TWI477156B - Miniature condenser microphone - Google Patents

Description

微型電容式傳聲器

本發明涉及一種微型電容式傳聲器。

隨著手機、筆記本、助聽器等電子產品對內部零件的尺寸要求越來越小，大量尺寸較小、品質較好並且成本較低的微型電容式傳聲器被應用。目前，市場上已經出現的微型電容式傳聲器體積一般在幾十立方毫米的尺寸上，在這種尺寸下，如果按照傳統的微型電容式傳聲器設計方式，基本結構為一個金屬外殼和一個線路板形成一個保護框，內部安裝有具有支撐、絕緣作用的塑膠腔體，腔體內部安裝有金屬柵環用於電路導通，柵環連接電容元件，因為其內部零件的尺寸較大、數量較多，勢必影響產品性能，從技術角度而言，產品的尺寸和性能之間存在著矛盾關係。

所以，已有大陸專利CN200810014687.9中提到了一種新型結構，使用三層線路板材料作為微型電容式傳聲器的外部保護結構，其中線路板基板(上層)用於安裝信號放大器或者其他的信號轉換裝置並且設置有將微型電容式傳聲器電連接到各種電子產品的電極，中間層是一個線路板材料的框架，線路板底板(下層)上設置聲孔，內部設置電容元件 完成聲-電轉換。這種產品結構中的振膜元件(包括一個具有支撐作用的環形金屬振動環和一個附著在振動環上的振動膜片組成)安裝在靠近線路板底板的一側，並且可以通過線路板底板上的金屬層以及線路板框架上的金屬層電連接到線路板基板的電路上，成為電容元件的一個電極。

這種產品結構可以很好的減小產品的尺寸，並且容易實現自動化生產，但是針對這種微型電容式傳聲器結構，其內部為一個封閉的空間，焊接安裝過程中受熱產生產品內外氣壓不均衡的問題，導致產品在生產過程中受損，或穩定性下降。

本發明克服了上述缺點，提供了一種製作工藝簡單、能夠實現均壓功能的微型電容式傳聲器。

本發明解決其技術問題所採取的技術方案是：一種微型電容式傳聲器，包括線路板底板和與所述線路板底板內側相接觸的金屬振動環，所述線路板底板內側和所述金屬振動環接觸的環形區域設置有金屬層，所述金屬層上設置有貫穿所述環形區域內外的細長沉槽。

所述細長沉槽可為一個直線型沉槽。

所述細長沉槽可為一個彎曲型沉槽。

所述金屬層可採用至少兩層金屬層，其中附著在線路板基材上的內層是銅箔層並設置有斷層，所述銅箔層上以及所述斷層內的線路板基材上設置有外層金屬層。

所述沉槽的寬度可為0.01mm-0.5mm，所述沉槽的深度可為0.005mm-0.05mm。

本發明通過在所述金屬層上設置有貫穿所述環形區域內外的細長沉槽，使微型電容式傳聲器內部空間可以和外界有一個狹小空間的連通，實現均壓設計，避免了內外氣壓不均衡的問題。此外，所述合理的設定沉槽的寬度和深度，可以較好的實現要求的聲學性能，並且製作工藝難度較低。本發明很好的解決了利用三層線路板材料的疊加作為產品外部保護結構的微型電容式傳聲器的均壓問題，同時也可以應用於其他形式的帶有封閉腔體的傳聲器中，解決其內外均壓問題。

實施例一：如第一圖至第五圖所示，本實施例提供的微型電容式傳聲器的外部形狀和內側形狀都是近似方形的，包括安裝有信號轉換裝置31的線路板基板3、中空的線路板框架2和設置有聲孔11的線路板底板1組成的麥克風保護結構，其中線路板 (包括線路板基板3、線路板框架2和線路板底板1)採用樹脂材料作為基材，保護結構內部安裝有進行聲-電轉換的電容元件。所述電容元件包括一個金屬極板5、一個振膜元件和設置在二者之間的一個環形隔離片6，極板5通過麥克風保護結構內部的導電連接片4連接到線路板基板3，所述振膜元件包括一個金屬振動環71和一個附著在振動環71上的振動膜片72組成，金屬振動環71和線路板底板1的內側接觸，並且，線路板底板1內側和金屬振動環71接觸的環形區域設置有銅箔層12，銅箔層12上設置有貫穿環形區域內外的細長沉槽13，所述沉槽13可以為銅箔層12上的一個直線型斷層，相當於貫穿所述銅箔層12的通槽，也可以是在銅箔層12上加工出的盲槽，寬度範圍為0.01mm-0.5mm，深度範圍為0.005mm-0.05mm。

通過這種設計，金屬振動環71通過銅箔層12和線路板底板1結合，並且銅箔層12上的細長沉槽13可以連通金屬振動環71內外的空氣，並且通過極板5、隔離片6和線路板框架2內壁之間形成的自然間隙，微型電容式傳聲器內部的空間可以和微型電容式傳聲器外部的空氣連通，所述沉槽13具有均壓槽的作用。

所述線路板框架2內部設置有金屬化通孔21， 作為電容元件一個電極的振動膜片72可以通過振動環71、銅箔層12以及金屬化通孔21電性連接到線路板基板3上。

所述沉槽13的寬度和深度設計需要考慮製作難度以及聲學性能的需要，如果尺寸太大，工藝難度較低但是聲學性能不好；如果尺寸太小，聲學性能好但是工藝難度較大。樹脂材料作為線路板基材，在樹脂材料上鍍金屬層為線路板製作的常用工藝，製作成本較低。

所述線路板底板1上金屬層的平面形狀可以根據線路板底板的平面形狀以及振動環的形狀適當設計，這裡不在詳細描述。

實施例二：如第六圖所示，本實施案例和實施例一的主要區別在於：所述沉槽13為銅箔層12上的一個彎曲的沉槽。這種設計可以解決實施案例一中沉槽13製作工藝難度的問題，因為彎曲形狀使得沉槽的通道加長，實現一定的聲阻，可以在沉槽的寬度和深度較大的情況下實現要求的聲學性能，能夠降低沉槽的生產工藝難度。

實施例三：如第七圖至第九圖所示，本實施例提供的微型電容式傳聲器和實施例一的主要差異在於線路板底板1上的沉槽13和金屬層的設計，本實施例採用多層金屬層，其中附著在線路板基材上的 內層是銅箔層121並設置有斷層，銅箔層121上以及斷層內的線路板基材上設置有外層金屬層122，外層金屬層122可以採用和銅箔層121一樣的銅材料或者金、鎳、錫等金屬中的一種。這種技術可以在實施案例一的基礎上進一步設置一層外層金屬層，從而外層金屬層122填充在內層銅箔層斷層的側壁以及線路板基材上，使得沉槽13斷層的橫截面面積減小，可以達到降低均壓槽製作工藝難度的效果。

以上對本發明所提供的微型電容式傳聲器進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。

1‧‧‧線路板底板

11‧‧‧聲孔

12‧‧‧銅箔層

121‧‧‧銅箔層

122‧‧‧外層金屬層

13‧‧‧沉槽

2‧‧‧線路板框架

21‧‧‧金屬化通孔

3‧‧‧線路板基板

31‧‧‧信號轉換裝置

4‧‧‧導電連接片

5‧‧‧金屬極板

6‧‧‧環形隔離片

71‧‧‧金屬振動環

72‧‧‧振動膜片

第一圖是本發明實施例一的結構示意圖；第二圖是第一圖的局部放大示意圖；第三圖是本發明實施例一線路板底板的俯視示意圖；第四圖是第三圖的A-A向剖面示意圖； 第五圖是第三圖的B-B向剖面示意圖；第六圖是本發明實施例二線路板底板的俯視示意圖；第七圖是本發明實施例三線路板底板的俯視示意圖；第八圖是第七圖的A-A向剖面示意圖；第九圖是第七圖的B-B向剖面示意圖。

1‧‧‧線路板底板

11‧‧‧聲孔

12‧‧‧銅箔層

13‧‧‧沉槽

2‧‧‧線路板框架

21‧‧‧金屬化通孔

3‧‧‧線路板基板

31‧‧‧信號轉換裝置

4‧‧‧導電連接片

5‧‧‧金屬極板

6‧‧‧環形隔離片

71‧‧‧金屬振動環

72‧‧‧振動膜片

Claims (6)

1. 一種微型電容式傳聲器，包括形成麥克風保護結構的線路板基板、中空的線路板框架以及線路板底板，所述保護結構內部安裝有進行聲-電轉換的電容組件，所述電容組件包括：一金屬極板、一振膜組件以及設置在所述金屬極板和所述振膜組件之間的一環形隔離片，其中，所述金屬極板通過所述保護結構內部的導電連接片與所述線路板基板電連接，所述振膜組件位於所述金屬極板與所述線路板底板之間，所述振膜組件包括一金屬振動環和一附著在所述金屬振動環上方的振動膜片，所述金屬振動環設置在所述線路板底板內側面上，其中在所述線路板底板內側面與所述金屬振動環的環形區域之間設置有金屬層，所述金屬層上設置有貫穿所述環形區域內外的細長沉槽，且所述線路板框架中設有金屬化通孔，所述振動膜片通過所述金屬振動環，所述金屬層以及所述金屬化通孔與所述線路板基板電連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述的微型電容式傳聲器，其中所述細長沉槽為一個直線型沉槽。
3. 如申請專利範圍第1項所述的微型電容式傳聲器，其中所述細長沉槽為一個彎曲型沉槽。
4. 如申請專利範圍第1項所述的微型電容式傳聲器，其中所述金屬層採用至少兩層金屬層，其中附著在線路板基材上的內層是銅箔層並設置有斷層，所述銅箔層上以及所述斷層內的線路板基材上設置有外層金屬層。
5. 如申請專利範圍第1~4項中任一項所述的微型電容式傳聲器，其中所述沉槽的寬度為0.01mm-0.5mm。
6. 如申請專利範圍第1~4項中任一項所述的微型電容式傳聲器，其中所述沉槽的深度為 0.005mm-0.05mm。