DE3132845A1 - Elektroakustischer wandler und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Elektroakustischer wandler und verfahren zu seiner herstellung

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DE3132845A1 DE19813132845 DE3132845A DE3132845A1 DE 3132845 A1 DE3132845 A1 DE 3132845A1 DE 19813132845 DE19813132845 DE 19813132845 DE 3132845 A DE3132845 A DE 3132845A DE 3132845 A1 DE3132845 A1 DE 3132845A1
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Description

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Int. Az.: Case 1460 3 12. August 1981
Hewlett-Packard Company
ELEKTROAKUSTISCHER WANDLER UND VERFAHREN ZU SEINER HERSTELLUNG
Ein typischer elektroakustischer Wandler besteht aus einem Feld aus individuellen piezoelektrischen Elementen, von denen jedes separat an einen elektrisch leitenden Anschluß zur Abgabe und zum Empfang von elektrischen Signalen angeschlossen werden muß. Nach dem Stand der Technik werden an den Elektroden der Elemente des Feldes individuelle Anschlüsse befestigt. Wenn der Wandler aus einem großen Feld von Elementen besteht, ist dieses Verfahren zur Herstellung der elektrischen Verbindungen entsprechend zeitaufwendig und umständlich.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung der einzelnen elektrischen Verbindungen zu den Elementen des Feldes besteht darin, Finger aus leitfähigem Material zunächst auf eine feste Leiterplatte aufzulöten. Die leitfähigen Finger werden dann individuell mit den Elektroden der Elemente mittels leitfähigem Epoxydharz verbunden. Auch dieses Verfahren ist zeitaufwendig und umständlich. Außerdem muß wegen der geringen Abstände zwischen den Wandlerelementen das leitfähige Epoxydharz mit extremer Sorgfalt aufgebracht werden. Anderenfalls können benachbarte Elemente leicht miteinander kurzgeschlossen werden.
Der Erfindung gemäß den nebengeordneten Ansprüchen liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektroakustisehen Wandler bzw. ein Verfahren zu seiner Herstellung zu schaffen, bei dem die Kontaktierung der Wandlerelemente rationell durchführbar ist.
Int. Az.: Case 1460
Hewlett-Packard Company
Beim Gegenstand der Erfindung wird die Notwendigkeit zur Herstellung individueller Verbindungen zu dem Feld von Wandlerelementen dadurch vermieden, daß auf einen Block aus piezoelektrischem Material eine flexible Leiterplatte befestigt wird, die leitfähige geätzte Spuren für individuelle Anschlüsse enthält. Der piezoelektrische Block kann individuelle Elemente enthalten, in welchem Falle die individuellen Anschlüsse vor der Verbindung mit den entsprechenden Elementen ausgerichtet werden. Nach dem VerbindungsVorgang bilden die Anschlüsse und die Elemente individuelle Wandlerelemente.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann der piezoelektrische Block auch einstückig sein, in welchem Falle die flexible Leiterplatte mit dem Block verbunden wird, worauf Platte und Block so zersägt werden, daß individuelle Wandlerelemente gebildet werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen der Erfindung sind in den" Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen
Figur 1 Draufsicht und Seitenansicht einer flexiblen Schaltung, die zur Bildung elektrischer Anschlüsse dient;
Figur 2 Draufsicht und Seitenansicht einer flexiblen Schaltung mit einem geätzten Muster eines Feldes von Anschlüssen;
Figur 3 eine flexible Schaltung entsprechend Figuren 1 bzw. 2, die an einen Block aus piezoelektrischem Material angebracht ist; und
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Int. Az.: Case 1460 ζ
Hewlett-Packard Company . ~&-
Figuren 4 und 5 alternative Befestigungsformen einer Stütze an einem piezoelektrischen Block mit elektrischen Anschlüssen.
In Figuren 1 und 2 ist eine flexible Leiterplatte tO in Sandwich-Bauweise dargestellt, die eine Schicht von leitfähigen Spuren 12, z.B. aus Kupfer, eine Isolierschicht 14, z.B. aus Kunststoff, sowie eine Abschirmschicht 16 aufweist. Die leitfähigen Spuren können sich, wie in Figur 1 dargestellt ist, strahlenförmig von änem zusammenhängenden leitfähigen Bereich 18 aus erstrecken. Alternativ dazu können sie sich auch von einem leitfähigen Muster 20 aus erstrecken, wie in Figur 2 dargestellt ist. Das Muster 20 besteht aus geätzten individuellen Leitern 22 mit Verbindungsstücken 24. Der Vorteil eines gemusterten Bereichs 20 besteht darin, daß ein späteres Sägen oder Schneiden der flexiblen Leiterplatte 10 stark erleichtert wird und daß sauberere individuelle Spuren erzielt werden können als aus einem zusammenhängenden leitfähigen Bereich. Außerdem werden Rauhigkeiten an den Leitern auf ein Minimum beschränkt, die von dem Schneideprozess herrühren., und ein Ablösen der Spuren wird ebenfalls vermieden.
Wie in Figur 3 dargestellt ist, wird der zusammenhängende oder als Leitermuster ausgebildete leitfähige Bereich der Schicht aus leitfähigen Spuren 12 unmittelbar an einem Block 26 aus piezoelektrischem Material befestigt, z.B. mittels einer sehr dünnen Epoxyd-Klebeschicht 28. Der Block 26 aus piezoelektrischem Material kann ein einzelnes zusammenhängendes Stück sein^oder er kann aus einer Reihe von individuellen Elementen bestehen. Wenn das Material ein einstückiger Block ist, wird es zusammen mit der flexiblen Leiterplatte nach dem Verkleben zersägt, wodurch ein Feld von individuellen Wandlerelementen 30 entsteht. Jedes dieser Elemente 30 besitzt einen elektrischen Anschluß 22, der an einem Stück aus piezoelektrischem Material 26 endet. Dadurch wird ein Wandlerelement 30 gebildet.
Int. Az.: Case 1460 £
Hewlett-Packard Company -Jf-
Wenn andererseits der Block zuvor in individuelle piezoelektrische Elemente geschnitten worden ist, muß das Muster aus leitfähigen Spuren auf der flexiblen Leiterplatte sorgfältig mit dem piezoelektrischen Elementen ausgerichtet werden, und die einzelnen Spuren müssen individuell mit einem entsprechenden piezoelektrischen Element verbunden werden. Dabei muß bei dem Verbindungsvorgang große Sorgfalt aufgewandt werden, damit keine Kurzschlüsse zwischen insbesondere benachbarten Elementen entstehen.
Wie in Figuren 4 und 5 dargestellt ist, kann eine Stütze 34 entweder direkt an dem piezoelektrischen Block 26 oder an der leitfähigen Schicht 12·der flexiblen Leiterplatte befestigt werden, z.B. mittels einer dünnen Epoxyd-Klebeschicht 36. Die Stütze 34 dient zur Schaffung einer höheren Festigkeit für das Feld von Wandlerelementen. Wenn dieses als phasengesteuertes elektroakustisches Wandlerfeld dienen soll, kann die Stütze gleichzeitig als akustischer Absorber wirken, so daß eine Schall aussendung nur in einer Richtung erfolgt.
Leerseite

Claims (6)

  1. O It
    e α ο α
    Int. Az.: Case 1460
    Hewlett-Packard Company 12. August 1981
    PATENTANSPRÜCHE
    My Elektroakustische Wandlervorrichtung, gekennzeichnet durch eine flexible Leiterplatte (10) mit einer ersten Schicht (12) aus einer Vielzahl von leitfähigen Spuren (22) und einer zweiten Schicht (14) aus Isoliermaterial, einen piezoelektrischen Block (26) mit einer Vielzahl von piezoelektrischen Elementen (30), die mit einem Teil der ersten Schicht verbunden sind, sowie durch eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen jedes der piezoelektrischen Elemente an einerder leitfähigen Spuren, derart, daß eine Vielzahl von individuellen Wandlerelementen gebildet wird.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Stützeinrichtung (34), die mit einem Teil der ersten Schicht (12) der flexiblen Leiterplatte (10) auf deren Oberfläche verbunden ist, die der mit dem piezoelektrischen Block
    (26) verbundenen gegenüberliegt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Stützeinrichtung (34), die mit dem piezoelektrischen Block (26) auf dessen Oberfläche verbunden ist, die der mit der flexiblen Leiterplatte (10) verbundenen gegenüberliegt.
  4. 4. Verfahren zum Herstellen einer elektroakustisehen Wandlervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil einer ersten Seite einer flexiblen Leiterplatte (10), die auf einer ersten Seite eine leitfähige Schicht (12) und auf einer zweiten Seite eine Isolierschicht (14) aufweist, mit einer ersten Seite eines piezoelektrischen Blocks (26) verbunden wird und daß verbundene Leiterplatte und piezoelektrischer Block sodann derart zersägt werden, daß eine Vielzahl von individuellen Wandlerelementen (30) mit individuellen elektrischen
    Int. Az.: Case 1460
    Hewlett-Packard Company
    Anschlüssen gebildet wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf ei nerzweiten. Seite des piezoelektrischen Blocks (26) eine Stützeinrichtung (34) befestigt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der zweiten Seite der flexiblen Leiterplatte (10) mit einer Stützeinrichtung (34) verbunden wird.
DE19813132845 1980-11-03 1981-08-20 Elektroakustischer wandler und verfahren zu seiner herstellung Withdrawn DE3132845A1 (de)

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