FI57680C - Foerfarande foer framstaellning av en elektret-mikrofon med ett noggrant bestaemt luftgap - Google Patents

Description

R3STI Γβΐ .... KUULUTUSJULKAISU rn /ολ

m <11>UTLÄGGNINOSSKI»IFT b'0°U

Patent mecluelat ^ ^ (51) Kv.lk?-/lnc.Cl.3 H 04 B 31/00 SUOMI —FINLAND (21) Pw*nttll«k*mu« — P*tuntai»efcnln| 752120 (22) HaktmUpUvi — Ai»eicnln|adif 24 . 07.75 (23) AlkuplWt—GiltlghMadai 24.07.75 (41) Tullut julklMkal — Bllvlt ofTmtllf 16.02 76

NtaMtH. r*U«terih*IIItu»

Patent- och regieterstyrelsen ' 7 amMcm uthgd och utUkrtftan public·»* 30.05.80 (32)(33)(31) Pyydetty utuolkuu*—Bejtrd priorltet 15.08.74

Ruotsi-Sverige(SE) 74ΐθ4θ8-4 (71) 0/Y L M Ericsson A/B, 02420 Jorvas, Suomi-Finland(FI) (72) Nils Alee Martin Andersson, Nynäshamn, Rolf Bertil Göran Jönsson,

Tyresö, Ruotsi-Sverige(SE) (74) Oy Kolster Ab (54) Förfarande för framställning av en elektret-mikrofon med ett noggrant bestämt luftgap - Menetelmä elektreetti-mikrofonin valmistamiseksi, jossa on tarkoin määrätty ilmaväli

Uppfinningen avser ett förfarande för framställning av en elektret-mikrofon med ett noggrant bestämt luftgap, innefattande ett första förfaran-desteg i vilket en första plastfilm polariseras och en andra plastfilm metallia eras och ett andra förfarandesteg i vilket dessa plastfilmer monteras som rörlig elektrod ovanpÄ en fast elektrod.

I den svenska patentskriften 362 572 beskrives en elektretmikrofon av ovan definierade typ. Mellan dees rörliga och fasta elekttod bildas luftgap tili följd av mikroekopiska ojämnheter i plastfilmernas och den faeta elektrodens ytor. Dessa mikroekopiska luftgap ger elektretmikrofonen en hög kapacitans och därigenom en hög känslighet. En nackdel är dock att variatio-ner i känsligheten kan förekomma p& grund av att luftgapen ej är tillräckligt noggrant bestämda. Det kanadensiska patentet 852 651 beskriver en elektret-mikrofon i vilken en som fast elektrod anordnad och med ett antal akustiska föneter försedd elektretfilm är fsamställd med vissa omräden av utökad tjock-lek vilka omräden tillsammans bildar en gallerstruktur och tjänsgör som ^ 57680 distansribbor mot ett membran som utgör rörlig elektrod. Denna elektretmikrofon kan ges ett mera noggrant bestämt luftgap till priset av en ökad kostnad för framställning av elektretfilmen. Inspänningen av membranet är dock här liksoin vid elektretmikrofonen enligt ovannämnda svenska patent kritisk. Risk föreligger att membranet töjs vid temperaturförändringar och efter lang tid sä att luftgapet ändras.

Uppfinningen avser ett förfarande för framställning av en elektretmikrofon som kan ges ett noggrant bestämt luftgap utan att inspänningen av membranet blir ! kritisk. Förfarandet kännetecknas enligt efterföljande patentkrav.

Uppfinningen skall nu närmare beskrivas under hänvisning tili bifogad ritning där fig. 1 visar en sektionsvy av en elektretmikrofon som har ett noggrant bestämt luftgap enligt uppfinningen, fig. 2 visar en sektionsvy av en anordning för framställning av en elektret tili elektretmikrofonen i fig. 1, fig. 3 och k visar en ovanvy respektive sektionsvy av en detalj i anordningen i fig. 2, och fig. 5 visar en alternativ anordning för framställning av elektreten.

Fig. 1 visar en sektionsvy av en elektretmikrofon som innefattar en fast elektrod i form av en metallisk basplatta 1 och en rörlig elektrod bestäende av ett första och ett andra membran 2 respektive 3 monterade ovanpä basplattan 1. Membranen 2 och 3 är anordnade att svänga i kaskad vid päverkan av akustiska v&gor och bestär av en polyesterfilm respektive en film av "Teflon’' (registererat varumärke). Polyesterfilmen är försedd med ett metalliskt skikt U och teflonfilmen utgör en elektret i vilken elektriska laddningar är lagrade pä känt sätt. Den senare är dessutom given en reliefstruktur säsom det närmare beskrives nedan.

Polyesterfilmens läga temperaturutvidgningskoefficient, ca. 27 x 10 ^/°C gör det möjligt att uppnä att elektretmikrofones känslighet blir förhällandevis oberoende av temperaturen medan teflonfilmens höga resistivitet, 2 x 101^ ohm-meter, säker-ställer ett mycket längsamt urladdningsförlopp för nämnda laddningar.

Elektretmikrofonen har ett isolerande hölje 5 som är försett med akustiska fönster 6. Den metalliska basplattan 1 är pä känt sätt utformad sä att den har luftkanaler 7. Akustiska vägor avses inkomma genom fönstren 6 och päverka de i kaskad svängande membranen 2 och 3» varvid en signalspänning kan uttagas mellan en elektrisk anslutning 8 tili den metalliska basplattan 1 och en annan elektrisk anslutning 9 tili det metalliska ytskiktet k hos membranet 2. Anslutningen 8 är utformad sä att den fjädrar mot basplattan 1.

Fig. 2. visar en sektionsvy av en polarisationsugn för framställning av elektreter tili elektretmikrofonen i fig. 1. Enligt exemplet är fem teflonfilmer 10 med mätten 70 x 70 x 0,012 mm och sex glasvävskivor 11, vilka senare kommer att beskrivas närmare, staplade vertikalt mellan en undre och en övre metallelektrod 3 57680 12 respektive 13 anordnade att mätäs med en likspänning av cirka 10 kV.

Den övre elektroden 13 ar omgiven av ett isolerande hölje 1U mot vilket en skruv 15 i en klämback 16 anligger för att sammanpressa stapeln, och den undre elektroden 12 är inbakad i en fot 17 hos klämbacken 16. Den senare, vilken alltigenom bestir av isolerande material, utgör vidare fästorgan för en värmeslinga 18 anordnad att mätäs med en växelspänning av 220 V.

En huv 19 innesluter stapeln av teflonfilmer 10 och glasvävskivor 11 under uppvärmning medelst värmeslingan 18. Nigot innan smältpunkten för teflonfilmerna 10 nas, stabiliseras temperaturen gencim styrning av växelspänningen till värmesligan 18 medelst en icke visad termostatkoppiing varpa likspänningen tillföres elektroderna 12 och 13. Genom stapeln flyter da en ström som under loppet av nigra tiotal minuter sjunker mot ett konstant värde. När detta är i huvudsak uppnitt brytes växelspänningen till värmeslingan 18 helt och polariseringsugnen kyles medelst tryckluft genom in- och utlopp 20 respektive 21. Slutligen frinkopplas ocksi likspänningen till elektroderna 12 och 13, huven 19 upplyftes och teflonfilmerna 10 som nu utgör färdiga elektreter uttages.

Fig. 3 och k visar en ovanvy respektive sektionsvy av glasvävskivorna 11 i fig. 2. Dessa innefattar vardera tvi glasvävar som har fibrer· 22 bestiende av flera tradar 23 och är fästa medelst limning pi respektive sidor av en isolatorskiva 2k som har tillfredsställande resistivitet och formstyrhet och, som enligt exemplet bestir av "Kapton". Kär stapeln av teflonfilmer 10 och glasvävskivor 11 i fig. 2 är sammanpressad medelst klämbacken 16 och uppvärmd medelst värmeslingan 18 varmpräglas glasvävarnas monster pi ömse sidor av teflonfilmerna 10. Dessa erhaller härigenom en mikroskopisk reliefstruktur och ger efter tillskärning och montering som membranet 3 i elektretmikrofonen i fig. 1 denna ett noggrant bestämt luftgap utan att inspänningen av nagotdera membranet 2 eller 3 blir kritisk vare sig vid monteringen eller med avseende pi ildringseffekter.

Fig. 5 visar en alternativ anordning för framställning av elektreter till elektretmikrofonen i fig. 1. En teflonfilm 25 upplindad pa en rulle 26 är anordnad att dragas mellan tvi valsar 27 och 28 vilka är uppvärmda till en temperatur nigot under teflonfilmens 25 smältpunkt och vilkas mantelytor är givna en reliefstruktur som enligt exemplet är avgjuten frin en glasväv av det slag som visas i fig. 3.

Denna reliefstruktur varmpräglas pi ömse sidor av teflonfilmen 25 som därefter är anordnad att passera ett polariseringsorgan 29 och slutligen som färdigt elektret upplingas pa en andra rulle 30. Polariseringsorganet 29 kan utgöras helt enkelt av en metallkam som är pilagd en hog elektrisk potential för att ge upphov till en korona som injicerar laddningar i teflonfilmen 25·