CN1578538A - 集成基座及使用该基座的驻极体电容器麦克风 - Google Patents
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Abstract
一种驻极体电容器麦克风包括：底部带有声孔的外壳；与外壳电连接并根据从声孔传入的声压振动的振动膜；与振动膜相对放置的固定电极板，固定电极板与振动膜之间放有隔离装置，固定电极板由涂布了其上形成有驻极体的聚合物薄膜的金属板形成；使固定电极板与外壳绝缘的绝缘环；嵌入电路元件的印刷电路板，其与固定电极板限定出背面空腔；及支撑固定电极板和印刷电路板并通过连接端使固定电极板与嵌入印刷电路板中的电路元件电连接的集成基座，集成基座包括带有顶部和底部的中空的圆柱形绝缘体，在中空的圆柱形绝缘体的顶部和底部上分别形成有其外直径小于绝缘体的外直径的第一和第二金属镀层，第一和第二金属镀层通过导电装置相互导通。
Description
发明领域
本发明涉及一种驻极体电容器麦克风，尤其涉及一种通过增大固定电极板的尺寸和增加背面空腔(back chamber)的容积而增强性能的驻极体电容器麦克风。
背景技术
图1示出了传统的驻极体电容器麦克风。
传统的驻极体电容器麦克风100包括圆柱形金属外壳11、导电极环12a、振动膜12b、垫圈13、固定电极板14、环状绝缘基座15，环状导电基座16以及其上形成有电路元件和连接端的印刷电路板(PCB)17。极环12a和振动膜12b可以相互集成为单一的振动片12。固定电极板14包括涂布有聚合物薄膜14a的导电金属板14b，聚合物薄膜14a上形成有驻极体。
在这种传统的驻极体电容器麦克风100中，由于使固定电极板14与外壳11绝缘的绝缘基座15被形成为相对较粗用以提供足够的支撑力，因而固定电极板14的尺寸受到限制。另外，由于导电基座16放置在绝缘基座15的内部，因而减少了背面空腔的容积，进而降低了麦克风的性能。也就是说，由于传统的驻极体电容器麦克风100被设计成双环结构，在该结构中环状导电基座16被安装在环状绝缘基座15内，因而减小了导电基座16的内直径，由此减少了背面空腔的容积。此外，在某些情况下，固定电极板14可能被装配入绝缘基座15内。在这种情况下，固定电极板14的尺寸减小，其结果使得与固定电极板14相对的振动膜12b的尺寸也减小，从而降低了诸如声音灵敏度和频率响应的麦克风的声学性能。
发明内容
因而，本发明的注意力集中在这样一种驻极体电容器麦克风，它可基本消除由于相关技术的缺点和局限性而造成的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种通过将绝缘基座和导电基座集成在一起而形成的集成基座，由此扩大背面空腔的容积。
本发明的另一目的是提供一种驻极体电容器麦克风，它利用单独的绝缘环来使固定电极板绝缘，从而提高固定电极板的尺寸，由此提高了麦克风的性能。
为实现这些目的并获得其它优点并根据本发明的目的，如本文所举例说明并概括描述的那样，本发明提供了一种用于驻极体电容器麦克风的集成基座，包括：带有顶部和底部的中空的圆柱形绝缘体；以及分别形成在所述中空的圆柱形绝缘体的顶部和底部上的第一和第二金属镀层，所述第一和第二金属镀层的外直径小于所述绝缘体的外直径，所述第一和第二金属镀层通过形成于所述绝缘体的内圆周上的导电图和穿过所述绝缘体的透孔或通孔中的一个而相互导通。
根据本发明的另一方面所述，它提供了一种驻极体电容器麦克风，包括：底部带有声孔的外壳；与所述外壳电连接并根据从所述声孔传入的声压而振动的振动膜；与所述振动膜相对放置的固定电极板，在所述固定电极板与所述振动膜之间放置有隔离装置，所述固定电极板由涂布有聚合物薄膜的金属板形成，所述薄膜上形成有驻极体；用于使所述固定电极板与所述外壳绝缘的绝缘环；嵌入有电路元件的印刷电路板，所述印刷电路板与所述固定电极板限定出了背面空腔；以及用于支撑所述固定电极板和所述印刷电路板并通过连接端使所述固定电极板与嵌入在所述印刷电路板中的所述电路元件电连接的集成基座，所述集成基座包括带有顶部和底部的中空的圆柱形绝缘体，并且在所述中空的圆柱形绝缘体的顶部和底部上分别形成有第一和第二金属镀层，所述第一和第二金属镀层的外直径小于所述绝缘体的外直径，所述第一和第二金属镀层通过导电装置相互导通。
本发明的其它的优点、目的和特征将部分地在随后的说明书中阐明，并且部分地随着本领域的技术人员基于对下文分析和对本发明的实践而变得更加清楚。通过由所写的说明书、权利要求以及附图所指明的特定结构可了解并实现本发明的目的和其它优点。
应该理解，以上对本发明的概括描述和以下的详细描述是示例性和解释性的，其意图是为所要求保护的发明提供进一步的解释。
附图简要说明
被结合于本申请中并作为本申请的一部分的附图用于提供对本发明的深入理解，它示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是常规的驻极体电容器麦克风的剖面图；
图2是根据本发明第一实施例所述的驻极体电容器麦克风的主要部件的分解立体图；
图3是根据本发明第一实施例所述的驻极体电容器麦克风的分解立体图；
图4是图3所示的驻极体电容器麦克风的装配剖面图；
图5是根据本发明第二实施例所述的驻极体电容器麦克风的主要部件的分解立体图；
图6是根据本发明第二实施例所述的驻极体电容器麦克风的装配剖面图。
优选实施例的描述
现在将对本发明的优选实施例进行详细说明，这些方案的例子在附图中示出。只要可能，在全部附图中，相同的参考标号用于指代相同或类似的部分。
本发明的驻极体电容器麦克风包括由PCB(印刷电路板)制造技术形成的集成基座。所述集成基座包括带有顶部和底部的中空的圆柱形绝缘体，在所述顶部和底部上分别形成有金属镀层。所述金属镀层的外直径小于所述绝缘体的外直径。所述金属镀层相互导通。根据导通方法，本发明提供了第一、第二实施例。也就是，在第一实施例中，所述金属镀层通过淀积在所述绝缘体内圆周上的导电图而相互导通。在第二个实施例中，所述金属镀层通过形成在所述绝缘体中的透孔或通孔而相互导通。
第一实施例
图2示出了根据本发明第一实施例所述的驻极体电容器麦克风的主要部件。
参照图2，其中示出了用于使固定电极板260与外壳(图3中的210)绝缘的单独的绝缘环以及起绝缘基座和导电基座作用的集成基座270。
集成基座270通过PCB制造技术而不是通过模制形成。该集成基座270包括带有顶部和底部的中空的圆柱形绝缘体272，所述顶部和底部上淀积有金属镀层274。在所述绝缘体272的内圆周上形成有导电图278，用以实现金属镀层274之间的电导通。结果，集成基座270既起到绝缘基座的作用又起到了导电基座的作用。也就是说，绝缘体272起到了绝缘的作用，而在绝缘体272的顶部和底部上形成的、分别与固定电极板260和PCB(图3中的280)接触并通过导电图278电互连的金属镀层274则起到了导电的作用。
这里，金属镀层274的外直径小于绝缘体272的外直径，从而使金属镀层274不会与外壳210电接触。此处，绝缘体272是利用从由玻璃环氧树脂基材料、树脂基材料和PVC(聚氯乙烯)基材料组成的群组中选出的材料而制成的绝缘PCB。
在上述麦克风中，与常规技术比较，由于集成基座270的内直径被增大，因而可以提高背面空腔的容积，从而增强了诸如声音灵敏度和频率响应的声学特性。
利用单独的绝缘环250使配有驻极体的固定电极板260与集成基座270绝缘。也就是说，由于绝缘环250是单独形成的，因而可以增大固定电极板260的面积以提高驻极体的强度和相对于固定电极板260形成的振动膜(diaphragm)230(见图3)的大小，由此提高了麦克风的性能。也就是说，在常规技术中，固定电极板被装入相对较厚的绝缘基座中。然而，在本发明中，由于用比集成基座270细的单独制备的绝缘环250来绝缘固定电极板260，因此就使增大固定电极板260的尺寸以提高驻极体的强度成为可能。
图3和图4示出了根据本发明的第一实施例所述的驻极体电容器麦克风。
参照图3，通过依次将极环220、振动膜230、垫圈240、绝缘环250、固定电极板260、集成基座270和PCB 280插入圆柱形外壳210中并使圆柱形外壳210的开口端卷曲，就形成了本发明的麦克风200。
如图4所示，圆柱形外壳210具有封闭端(底端)以及开口端。极环220放置在外壳210的底端，振动膜230放置在极环220上。固定电极板260放置在振动膜230上，并且垫圈240放置在固定电极板260与振动膜230之间。外壳210的底端带有多个声孔202。振动膜230通过由导电材料形成的极环220与外壳210电连接。振动膜230和极环220可被整体地形成为一个单体。
固定电极板260由涂布了有机(聚合物)薄膜的金属板形成，在薄膜上形成有驻极体。固定电极板260通过绝缘环250而不是集成基座270而与外壳210绝缘。这里，由于绝缘环250的内直径比集成基座270的内直径大，因而可以设计固定电极板260以使固定电极板260的外直径大于集成基座270的内直径。
另外，固定电极板260由集成基座270支撑，并通过金属镀层274和形成在固定电极板260上的导电图278与PCB 280电连接。诸如JFET(结型场效应管)的电路元件282被嵌入在PCB内，并且外壳210的开口端被卷曲以将PCB向内压入。由固定电极板260、集成基座270和PCB280限定出的空间形成了背面空腔204。因此，由于在本发明中没有导电基座，所以其背面空腔的容积大于常规麦克风的背面空腔的容积。
振动膜230通过极环220和外壳210与PCB电连接，并且固定电极板260通过金属镀层274和集成基座270的导电图278与PCB 280电连接。
在上述麦克风200中，当带有声波的空气通过声孔202被引入麦克风200时，振动膜230在声压的作用下振动。带有声波的空气通过固定电极板260上形成的孔260a被进一步引入由PCB 280和固定电极板260之间限定出的背面腔室204中。在此，当振动膜230在通过声孔202引入的声压的作用下振动时，振动膜230和固定电极板260之间的间距改变，从而改变由振动膜230和固定电极板260所产生的静电容量。结果，电压信号随着声波而改变。电压信号被传送到诸如嵌入在PCB 280内的JFET的集成电路并被放大。放大的电压信号通过连接端(未示出)输出。
第二实施例
图5和图6示出了根据本发明的第二实施例所述的驻极体电容器麦克风。
参照图5，图5示出了用于使固定电极板260与外壳210绝缘的单独的绝缘环250以及起到绝缘基座和导电基座作用的集成基座270。
集成基座270通过PCB制造技术而不是通过铸造形成。集成基座270包括带有淀积了金属镀层274的顶部和底部的中空的圆柱形绝缘体272。透孔276穿过所述绝缘体272形成，以实现金属镀层274之间的电导通。结果，集成基座270既起绝缘基座的作用又起导电基座的作用。也就是说，绝缘体272起绝缘的作用，而在绝缘体272的顶部和底部上形成的、分别与固定电极板260和PCB接触并通过透孔276电互连的金属镀层274则起到了导电的作用。
这里，金属镀层274的外直径小于绝缘体272的外直径，从而金属镀层274不会与外壳210电接触。此处，绝缘体272是利用从由玻璃环氧树脂基材料、树脂基材料和PVC基材料组成的群组中选出的材料而制成的绝缘PCB。
在上述麦克风中，与常规技术比较，由于集成基座270的内直径被增大，因而可以提高背面空腔的容积，从而增强了诸如声音灵敏度和频率响应的声学特性。
如图6所示，圆柱形外壳210具有封闭端(底端)以及开口端。极环220放置在外壳210的底端，并且振动膜230放置在极环220上。固定电极板260放置在振动膜230上，并且垫圈240放置在固定电极板260与振动膜230之间。外壳210的底端带有多个声孔202。振动膜230通过由导电材料形成的极环220与外壳210电连接。振动膜230和极环220可被整体地形成为一个单体。
如上所述，除金属镀层是通过透孔(通孔)276导通的以外，第二实施例与第一实施例相同，因而，本文省略了对该实施例的操作的详细描述。
根据本发明，传统的绝缘基座和导电基座被集成为单个基座。因而，与常规技术相比较，由于集成基座的内直径增大，因此可增大背面空腔的容积，从而提高了诸如声音敏感度和频率响应的声学性能，同时简化了制造过程。
对本领域的技术人员来说，显然可以对本发明进行不同的修改和变换。因而，只要这些修改和变换在所附权利要求及其等同的范围内，那么它们就被本发明所覆盖。
Claims (5)
1.一种用于驻极体电容器麦克风的集成基座，包括：
带有顶部和底部的中空的圆柱形绝缘体；以及
分别形成在所述中空的圆柱形绝缘体的顶部和底部上的第一和第二金属镀层，所述第一和第二金属镀层的外直径小于所述绝缘体的外直径，所述第一和第二金属镀层通过形成于所述绝缘体的内圆周上的导电图和穿过所述绝缘体的透孔或通孔中的一个而相互导通。
2.根据权利要求1所述的集成基座，其特征在于，所述绝缘体是从由玻璃环氧树脂基材料、树脂基材料和聚氯乙烯基材料组成的群组中选出的材料形成的绝缘印刷电路板。
3.一种驻极体电容器麦克风，包括：
底部带有声孔的外壳；
与所述外壳电连接并根据从所述声孔传入的声压而振动的振动膜；
与所述振动膜相对放置的固定电极板，在所述固定电极板与所述振动膜之间放置有隔离装置，所述固定电极板由涂布有聚合物薄膜的金属板形成，所述薄膜上形成有驻极体；
用于使所述固定电极板与所述外壳绝缘的绝缘环；
嵌入有电路元件的印刷电路板，所述印刷电路板与所述固定电极板限定出了背面空腔；以及
用于支撑所述固定电极板和所述印刷电路板并通过连接端使所述固定电极板与嵌入在所述印刷电路板中的所述电路元件电连接的集成基座，所述集成基座包括带有顶部和底部的中空的圆柱形绝缘体，并且在所述中空的圆柱形绝缘体的顶部和底部上分别形成有第一和第二金属镀层，所述第一和第二金属镀层的外直径小于所述绝缘体的外直径，所述第一和第二金属镀层通过导电装置相互导通。
4.根据权利要求3所述的驻极体电容器麦克风，其特征在于，所述绝缘环的内直径大于所述集成基座的内直径，以允许所述固定电极板的外直径大于所述集成基座的内直径。
5.根据权利要求3所述的驻极体电容器麦克风，其特征在于，所述导电装置为形成在所述绝缘体的内圆周上的导电图和穿过所述绝缘体的透孔或通孔中的一个。
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