[发明专利]压电电声换能器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及压电电声换能器，例如压电蜂鸣器和压电受话器，还涉及该换能器的制造方法。

背景技术

迄今为止，在电子设备、家用电器、便携电话中等，已经广泛采用压电电声换能器作为压电蜂鸣器或压电受话器，来获得报警声音或操作声音。这种压电电声换能器的结构通常是：一个圆形压电元件，它被粘接在圆形金属板的一个表面上，以形成单压电晶片型隔膜片，而金属板的周边用硅橡胶支撑在圆形容器内，该容器的开口由封盖关闭。

但是，在使用圆形隔膜片时存在如下问题：生产效率低，声转换效率低，并且难以小型化。

已有报道过一种压电电声换能器，它能够改善生产效率和声转换效率，并且通过使用方形隔膜片而能够进行小型化(日本未审专利申请公开2000-310990)。该压电电声换能器包括：方形压电隔膜片；绝缘容器，它具有底壁、四个侧壁和设置在两个彼此相对侧壁内用于支撑隔膜片的支撑部件，该支撑部件设有用于外连接的第一和第二导电部件；以及其上形成有用于发声的孔的盖板。隔膜片装在容器内，其中隔膜片彼此相对的两侧被用胶或弹性密封剂固定在支撑部件上，同时在该隔膜片的其余两侧与容器之间的空隙用弹性密封剂密封，从而该隔膜片以及第一和第二导电部件用导电胶电连接在一起，并且该盖板粘接在容器侧壁的开口端。

近年来，压电电声换能器的隔膜片厚度变得非常薄，因此使用大约几十到100μm厚的隔膜片。当使用这种薄隔膜片时，用于支撑隔膜片的结构的效果其频率特征被改善。

例如，当用热固性导电胶，如氨基甲酸乙酯把隔膜片直接连接到外电极时，由于导电胶的固化和收缩应力而在隔膜片中产生应变，从而使频率特征改变。另外，当环境温度变化时，由于容器和隔膜片之间热膨胀系数的不同，所说的特征也可能不同，并且当有外力直接加在容器上时，这个力也会直接传递到隔膜片上，从而也会使所述特征变化。

在以上述方式用弹性支撑材料使隔膜片与容器固定之后，即使在使用导电胶对它们进行涂布时，如果隔膜片彼此相对两侧与容器的支撑部件(即用于与外电极电连接的内连接部件)之间的最短连接路径涂布有导电胶，由于导电胶的固化和收缩产生的应变就会施加在隔膜片上，从而可能会引起频率特征变化的问题。

发明内容

于是，本发明的目的在于提供一种压电电能换能器及其制造方法，其中通过对用于将隔膜片与容器固定的胶的涂布位置和用于电连接的导电胶的涂布位置进行设计，可以获得频率特征的稳定性，从而避免隔膜片发生应变。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供一种压电电声换能器，包括：方形压电隔膜片，它具有电极，并当在电极之间加给交变信号时沿板厚度方向产生弯曲振动；矩形绝缘容器，它具有设在容器侧壁内部的支撑部件，用于支撑压电隔膜片；接线端电极，具有露出于支撑部件附近的内连接和露出于容器外表面并与所述内连接电连接的外连接；第一胶层，它被加在连接压电隔膜片和内连接的最短路径上，这个最短路径位于压电隔膜片外周与内连接之间，从而使压电隔膜片与容器固定；导电胶层，用于使压电隔膜片的电极与接线端电极的内连接实现电连接，经由第一胶层的上表面通过绕过压电隔膜片与内连接之间的最短连接路径，使所述导电胶层被加在压电隔膜片的电极与内连接之间；以及第二胶层，用于密封压电隔膜片的外周与容器内周之间的缝隙，其中第一和第二胶层固化后的杨氏模量比导电胶的小。

本发明的第二方面提供一种压电电声换能器的制造方法，所述方法包括如下步骤：制备方形压电隔膜片，当把交变信号加在电极之间时，该膜片沿板厚度方向产生弯曲振动；制备矩形绝缘容器，它具有设置在容器侧壁内部的支撑部件，用以支撑压电隔膜片，并制造接线端电极，这些电极具有露出于支撑部件附近的内连接和露出于容器外表面并与内连接电连接的外连接；将第一胶层加在连接压电隔膜片和内连接的最短路径上，所述最短路径位于压电隔膜片外周与内连接之间，从而将压电隔膜片与容器固定；经由第一胶层的上表面通过绕过压电隔膜片与内连接之间的最短连接路径，将导电胶层加在压电隔膜片的电极与内连接之间，从而经固化导电胶，使压电隔膜片的电极和接线端电极的内连接实现电连接；以及将第二胶层加到压电隔膜片的外周与容器内周之间的缝隙，从而通过固化第二胶层而在这两个周边之间进行密封，其中第一和第二胶层固化后的杨氏模量比导电胶的小。