需要说明的是，说明书附图中所绘示的结构、比例、大小等，仅用于配合说明书所记载的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本公开可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本公开所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本公开所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本公开可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本公开可实施的范畴。

还需要说明的是，本公开的实施例对应的纵向截面可以为对应前视图方向截面，横向截面可以为对应右视图方向截面，而水平截面可以为对应上视图方向截面。

另外，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

参考图2A和图2B，图2A和图2B是根据本公开的耳塞的一个实施例20的立体结构示意图和水平截面结构示意图。

如图2A和图2B所示，耳塞20包括：导音柱11和弹性电子元件12。其中，导音柱11内部中空，用于与耳塞20所在的耳机本体(图2A和图2B中未示出)进行连接，并在耳塞20佩戴到人体耳部时将耳机本体声音传导至耳道。弹性电子元件12设置于导音柱11，且与导音柱11共形(Conform)。

这里，导音柱11可以是各种绝缘材料组成的，例如可以是硅胶材料。

而弹性电子元件12可以是各种可以和导音柱11共形的电子元件，本公开对此不在具体限定。弹性电子元件12可以是以柔性基板(Flexible substrate)作为基板的SIP(System in Package，系统级封装)，其中可以包括至少一个电子元件。柔性基板是具备可挠性的基板，例如柔性基板可以采用聚酰亚胺(Polyimide，PI)。这样，弹性电子元件12可以与导音柱11共形设置，减少用户异物感。弹性电子元件12中可以包括各种电子元件，本公开对此不做具体限定。

在一些可选的实施方式中，如图2A和图2B所示，耳塞20还可以包括：延伸部软塞13，其可设置于导音柱11顶端且从导音柱11顶端向外延伸，用于接触人体皮肤。即，在耳塞20被佩戴到人体耳内时，延伸部软塞13可接触人体耳道，用于提供接触的舒适度。

在一些可选的实施方式中，如图2A和图2B所示，延伸部软塞13的杨氏模量与导音柱11的杨氏模量不同。在一些实施例中，延伸部软塞13的杨氏模量可小于导音柱11的杨氏模量，即，延伸部软塞13相对于导音柱11更软，导音柱11相对于延伸部软塞13更硬，这样导音柱11可以提供较好的支撑，而延伸部软塞13可以提供与人体耳道较好的舒适度并减少异物感。

在一些可选的实施方式中，如图2A和图2B所示，耳塞20还可以包括：电极14，其可设置于延伸部软塞13上，且电极14电性连接弹性电子元件12。其中，电极14可以接触人体，比如接触人体耳道。

在一些实施例中，电极14可以是各种传感器，进而可以采集人体生物体征信息，而由于电极14电性连接弹性电子元件12，电极14采集的人体生物体征信息可以经弹性电子元件12直接传输给耳机本体或者经弹性电子元件12处理后传输给耳机本体。从而实现利用人体佩戴耳塞20的同时还能利用耳塞20采集人体生物体征信息。

在一些可选的实施方式中，如图2A和图2B所示，电极14可以通过柔性线路15电性连接弹性电子元件12。其中，柔性线路15可以是各种柔性导线，例如可以是铜线。

在一些可选的实施方式中，如图2A和图2B所示，柔性线路15可设置于导音柱11和延伸部软塞13之间的连接区域。这样，柔性线路15可以方便将设置于延伸部软塞13的电极14电性连接至设置于导音柱11的弹性电子元件12。

在一些可选的实施方式中，如图2A和图2B所示，柔性线路15的线距从导音柱11向延伸部软塞13的方向逐渐变大，如此可以确保伞状延伸部软塞13部分设置的柔性线路15在形变过程中不易断裂。

实践中，不同人的耳道形状和内径可能不同，为了适配各种不同形状的人体耳道，在一些可选的实施方式中，电极14可具有至少一个环状结构，不同环状结构的直径可以不同，这样在多个环状结构中存在与耳塞20所佩戴至的人体耳道大小相适应的环状结构电极14，进而可以确保能够采集到人体生物体征信息。

在一些可选的实施方式中，弹性电子元件12的至少一部分可内埋于导音柱11内。这样，弹性电子元件12可与导音柱11结合的更紧密以及更加贴附于导音柱11，即，这样人体不容易感受到异物感，提高耳塞佩戴舒适度。

在一些可选的实施方式中，导音柱11可为弹性导音柱，弹性导音柱材料为硅胶。

在一些可选的实施方式中，如图2A和图2B所示，弹性电子元件12的模封材料可以为环氧树脂(Epoxy)。即，弹性电子元件12为硬性(Solid)SIP。

在一些可选的实施方式中，如图2A和图2B所示，导音柱11的横向截面可以为椭圆形圆环，弹性电子元件12可设置在导音柱11对应横向截面椭圆形曲率较小的外壁。这样，避免将弹性电子元件12设置在曲率较大的区域(即挠折角度较大的区域)，也就减小了弹性电子元件12中主被动元件断路的风险。

下面参考图3A和图3B，图3A和图3B分别是根据本公开的耳塞的又一个实施例30的立体结构示意图和水平截面结构示意图。图3A和图3B所示的耳塞30类似于图3A和图3B所示的耳塞20，不同之处在于：耳塞30中弹性电子元件12是以柔性基板(Flexible substrate)作为基板并采用硅胶进行模封得到的，由于硅胶材料的质地柔软且弹性较大，采用硅胶模封得到的弹性电子元件12可以完整贴附在导音柱11的外壁，可以跟着导音柱11一起挠折，提高佩戴舒适度。另外，由于弹性电子元件12可以挠折，相对于图2A和图2B所示的耳塞20，耳塞30中同等面积的弹性电子元件12内可以封装更多的电子元件，进而可以丰富弹性电子元件以及耳塞30的功能，且封装到弹性电子元件12中的电子元件不易断裂，产品可靠性较高。

下面参考图4A和图4B，图4A和图4B分别是根据本公开的耳塞的另一个实施例40的立体结构示意图和水平截面结构示意图。图4A和图4B所示的耳塞40类似于图4A和图4B所示的耳塞40，不同之处在于：耳塞40包括至少两个弹性电子元件12。上述至少两个弹性电子元件12之间可以互相独立，不存在电性连接。或者，至少两个弹性电子元件中也可以包括电性连接的第一弹性电子元件121和第二弹性电子元件122。在一些实施例中，第一弹性电子元件121和第二弹性电子元件122可以通过导音柱11电性连接。例如，第一弹性电子元件121和第二弹性电子元件122可以通过与导音柱11共形的具有导电功能的电连接件123实现电性连接，其中，电连接件123例如可以是银漆、软性基板(Flexible Substrate)或者铜导线。又例如，第一弹性电子元件121和第二弹性电子元件122也可以通过设置于延伸部软塞13的其他电连接件(图4B中未示出)实现电性连接。

实践中，用户可能基于清洗或者维修的需要，将延伸部软塞13进行翻折，在将延伸部软塞13翻折的过程中，设置于延伸部软塞13的柔性线路15也会被连带翻折，而柔性线路15如果采用铜导线，会导致柔性线路15被多次翻折后断裂的问题。下面参考图5A和图5B，图5A和图5B分别是根据本公开的耳塞不同实施例20、30、40中对应柔性线路15为铜导线在被翻折之前和被翻折到导音柱11以外区域时的结构示意图。如图5A和图5B所示，在柔性线路15为铜导线且经多次翻折后，可能导致如图5B所示的铜导线断裂的问题。为了解决上述技术问题，在一些实施例中，柔性线路15可以采用银漆。由于银漆相对铜导线具备更好的延展性，因此，可以经更多次翻折而不被折断。如图6A和6B所示，图6A和6B分别是根据本公开的耳塞不同实施例20、30、40中对应柔性线路15为银漆导线在被翻折之前和被翻折到导音柱11以外区域时的结构示意图。从图6A和图6B可看出，经多次翻折后，银漆导线仍然不会断裂。

下面参考图7，图7是根据本公开的制造耳塞的方法的一个实施例的流程700。该制造耳塞的方法流程700，包括以下步骤：

步骤701，提供弹性电子元件。

步骤702，将弹性电子元件置于模具第一位置后注入第一模封材料模封以得到导音柱，且弹性电子元件与导音柱共形。

这里，关于弹性电子元件可以参考上文相关记载，这里不再赘述。

经过上述步骤701和步骤702制造得到的耳塞中弹性电子元件与导音柱共形，进而可以实现将电子元件设置在耳塞的导音柱，以通过弹性电子元件丰富耳塞的功能，且由于弹性电子元件与导音柱共形，可以避免耳塞佩戴时人体感到异物感。

在一些可选的实施方式中，上述流程700还可以包括在上述步骤702之后执行以下步骤703：

步骤703，向模具注入第二模封材料后模封以得到从导音柱顶端向外延伸的延伸部软塞。

这里，第二模封材料的杨氏模量可以与第一模封材料的杨氏模量不同。经过步骤703制造得到的耳塞中还包括延伸部软塞，在耳塞被佩戴到人体耳内时，延伸部软塞可接触人体耳道，用于提供接触的舒适度。

在一些可选的实施方式中，上述流程700还可以包括在上述步骤702之后以及步骤703之前，执行以下步骤704和步骤705：

步骤704，提供电极。

步骤705，将电极置于模具内第二位置。

这里，将电极置于模具内第二位置，在后续执行步骤703进行模封得到延伸部软塞之后，可以将电极设置于延伸部软塞上，且电极电性连接弹性电子元件。因而，执行完步骤703所得到的耳塞中由于设置了电极，而在耳塞被佩戴后，电极可以接触人体，比如接触人体耳道，故此在电极为传感器的情况下，电极可以采集人体生物体征信息，而由于电极电性连接弹性电子元件，电极采集的人体生物体征信息可以经弹性电子元件直接传输给耳机本体或者经弹性电子元件处理后传输给耳机本体。从而实现利用人体佩戴耳塞的同时还能利用耳塞采集人体生物体征信息。

本实施例中提供的制造耳塞的方法能够实现前文描述的耳塞的相应技术效果，这里不再赘述。

尽管已参考本公开的特定实施例描述并说明本公开，但这些描述和说明并不限制本公开。所属领域的技术人员可清楚地理解，可进行各种改变，且可在实施例内替代等效元件而不脱离如由所附权利要求书限定的本公开的真实精神和范围。图示可能未必按比例绘制。归因于制造过程中的变量等等，本公开中的技术再现与实际实施之间可能存在区别。可存在未特定说明的本公开的其它实施例。应将说明书和图示视为说明性的，而非限制性的。可作出修改，以使特定情况、材料、物质组成、方法或过程适应于本公开的目标、精神以及范围。所有此些修改都落入在此所附权利要求书的范围内。虽然已参考按特定次序执行的特定操作描述本文中所公开的方法，但应理解，可在不脱离本公开的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此，除非本文中特别指示，否则操作的次序和分组并不限制本公开。

Claims (9)

1.一种耳塞，包括：

导音柱，所述导音柱内部中空；

弹性电子元件，设置于导音柱，且与所述导音柱共形；

延伸部软塞，设置于所述导音柱顶端；

电极，设置于所述延伸部软塞上，所述电极通过柔性线路电性连接所述弹性电子元件；

所述柔性线路的线距从所述导音柱向所述延伸部软塞的方向逐渐变大。

2.根据权利要求1所述的耳塞，其中，所述耳塞还包括：

所述延伸部软塞从所述导音柱顶端向外延伸，用于接触人体皮肤。

3.根据权利要求2所述的耳塞，其中，所述延伸部软塞的杨氏模量与所述导音柱的杨氏模量不同。

4.根据权利要求2所述的耳塞，其中，所述柔性线路为银漆。

5.根据权利要求4所述的耳塞，其中，所述电极电性连接所述弹性电子元件，包括：

所述柔性线路设置于所述导音柱和所述延伸部软塞之间的连接区域。

6.根据权利要求1所述的耳塞，其中，所述弹性电子元件至少一部分内埋于所述导音柱内。

7.根据权利要求1所述的耳塞，其中，所述弹性电子元件是以柔性基板作为基板并采用硅胶进行模封得到的。

8.根据权利要求1所述的耳塞，其中，所述导音柱的横向截面为椭圆形圆环，所述弹性电子元件设置在所述导音柱对应横向截面椭圆形曲率较小的外壁。

9.根据权利要求1所述的耳塞，其中，所述耳塞包括电性连接的第一弹性电子元件和第二弹性电子元件。