CN117061956A - 芯片音圈结构及其制造方法、扬声器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种芯片音圈结构及其制造方法、扬声器,该制造方法包括于第一绝缘层上形成卷绕设置第一导线层;于第一导线层上形成第二绝缘层;于第二绝缘层上形成至少一层第二导线层,所有第二导线层与第一导线层串联或并联,并形成两个输出端;于第二导线层上形成第三绝缘层,两个输出端于第三绝缘层露出,得到芯片音圈结构。本申请实施例提供的芯片音圈结构的制造方法制备的芯片音圈结构能够减小芯片音圈结构的厚度,有利于扬声器的轻薄化,且该芯片音圈结构的性能较好,有利于提高扬声器所能承受的功率。
Description
技术领域
本申请涉及音圈结构技术领域,尤其涉及一种芯片音圈结构及其制造方法、扬声器。
背景技术
扬声器是一种将电信号转变为声信号的换能元件。扬声器是电子设备(如电脑、手机)中的重要声学部件。扬声器主要包括磁路系统和音膜结构,音膜结构包括振膜和设置于振膜上的音圈。当扬声器发声时,磁路系统产生磁场,当外界电流发生改变时,音圈的磁力会随着电流的大小和方向的改变而改变,进而带动振膜运动,从而产生声音。
然而,现有的音圈的体积较大,厚度较厚,影响扬声器的轻薄化发展,而且,现有的音圈所能承受的功率较低,有待提升。
发明内容
有鉴于此,为了解决以上问题中的至少之一,本申请提供一种半导体芯片音圈结构(简称芯片音圈结构)的制造方法、应用该方法制备的芯片音圈结构以及应用该芯片音圈结构的扬声器。
本申请提供了一种芯片音圈结构的制造方法,该方法包括:
于第一绝缘层的一表面形成第一导线层,所述第一导线层卷绕设置;
于所述第一导线层的表面形成第二绝缘层,所述第二绝缘层延伸至所述第一导线层的线路间隙;
于所述第二绝缘层的表面形成至少一层第二导线层,每层所述第二导线层卷绕设置,所述第二导线层和所述第一导线层之间串联或并联,并形成两个输出端;以及
于最外层的所述第二导线层的表面形成第三绝缘层,所述第三绝缘层延伸至所述第二导线层的线路间隙,两个所述输出端于所述第三绝缘层露出,从而得到所述芯片音圈结构。
在一些可能的实施例中,所述第一导线层和所述第二导线层均通过蚀刻、打印、化学电镀或沉积的方式形成。
在一些可能的实施例中,所述第一导线层包括第一导出端和第二导出端,所述第一导线层以所述第一导出端为起始端,以所述第二导出端为末端,所述第二导出端以所述第一导出端为圆心卷绕设置,且所述第一导出端和所述第二导出端位于同一平面;
所述第二导线层包括第三导出端和第四导出端,所述第二导线层以所述第三导出端为起始端,以所述第四导出端为末端,所述第四导出端以所述第三导出端为圆心卷绕设置,且所述第三导出端和所述第四导出端位于同一平面;
所述第一导线层与所述第二导线层串联,所述第三导出端与所述第一导出端电性连接,且所述第三导出端于所述第三绝缘层露出,以形成检测端;所述第四导出端于所述第三绝缘层露出,以形成一个所述输出端;所述第二导出端于所述第三绝缘层露出,以形成另一个所述输出端。
在一些可能的实施例中,所述于所述第二绝缘层的表面形成至少一层第二导线层的步骤中,所述方法包括:
贯穿所述第二绝缘层形成第一通孔和第二通孔,所述第一导出端于所述第一通孔露出,所述第二导出端于所述第二通孔露出;
于所述第一通孔内形成与所述第一导出端电性连接的第一导体,并于所述第二通孔内形成与所述第二导出端电性连接的第二导体;以及
于所述第二绝缘层的表面形成至少一层所述第二导线层、以及与所述第二导线层非电性连接的连接垫,
其中,所述第三导出端与所述第一导体电性连接以构成所述检测端,所述连接垫与所述第二导体电性连接以构成一个所述输出端,所述第四导出端构成另一所述输出端。
在一些可能的实施例中,所述于第一绝缘层的一表面形成第一导线层的步骤之前,所述制造方法还包括:
于模具中通过化学或物理沉积形成所述第一绝缘层。
在一些可能的实施例中,所述第一绝缘层和所述第三绝缘层的厚度均为0.1μm-200μm,所述第二绝缘层的厚度为0.1μm-1000μm;所述第一导线层和所述第二导线层的厚度均为0.1μm-200μm,所述第一导线层和所述第二导线层的线宽均为0.1μm-200μm。
本申请实施例还提供了一种芯片音圈结构,该芯片音圈结构包括第一绝缘层、位于所述第一绝缘层上的第一导线层、位于所述第一导线层上的第二绝缘层、叠设于所述第二绝缘层上的至少一层第二导线层、以及位于所述第二导线层上的第三绝缘层,其中,所述第二绝缘层延伸至所述第一导线层的线路间隙,以使所述第一导线层内嵌于所述第二绝缘层,所述第三绝缘层延伸至所述第二导线层的线路间隙,以使所述第二导线层内嵌于所述第三绝缘层,所述第一导线层和所述第二导线层均卷绕设置,所述第二导线层和所述第一导线层之间串联或并联,并形成两个输出端,且两个所述输出端于所述第三绝缘层露出。
在一些可能的实施例中,所述第一绝缘层和所述第三绝缘层的厚度均为0.1μm-200μm,所述第二绝缘层的厚度为0.1μm-1000μm;
所述第一导线层和所述第二导线层的厚度均为0.1μm-200μm,所述第一导线层和所述第二导线层的线宽均为0.1μm-200μm。
在一些可能的实施例中,所述芯片音圈结构包括叠设于所述第二绝缘层表面的多层所述第二导线层,相邻两所述第二导线层之间设有另一所述第二绝缘层,所有所述第二导线层与所述第一导线层串联或并联。
本申请还提供了一种扬声器,所述扬声器包括振膜和芯片音圈结构,所述芯片音圈结构由如前所述的芯片音圈结构的制造方法制得,或所述芯片音圈结构为如前所述的芯片音圈结构,所述第一绝缘层背离所述第一导线层的表面设置于所述振膜上。
本申请实施例提供的芯片音圈结构的制造方法具有以下有益效果:
(1)第一绝缘层的厚度较薄,有利于减小芯片音圈结构的厚度,且第一导线层和第二导线层的厚度可调控,进而可实现超薄封装,利于扬声器的薄型化和微小化发展。
(2)第一导线层和第二导线层可实现高密度走线,且线宽、线距以及形状可以根据实际需要进行设计,第一导线层内嵌在第一绝缘层内,有利于进一步减小芯片音圈结构的厚度。
(3)可以实现多层线圈的串联或并联,灵活性强。
(4)两个输出端位于同侧,便于正负极的线路连接。
(5)采用本申请实施例的方法制备的芯片音圈结构,可以实现平面式、循环式及3D立体式绕线,线圈之间的连接形式灵活;第一绝缘层为半导体材质,具有良好的尺寸稳定性,且第二绝缘层和第三绝缘层中不含有玻璃纤维,能进一步提高芯片音圈结构的尺寸稳定性;第一导线层和第二导线层的导热性较好,从而使芯片音圈结构具有较高的散热性;且芯片音圈结构坚固耐用,第一导线层和第二导线层的结构简单,可通过潮湿敏感测试中的等级1(即MSL1),可靠性较高;另外,该芯片音圈结构所能承受的功率较高,承受的功率能够达到300mW以上,是传统的漆包线音圈所能够承受的功率的3倍以上。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的一种芯片音圈结构的结构示意图。
图2为图1所示的芯片音圈结构的爆炸图。
图3为本申请一实施例提供的一种芯片音圈结构的爆炸图。
图4为图1所示的芯片音圈结构沿IV-IV的剖面图。
图5为本申请一实施例提供的芯片音圈结构的制备流程图。
图6为本申请一实施例在第一绝缘层上形成第一导线层的示意图。
图7为本申请一实施例提供的单面覆铜基板的结构示意图。
图8为在图7所示的第一导线层的表面上形成第二绝缘层的示意图。
图9为采用本申请实施例的芯片音圈结构制备的扬声器的频率测试曲线图。
图10为本申请一实施例提供的扬声器的结构示意图。
图11为图10所示扬声器的爆炸图。
图12为图11所示扬声器的另一视角的爆炸图。
图13为图10所示扬声器沿XIII-XIII的剖视图。
图14为图10所示一实施例中支撑框和芯片音圈结构组装后的结构示意图。
图15为图14所示中固定座的另一视角的结构示意图。
主要元件符号说明
芯片音圈结构 100 铜层 30
第一绝缘层 9 扬声器 200
第一导线层 1 振膜 210
第一导出端 11 第一磁块 220
第二导出端 13 第二磁块 230
第一导线部 15 第一壳体 240
第一导体 21 第二壳体 250
第二导体 22 支撑框 260
第二绝缘层 3 第一导电胶段 261
第一通孔 31 第二导电胶段 262
第二通孔 33 固定座 270
第二导线层 5 第一安装槽 271
第三导出端 51 第二安装槽 272
第四导出端 53 第一导电片 281
第二导线部 55 第二导电片 282
连接垫 6 第一焊接盘 283
第三绝缘层 7 第二焊接盘 284
单面覆铜基板 20 调音网布 290
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件,它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
为能进一步阐述本申请达成预定目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及实施方式,对本申请作出如下详细说明。
请参阅图1至图4,本申请实施例提供了一种半导体芯片音圈结构(以下简称芯片音圈结构)100,该芯片音圈结构100包括第一绝缘层9、设于第一绝缘层9上的第一导线层1、设于的第一导线层1上的第二绝缘层3、叠设于第二绝缘层3上的至少一层第二导线层5、以及位于第二导线层5上的第三绝缘层7。其中,所述第二绝缘层3延伸至所述第一导线层1的线路间隙,以使所述第一导线层1内嵌于所述第二绝缘层3。所述第三绝缘层4延伸至所述第二导线层5的线路间隙,以使所述第二导线层5内嵌于所述第三绝缘层7。所述第一导线层1和所述第二导线层5均卷绕设置,所述第二导线层5和所述第一导线层1之间串联或并联,并形成两个输出端,且两个所述输出端于所述第三绝缘层7露出。
具体地,第一导线层1和第二导线层5可以通过两个输出端外接外界电源,以使第一导线层1和第二导线层5有电流流过,并在设置于第一导线层1和第二导线层5两侧的磁体的磁场作用下,第一导线层1和第二导线层5随着电流大小和方向受力运动进而推动与第一导线层1和第二导线层5连接的振膜发生振动,进而产生声音。
在一些实施例中,第一导线层1和第二导线层5的厚度均可以设置在0.1μm-200μm范围内,第一导线层1和第二导线层5的线宽均可以设置在0.1μm-200μm范围内。由于第一导线层1和第二导线层5均可以采用蚀刻、打印、化学电镀或沉积等方式形成,因此,厚度可以根据实际需要进行调整,相较于漆包线,能够将厚度控制在更薄,线宽更窄的范围内,有利于减薄芯片音圈结构100的整体厚度,而且能够实现高密度布线。具体地,第一导线层1和第二导线层5可以根据成型工艺的不同采用不同材质的导电材料,例如金属、聚合物导电浆料、导电油墨等。而且,采用以上材质形成的第一导线层1和第二导线层5的导热性较好,从而使芯片音圈结构100具有较高的散热性。
在一些实施例中,第一绝缘层9的厚度可以是0.1μm-200μm,厚度较薄,有利于减薄整体芯片音圈结构100的厚度。具体地,第一绝缘层9可以是半导体材质,通过化学或物理沉积得到,具有良好的尺寸稳定性。
在一些实施例中,第三绝缘层7的厚度可以是0.1μm-200μm,厚度较薄,有利于进一步减薄整体音圈的厚度。具体地,第三绝缘层7可以是绝缘漆,主要起到保护内部导线的作用。
在一些实施例中,位于中间层的第二绝缘层3的厚度可以根据第一导线层1和第二导线层5的厚度而灵活设置,大致为0.1μm-1000μm。具体地,第二绝缘层3的材质可以是环氧树脂(epoxy resin)、硅氧烷(Siloxane)、聚苯恶唑(Polybenzoxazole;PBO)、丙烯酸树脂(acrylic resin)、增层薄膜(Build-Up Film)或胶片(Prepreg)等中的一种。所述第二绝缘层3采用以上材质制成,且可以不含有玻璃纤维,以提高芯片音圈结构100的尺寸稳定性。
其中,图2示出了含有一层第二导线层5的芯片音圈结构100,图3示出了含有两层第二导线层5的芯片音圈结构,可以理解的,第二导线层5的数量不限于一层或两层,还可以做到3-8层及以上,从而实现多层线圈的芯片音圈结构。
请参阅图5,一并结合参阅图1至图4,本申请实施例提供了前述芯片音圈结构100的制造方法,具体包括以下步骤:
步骤S11,一并结合参阅图6,于第一绝缘层9的一表面形成第一导线层1,所述第一导线层1卷绕设置。
具体地,所述第一导线层1可以通过蚀刻、打印化学电镀或沉积等方式形成。所述第一导线层1为卷绕设置的线圈,且整个线圈形成于同一平面。
在一些实施例中,所述第一导线层1包括第一导出端11和第二导出端13。所述第一导出端11和所述第二导出端13为第一导线层1的两个自由端,其中,所述第一导出端11位于卷绕的第一导线层1的大致中部,所述第二导出端13位于卷绕的第一导线层1的外侧,所述第一导线层1以所述第一导出端11为起始端,以所述第二导出端13为末端,所述第二导出端13以所述第一导出端11为圆心卷绕设置,且所述第一导出端11和所述第二导出端13位于同一平面内。可以理解的,所述第一导线层1还包括位于第一导出端11和第二导出端13之间的卷绕设置的第一导线部15,以第一导出端11出发,第一导线部15环绕第一导出端11卷绕形成环状的多个同心形线圈,其中,相邻的两个同心形线圈间隔设置,可以根据实际需要设计第一导线部15的长度,以及卷绕的圈数。在一些实施例中,第一导线部15的轮廓可以为圆形、方形、六边形等正多边形,也可以为不规则多边形。在实际应用过程中,可以根据需求设置第一导线部15的具体形状。
在一些实施例中,第一导线层1可以通过打印的方式,将导电浆料按照规定的图案打印在第一绝缘层9的表面上,打印的方式简单,易于实现,且能够精确控制第一导线层1的线宽、线距以及线路厚度,有利于线路减薄,且可实现线路的高密度化。
可以理解的,在其他实施例中,第一导线层1还可以通过化学电镀的方式形成于第一绝缘层9上形成规定的金属图案,金属可以是铜、铝、银和金等导电金属材料中的至少一种。化学电镀的方式同样能够精确控制第一导线层1的线宽、线距以及线路厚度,有利于线路减薄,且可实现线路的高密度化。另外,采用以上金属材料通过化学电镀的方式形成的第一导线层1,导热性较高,能够使芯片音圈结构100具有良好的散热性。
还可以理解的,在其他实施例中,第一导线层1还可以通过蚀刻的方式形成于第一绝缘层9的表面。此时,如图7所示,采用单面覆铜基板20制备第一导线层1,单面覆铜基板20包括第一绝缘层9和位于第一绝缘层9一表面的铜层30,通过化学或物理蚀刻的方式将铜层30进行图案化,进而形成如图4所示的第一导线层1,具体化学或物理蚀刻可以参照常规的PCB板中线路制作的方法。蚀刻的方式同样能够精确控制第一导线层1的线宽、线距以及线路厚度,有利于线路减薄,且可实现线路的高密度化。
在一些实施例中,所述第一导线层1的线路厚度可以设置在0.1μm-200μm范围内,进一步为1μm-150μm,进一步为5μm-100μm,进一步为10μm-50μm。相较于现有的漆包线的线圈,第一导线层1位于同一平面内,且近似为平面化的结构。在此厚度范围内的第一导线层1,在满足芯片音圈结构100对第一导线层1的阻抗要求下,有利于减小芯片音圈结构100的整体厚度。
在一些实施例中,所述第一导线层1的线宽为0.1μm-200μm,进一步为1μm-150μm,进一步为5μm-100μm,进一步为10μm-50μm。在此线宽范围内的第一导线层1,有利于提高线圈密度,实现芯片音圈结构100的高密度设计,有利于缩小芯片音圈结构100的体积。
在一些实施例中,在形成第一导线层1之前,所述制造方法还包括步骤:于模具中形成第一绝缘层9。其中,所述第一绝缘层9可以是半导体材质,例如氮化硅、二氧化硅等,具体可以通过化学或物理沉积的方式形成。
在一些实施例中,第一绝缘层9的厚度可以是0.1μm-200μm,进一步为1μm-150μm,进一步为5μm-100μm,进一步为5μm-50μm,进一步为10μm-50μm。通过化学或物理沉积的方式形成的第一绝缘层9的厚度较薄,有利于减薄整体芯片音圈结构100的厚度。
步骤S12,如图8所示,于所述第一导线层1的表面形成第二绝缘层3,所述第二绝缘层3延伸至所述第一导线层1的线路间隙。
具体地,可以通过压合的方式在第一导线层1的表面形成第二绝缘层3,从而使第一导线层1内嵌在第二绝缘层3内,以进一步减小芯片音圈结构100的整体厚度。
在一些实施例中,所述第二绝缘层3的材质可以是环氧树脂(epoxy resin)、硅氧烷(Siloxane)、聚苯恶唑(Polybenzoxazole;PBO)、丙烯酸树脂(acrylic resin)、增层薄膜(Build-Up Film)或胶片(Prepreg)等中的一种。所述第二绝缘层3采用以上材质制成,且不含有玻璃纤维,可以提高芯片音圈结构100的尺寸稳定性。
在一些实施例中,所述第二绝缘层3的厚度大致为0.1μm-1000μm,进一步为1μm-800μm,进一步为10μm-500μm,进一步为30μm-200μm,进一步为50μm-100μm。第二绝缘层3的厚度可以根据第一导线层1的线路厚度进行设计,以满足将第一导线层1内嵌在第二绝缘层3内。通过控制第二绝缘层3的厚度在以上范围内,在满足不同线路之间具有以及支撑功能的同时,有利于进一步减小芯片音圈结构100的整体厚度。
步骤S13,一并结合参阅图4,于所述第二绝缘层3的表面形成至少一层第二导线层5,所述第二导线层5卷绕设置,所述第二导线层5和所述第一导线层1串联或并联,并形成两个输出端。
具体地,所述第二导线层5的制造方法与前述第一导线层1的制作方法大致相同,同样可以通过蚀刻、打印、化学电镀或沉积等方式形成。每层所述第二导线层5为卷绕设置的线圈,且整个线圈形成于同一平面。
可以理解的,一并结合参阅图3,可以在第二绝缘层3的表面形成叠设的多层第二导线层5,可以实现多层线圈结构,多层第二导线层5和所述第一导线层1可以实现串联或并联,从而灵活设计芯片音圈结构100中的音圈形式。并且连接后的第一导线层1和第二导线层5具有两个输出端,这两个输出端以便于连接外界电源的正极和负极。
在一些实施例中,一并结合参阅图2,所述第二导线层5包括第三导出端51和第四导出端53。第二导线层5中,所述第三导出端51和所述第四导出端53为第二导线层5的两个自由端,其中,所述第三导出端51位于卷绕的第二导线层5的大致中部,所述第四导出端53位于卷绕的第二导线层5的外侧,所述第二导线层5以所述第三导出端51为起始端,以所述第四导出端53为末端,所述第四导出端53以所述第三导出端51为圆心卷绕设置,且所述第三导出端51和所述第四导出端53位于同一平面内。可以理解的,所述第二导线层5还包括位于第三导出端51和第四导出端53之间的卷绕设置的第二导线部55,以第三导出端51出发,第二导线部55环绕第三导出端51卷绕形成环状的多个同心形线圈,其中,相邻的两个同心形线圈间隔设置,可以根据实际需要设计第二导线部55的长度,以及卷绕的圈数。在一些实施例中,第二导线部55的轮廓可以为圆形、方形、六边形等正多边形,也可以为不规则多边形。在实际应用过程中,可以根据需求设置第二导线部55的具体形状。
在一些实施例中,当所述第一导线层1与所述第二导线层5串联时,所述第三导出端51与所述第一导出端11电性连接,以形成检测端,该检测端用于检测第一导线层1与第二导线层5的连接是否正常。所述第四导出端53形成一个所述输出端,所述第二导出端13形成另一个所述输出端,两个所述输出端以连接外界电源的正极和负极。
在一些实施例中,所述第二导线层5的线路厚度为0.1μm-200μm,进一步为1μm-150μm,进一步为5μm-100μm,进一步为10μm-50μm。相较于现有的漆包线的线圈,每层第二导线层5均位于同一平面内,且近似为平面化的结构。在此厚度范围内的第二导线层5,在满足芯片音圈结构100对第二导线层5的阻抗要求下,有利于减小芯片音圈结构100的整体厚度。
在一些实施例中,所述第二导线层5的线宽为0.1μm-200μm,进一步为1μm-150μm,进一步为5μm-100μm,进一步为10μm-50μm。在此线宽范围内的第二导线层5,有利于提高线圈密度,实现芯片音圈结构100的高密度设计,有利于缩小芯片音圈结构100的体积。
再次参阅图8与图4,一并结合参阅图2,步骤S13的具体过程包括以下步骤:
第一步:贯穿所述第二绝缘层3形成第一通孔31和第二通孔33,所述第一导出端11于所述第一通孔31露出,所述第二导出端13于所述第二通孔33露出。
具体地,可以通过化学蚀刻、激光打孔或机械打孔的方式形成第一通孔31和第二通孔33。
第二步,于所述第一通孔31内形成第一导体21,并于所述第二通孔33内形成第二导体22。其中,第一导体21与第一导出端11电性连接,第二导体22与第二导出端13电性连接。
具体地,第一导体21和第二导体22可以通过化学电镀或沉积的方式形成。
第三步,于所述第二绝缘层3的表面形成至少一层所述第二导线层5、以及与所述第二导线层5非电性连接的连接垫6,其中,所述第三导出端51与所述第一导体21电性连接以构成所述检测端,所述连接垫6与所述第二导体22电性连接以构成一个所述输出端,所述第四导出端53构成另一所述输出端。
具体地,当形成多层第二导线层5时,多层第二导线层5的增层方式大致相同,此处不作过多赘述。
在一些实施例中,当形成多层第二导线层5时,相邻两层第二导线层5之间具有另一第二绝缘层3。各层第二绝缘层3的厚度可以根据每层第二导线层5的线路厚度进行设计,以满足将第二导线层5内嵌在相应的第二绝缘层3内。通过控制各层第二绝缘层3的厚度,在满足不同线路之间具有以及支撑功能的同时,有利于进一步减小芯片音圈结构100的整体厚度。
步骤S14,请再次参阅图1,于所述第二导线层5的表面形成第三绝缘层7,所述第三绝缘层7延伸至所述第二导线层5的线路间隙,两个所述输出端均于所述第三绝缘层7露出,从而得到所述芯片音圈结构100。
具体地,该第三绝缘层7主要用于保护第二导线层5,材质可以是绝缘漆。另外,第三导出端51叠设且电性连接第一导线层1的第一导出端11,且第三导出端51作为检测端由第三绝缘层7露出,便于对内部线圈进行检测;连接垫6与第一导线层1的第二导出端13电性连接且于第三绝缘层7露出,以形成一个输出端;第四导出端53于第三绝缘层7露出,作为另一个输出端,两个输出端便于连接外界电源的正极和负极。
本申请实施例提供的芯片音圈结构100的制造方法具有以下有益效果:
(1)第一绝缘层9的厚度较薄,有利于减小芯片音圈结构100的厚度,且第一导线层1和第二导线层5的厚度可调控,进而可实现超薄封装,利于扬声器的薄型化和微小化发展。
(2)第一导线层1和第二导线层5可实现高密度走线,线宽、线距以及形状可以根据实际需要进行设计;且第一导线层1内嵌在第一绝缘层3内,有利于进一步减小芯片音圈结构100的厚度。
(3)可以实现多层线圈的串联或并联,灵活性强。
(4)两个输出端位于第三绝缘层7的同侧,便于正负极的线路连接。
(5)采用本申请实施例的方法制备的芯片音圈结构100,可以实现平面式、循环式及3D立体式绕线,线圈之间的连接形式灵活;第一绝缘层9为半导体材质,具有良好的尺寸稳定性,且第二绝缘层3和第三绝缘层7中可以不含有玻璃纤维,能进一步提高芯片音圈结构的尺寸稳定性;第一导线层1和第二导线层5的导热性较好,从而使芯片音圈结构100具有较高的散热性。
为了进一步说明本申请实施例提供的芯片音圈结构100具有更高的功率承受能力,现将前述实施例提供的芯片音圈结构100应用于6mm扬声器中,同时将现有的漆包线制作的音圈结构应用于6mm扬声器中,并对扬声器进行寿命测试,现有技术的测试结果详见表1,本实施例的扬声器的测试结构详见图9。
如表1所示,为现有技术中,采用漆包线制备的音圈结构应用在6mm扬声器中,扬声器的寿命测试结果。
表1
由表1和图9的对比可看出,采用本实施例提供的芯片音圈结构制备的扬声器,在验证从10mW~300mW的功率,1KHz感度从90dB~105dB,所得到的测试曲线稳定,本申请实施例的扬声器能够承受300mW以上的功率。而现有技术中采用漆包线音圈的扬声器,当功率达到70mW时,变不能承受,因此,本申请实施例的扬声器,由于采用了前述芯片音圈结构,有效提高了扬声器的功率承受能力,相较于现有技术提升了3倍以上。
采用本申请实施例的方法制备的芯片音圈结构100,可以实现平面式、循环式及3D立体式绕线,线圈之间的连接形式灵活;第一绝缘层3的绝缘材料不含玻璃纤维,芯片音圈结构100具有良好的尺寸稳定性;第一导线层1和第二导线层5的导热性较好,从而使芯片音圈结构100具有较高的散热性;芯片音圈结构100坚固耐用,第一导线层1和第二导线层5的结构简单,可通过潮湿敏感测试中的等级1(即MSL1),可靠性较高;另外,该芯片音圈结构100所能承受的功率较高,承受的功率能够达到300mW以上,是传统的漆包线音圈所能够承受的功率的3倍以上。
请参阅图10至图12,本申请实施例还提供一种扬声器200,扬声器200包括振膜210、芯片音圈结构100以及设置于芯片音圈结构100两侧的第一磁块220和第二磁块230。
其中,芯片音圈结构100具有多层导线,其中,第一导线层1背离第二导线层5的表面设置于振膜210上,具体地,第一导线层1并非直接设置于振膜210上,而是通过位于第一导线层1表面上的第一绝缘层9设置于振膜210上。振膜210和第一绝缘层9之间还设有胶层(图未示),振膜210和第一绝缘层9通过胶层粘结。芯片音圈结构100中的第一导线层1和第二导线层5通电后会产生磁场,第一导线层1和第二导线层5在第一磁块220和第二磁块230的相互作用下产生往复振动,进而带动振膜210振动,从而产生声音。
参阅图11至图13,在一些实施例中,扬声器200还包括第一壳体240、第二壳体250、支撑框260、固定座270、第一导电片281以及第二导电片282。第一壳体240和第二壳体250通过卡扣连接。振膜210、第一磁块220、第二磁块230、芯片音圈结构100和支撑框260均设置于第一壳体240和第二壳体250内。第一磁块220固定于第一壳体240的腔体内,比如,第一磁块220可以通过胶水粘结或嵌入第一壳体240内。第二磁块230固定于第二壳体250的腔体内,比如,第二磁块230可以通过胶水粘结或嵌入第二壳体250内。支撑框260固定于第一壳体240内壁上,用于将振膜210固定于第一壳体240上。支撑框260大致为方形。支撑框260采用软板,比如,可以采用柔性塑胶材质的板材。支撑框260通过胶水粘结在振膜210的边缘处。在一些实施例中,第一磁块220和第二磁块230均可以包括多块磁铁组成的磁块。
参阅图11、图13和图14,芯片音圈结构100位于支撑框260的中空部。振膜210和芯片音圈结构100穿过支撑框260的中空部往复振动。在一些实施例中,支撑框260的表面还设有第一导电胶段261和第二导电胶段262,第一导电胶段261和第二导电胶段262间隔设置不连接。第一导电胶段261和第二导电胶段262位于支撑框260的同一表面。第一导电胶段261用于与芯片音圈结构100的连接垫6(作为一个输出端)电连接,第二导电胶段262用于与芯片音圈结构100的第四导出端53(作为另一个输出端)电连接。
参阅图14和图15,固定座270设置于第一壳体240和第二壳体250组装后的一侧。固定座270可以通过粘结或者螺栓固定于第一壳体240和第二壳体250上。第一导电片281和第一导电片281均安装于固定座270上。固定座270上设有第一安装槽271和第二安装槽272。第一安装槽271和第二安装槽272结构相同并均位于固定座270背离第一壳体240的表面。第一导电片281容置于第一安装槽271内并裸露于固定座270表面,第一导电片281的一端穿过固定座270延伸至第一导电胶段261上方,并与第一导电胶段261电连接。第二导电片282容置于第二安装槽272内并裸露于固定座270表面,第二导电片282的一端穿过固定座270延伸至第二导电胶段262上方,并与第二导电胶段262电连接。第一导电片281与外接电源的正极电连接,第一导电片281通过第一导电胶段261与芯片音圈结构100的连接垫6电连接。第二导电片282与外接电源的负极电连接,第二导电片282通过第二导电胶段262与芯片音圈结构100的第四导出端53电连接,从而将芯片音圈结构100的两个输出端通过第一导电片281和第二导电片282导出至扬声器200壳体的外部,以便与外接电源电连接。
参阅图14和图15,在一些实施例中,第一导电胶段261和第一导电片281之间设有第一焊接盘283,第二导电胶段262和第二导电片282之间设有第二焊接盘284。第一焊接盘283电连接于第一导电片281和第一导电胶段261之间。第二焊接盘284电连接于第二导电片282和第二导电胶段262之间。
在一些实施例中,固定座270上还固定设有调音网布290,调音网布290粘贴于固定座270上。
本申请实施例提供的芯片音圈结构100能够替换现有技术中的音圈,与振膜210结合,并不需要改变现有振膜210的结构,有利于扬声器200的轻薄化,普适性强。而且相较于现有的音圈,本申请中的芯片音圈结构100较薄,与胶水的贴合面积较大,提高了芯片音圈结构100再振膜210上的安装稳定性,降低芯片音圈结构100脱落的风险。
最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制,尽管参照实施例对本申请进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本申请技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种芯片音圈结构的制造方法,其特征在于,包括:
于第一绝缘层的一表面形成第一导线层,所述第一导线层卷绕设置;
于所述第一导线层的表面形成第二绝缘层,所述第二绝缘层延伸至所述第一导线层的线路间隙;
于所述第二绝缘层的表面形成至少一层第二导线层,所述第二导线层卷绕设置,所述第二导线层和所述第一导线层之间串联或并联,并形成两个输出端;以及
于所述第二导线层的表面形成第三绝缘层,所述第三绝缘层延伸至所述第二导线层的线路间隙,两个所述输出端于所述第三绝缘层露出,从而得到所述芯片音圈结构。
2.如权利要求1所述的芯片音圈结构的制造方法,其特征在于,所述第一导线层和所述第二导线层均通过蚀刻、打印、化学电镀或沉积的方式形成。
3.如权利要求2所述的芯片音圈结构的制造方法,其特征在于,所述第一导线层包括第一导出端和第二导出端,所述第一导线层以所述第一导出端为起始端,以所述第二导出端为末端,所述第二导出端以所述第一导出端为圆心卷绕设置,且所述第一导出端和所述第二导出端位于同一平面;
所述第二导线层包括第三导出端和第四导出端,所述第二导线层以所述第三导出端为起始端,以所述第四导出端为末端,所述第四导出端以所述第三导出端为圆心卷绕设置,且所述第三导出端和所述第四导出端位于同一平面;
所述第一导线层与所述第二导线层串联,所述第三导出端与所述第一导出端电性连接,且所述第三导出端于所述第三绝缘层露出,以形成检测端;所述第四导出端于所述第三绝缘层露出,以形成一个所述输出端;所述第二导出端于所述第三绝缘层露出,以形成另一个所述输出端。
4.如权利要求3所述的芯片音圈结构的制造方法,其特征在于,所述于所述第二绝缘层的表面形成至少一层第二导线层的步骤中,所述方法包括:
贯穿所述第二绝缘层形成第一通孔和第二通孔,所述第一导出端于所述第一通孔露出,所述第二导出端于所述第二通孔露出;
于所述第一通孔内形成与所述第一导出端电性连接的第一导体,并于所述第二通孔内形成与所述第二导出端电性连接的第二导体;以及
于所述第二绝缘层的表面形成至少一层所述第二导线层、以及与所述第二导线层非电性连接的连接垫,
其中,所述第三导出端与所述第一导体电性连接以构成所述检测端,所述连接垫与所述第二导体电性连接以构成一个所述输出端,所述第四导出端构成另一所述输出端。
5.如权利要求1所述的芯片音圈结构的制造方法,其特征在于,所述于第一绝缘层的一表面形成第一导线层的步骤之前,所述制造方法还包括:
于模具中通过化学或物理沉积形成所述第一绝缘层。
6.如权利要求1所述的芯片音圈结构的制造方法,其特征在于,所述第一绝缘层和所述第三绝缘层的厚度均为0.1μm-200μm,所述第二绝缘层的厚度为0.1μm-1000μm;
所述第一导线层和所述第二导线层的厚度均为0.1μm-200μm,所述第一导线层和所述第二导线层的线宽均为0.1μm-200μm。
7.一种芯片音圈结构,其特征在于,包括第一绝缘层、位于所述第一绝缘层上的第一导线层、位于所述第一导线层上的第二绝缘层、叠设于所述第二绝缘层上的至少一层第二导线层、以及位于所述第二导线层上的第三绝缘层,
其中,所述第二绝缘层延伸至所述第一导线层的线路间隙,以使所述第一导线层内嵌于所述第二绝缘层,所述第三绝缘层延伸至所述第二导线层的线路间隙,以使所述第二导线层内嵌于所述第三绝缘层,所述第一导线层和所述第二导线层均卷绕设置,所述第二导线层和所述第一导线层之间串联或并联,并形成两个输出端,且两个所述输出端于所述第三绝缘层露出。
8.如权利要求7所述的芯片音圈结构,其特征在于,所述第一绝缘层和所述第三绝缘层的厚度均为0.1μm-200μm,所述第二绝缘层的厚度为0.1μm-1000μm;
所述第一导线层和所述第二导线层的厚度均为0.1μm-200μm,所述第一导线层和所述第二导线层的线宽均为0.1μm-200μm。
9.如权利要求7所述的芯片音圈结构,其特征在于,所述芯片音圈结构包括叠设于所述第二绝缘层表面的多层所述第二导线层,相邻两所述第二导线层之间设有另一所述第二绝缘层,所有所述第二导线层与所述第一导线层串联或并联。
10.一种扬声器,包括振膜,其特征在于,所述扬声器还包括芯片音圈结构,所述芯片音圈结构由如权利要求1至6中任意一项所述的芯片音圈结构的制造方法制得,或所述芯片音圈结构为如权利要求7至9中任意一项所述的芯片音圈结构,所述第一绝缘层背离所述第一导线层的表面设置于所述振膜上。
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