CN102868960B - 利用了卷边的接合式电容麦克风及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及利用卷边使安装在外壳内部的部件密接，从而在将外壳与PCB焊接时防止部件的浮动，能够稳定地连接电信号的利用了卷边的接合式电容麦克风及其制造方法。本发明的麦克风具有：外壳子组件，其在一侧开放的筒形状的金属外壳内安装振膜、隔片、背板和第1基体之后，对金属外壳的开放面端部进行卷边，从而防止浮动；PCB子组件，其安装有电路元件和第2基体；以及接合单元，其用于接合所述外壳子组件与所述PCB子组件，在所述金属外壳的开放面端部形成有用于进行卷边的卷边部，从而对所述卷边部进行卷边，在所述卷边部的下端两侧形成有缝隙。
Description
技术领域
本发明涉及接合式电容麦克风，更详细地说，涉及如下所述的利用了卷边的接合式电容麦克风及其制造方法，利用卷边(curling)使安装在外壳内部的部件密接，从而在将外壳与PCB焊接时防止部件的浮动，能够稳定地连接电信号。
背景技术
一般，如图1所示，接合式电容麦克风10包括：在前面板上形成有声孔11a的由金属构成的外壳11；振膜12；隔片13；由绝缘体构成的环形的第1基体(也称为绝缘基体)14；隔着隔片13与振膜12相对的背板15；由导体构成的第2基体(也称为导电基体)16；以及安装有电路部件并形成有连接端子的PCB17，由此，将外壳11的前端与PCB17接合来制造接合式电容麦克风10。此时，外壳11与PCB17的接合可以是激光焊接或电焊接、软焊、基于导电性粘接剂的接合等。
以往的接合式电容麦克风，相比于卷边方式，构成部件之间的结合力弱，存在外壳与PCB之间的接合性下降的问题。即、由于在部件的制造过程中产生的高度公差而使得与PCB相接的部分不均匀，因此在进行接合时不能确保PCB与外壳之间的接合面的平坦性，从而存在降低接合性的情况。
另外，接合方式与卷边方式相比，构成部件之间的结合力弱，由于由外压引起的部件浮动而容易降低品质，特别是背板与振膜的间隙变化，从而存在灵敏度变动的问题。
另外，在接合方式中还存在将PCB与外壳接合时没有拘束在外壳内的部件容易脱离的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述的问题而完成的，本发明的目的在于，提供利用了卷边的接合式电容麦克风及其制造方法，在接合方式的麦克风制造技术中应用卷边方式而能够强化部件之间的结合力。
本发明的其他目的在于，提供利用了卷边的接合式电容麦克风及其制造方法，利用在外壳形成的卷边部使内置的部件密接并支撑，从而提高PCB与外壳的接合性，防止外力所致的部件的浮动，能够减少灵敏度变化。
为了实现如上所述的目的，本发明的接合式电容麦克风，其特征在于具有：外壳子组件，其在一侧开放的筒形状的金属外壳内安装振膜、隔片、背板和第1基体，之后，对金属外壳的开放面端部进行卷边，从而防止浮动；PCB子组件，其安装有电路元件和第2基体；以及接合单元，其用于接合所述外壳子组件和所述PCB子组件。
在所述金属外壳的开放面端部形成有用于进行卷边的卷边部，从而对所述卷边部进行卷边，在所述卷边部的下端两侧形成有缝隙。并且，形成有2个以上的所述卷边部，各个卷边部以彼此相对的方式形成。
所述金属外壳为四角筒形状，在开放侧角部前端向外侧形成有凸缘部，在所述第1基体上部分地形成有卡台，在所述背板上形成有与所述第1基体的没有卡台的部分对应的槽，使得所述第1基体和所述背板一体地结合。
另外，所述第2基体可以是1次弯曲的盘簧、带翼的U字形盘簧、圆形螺旋弹簧或四角螺旋弹簧。
为了实现如上所述的目的，本发明的一种利用了卷边的接合式电容麦克风的制造方法，包括如下步骤：在形成有卷边部的金属外壳内层叠振膜和隔片，之后，将与背板结合的第1基体放入到外壳内，对外壳的卷边部进行卷边而组装外壳子组件；在PCB基板上对电路元件和弹性的第2基体进行SMT安装来组装PCB子组件；以及使所述外壳子组件反转而与所述PCB子组件接合。
所述组装外壳子组件的步骤包括如下步骤：在形成有卷边部的金属外壳内层叠振膜和隔片；将在一部分上形成有卡台的第1基体和形成有槽的背板结合而一体化为单一部件；在所述金属外壳内的隔片之上安装与所述背板一体化的第1基体；以及对所述金属外壳的卷边部进行卷边。
所述PCB子组件在PCB圆板上排列有多个，所述外壳子组件与所述PCB子组件在彼此接合之后通过切割来从所述PCB圆板分离而能够进行批量生产。
本发明的接合式电容麦克风及其制造方法具有如下所述的效果：利用在金属外壳形成的卷边部，使内置的部件密接并支撑，从而减少部件的厚度偏差而提高PCB子组件与外壳子组件的接合性，使基于外力的部件浮动最小化，从而减少灵敏度变化。
另外，根据本发明具有如下所述的效果，将第2基体构成为具有弹性的弹簧结构，从而能够解决由于部件的厚度偏差造成的干扰问题，将第2基体与其他部件一起以SMT方式安装在PCB基板上，从而简化麦克风组装步骤，使结构稳定化。
附图说明
图1是示出以往的接合式电容麦克风的剖视图；
图2是示出本发明的接合式电容麦克风的制造步骤的顺序图；
图3是示出本发明的实施例的接合式电容麦克风的金属外壳的立体图；
图4是示出本发明的实施例的接合式电容麦克风的第1基体和背板的立体图；
图5是示出本发明的实施例的在接合式电容麦克风的金属外壳中***有内部部件的状态的立体图；
图6是在图5中对卷边部进行卷边而完成的外壳子组件的立体图；
图7是图6的部分切开放大立体图；
图8是本发明的实施例的接合式电容麦克风的分离立体图；
图9是示出在PCB圆板上排列有多个个别PCB子组件的图；
图10是示出根据本发明将外壳通过激光及环氧树脂而与PCB接合的状态的图；
图11是根据本发明的实施例来完成的电容麦克风的立体图；
图12是根据本发明的实施例来完成的电容麦克风的剖视图。
符号说明
100：电容麦克风组装体110：外壳子组件
110A：外壳111：声孔
112：卷边部113：缝隙
114：凸缘部120：第1基体
130：背板140：隔片
150：振膜160：PCB子组件
161：PCB基板162：电路元件
163：第2基体170：接合单元
具体实施方式
通过以下说明的本发明的优选实施例，能够进一步明确本发明和通过本发明的实施而达到的技术课题。以下的实施例仅是用于说明本发明的示例，并不用于限定本发明的范围。
图2是示出本发明的接合式电容麦克风的制造步骤的顺序图。
如图2所示，本发明的实施例的接合式电容麦克风制造步骤包括：在形成有卷边部(图3的112)的金属外壳110A内层叠振膜(图7的150)和隔片(图7的140)之后，将压接有背板130的第1基体120放入到金属外壳110A内，对外壳的卷边部112进行卷边而组装外壳子组件110的过程(S1)；在PCB圆板(图9的160A)上对电路元件162和弹性的第2基体163进行SMT安装来组装PCB子组件160的过程(S2)；以及使外壳子组件110反转而安装在PCB圆板的PCB子组件160上并接合之后进行切割，从而完成个别电容麦克风组件的过程(S3~S6)。
参照图2，在组装外壳子组件110的过程(S1)中，如图3所示，在形成有卷边部112的长方形外壳110A的底面依次层叠振膜(DP)150和隔片(SP)140(S11、S12、S13)。
另一方面，如图4所示，在第1基体120上压接形成有槽130a的背板130，其中，在第1基体120的一部分上形成有卡台120a，从而能够以单个部件那样输送，之后如图5所示，在安装于外壳110A上的隔片之上以背板130朝向下方的方式层叠第1基体120(S14，S15)。
接着，如图6所示，对外壳110A的卷边部112进行卷边而完成外壳子组件110(S16，S17)。
并且，如图8及图9所示，组装PCB子组件160的过程(S2)是在PCB基板161上对电路元件162和具有弹性的第2基体163进行SMT安装之后，经过回流工艺而在PCB圆板160A上完成多个个别PCB子组件160(S21~S24)的。此时，PCB圆板160A的不需要的部分被穿孔，以容易切割成个别单品。
接着，如图10所示，将组装完成的外壳子组件110反转而安装到各个个别PCB子组件160上之后，用激光对外壳进行焊接并用环氧树脂进行粘接(密封)而将外壳子组件110与PCB子组件160接合，并切割为单品，从而如图11及图12所示，完成各个个别麦克风组件100(S3~S6)。此处，作为将外壳子组件110与PCB子组件160接合的接合单元170，可以有激光焊接或电焊接、软焊、基于导电性粘接剂的接合等各种方式。
如上所述，根据本发明，在金属外壳110A内安装振膜150、隔片140、背板130以及第1基体120的状态下，使外壳的卷边部112卷边，从而强化作为卷边方式优点的构成部件之间的结合力，能够防止由外力引起的部件的浮动。即、根据本发明，卷边部112对第1基体120施加卷边压力，从而密接支撑安装在第1基体120下部的背板130等内部部件，从而能够防止内部部件的浮动。
并且，作为第2基体使用弹性材质的弹簧，从而能够消除在部件的制造过程产生的由高度公差引起的接触不良的问题，使与PCB基板161的接触面均匀，从而能够提高PCB161与外壳110A之间的接合性。
另外，即使施加外力，也防止内部部件、特别是背板130和振膜150的浮动，从而减少背板130与振膜150的间隙变化而能够使灵敏度稳定化，能够防止在将外壳子组件110与PCB子组件160接合时没有被拘束的外壳110内部件的脱离。
图3是示出本发明的实施例的接合式电容麦克风的金属外壳的立体图。
参照图3，本发明的实施例的金属外壳110A构成为一面开放的四角筒形状，以能够在内部***振膜150、隔片140、背板130及第1基体120，在金属外壳110A的开放侧前端形成有卷边部112，从而能够密接并支撑***到金属外壳110A内部的部件。
在金属外壳110A的底面形成有声孔111，并形成为四角筒形状，以能够容易进行制造及组装并提高与PCB子组件160的接合性。并且，金属外壳的各角部优选为倒圆结构，以能够提高部件的组装性和机械强度，在金属外壳110A的开放侧角部的前端向外侧形成有凸缘部114，通过凸缘部114扩大与PCB子组件160的接触面积，从而能够增加接合力。
形成有2个以上的卷边部112，各个卷边部112以彼此相对的方式形成，从而能够稳定地支撑***到金属外壳110A内部的部件而使其不偏心。
另外，在卷边部112的下端两侧形成有规定深度的缝隙113而容易进行卷边，在卷边过程中能够防止金属外壳110的接合部分(除了卷边部以外的部分)的变形。
图4是示出本发明的实施例的接合式电容麦克风的第1基体和背板的立体图，(a)示出组装前，(b)示出组装后。在以往的卷边类型电容麦克风中，在将PCB基板放入到外壳之后进行卷边，因此虽然没有部件从外壳脱离的顾虑，但是在本发明的接合式电容麦克风中，由于为了与PCB接合而需要将外壳反转，因此需要使背板不脱离。为此，在本发明的实施例中，如图4所示，在第1基体120上形成卡台120a而与外壳110A维持绝缘的同时支撑背板130，从而即使使外壳110A反转也使背板130不脱离。
参照图4的(a)，在本发明的接合式电容麦克风的第1基体120上部分地形成有卡台120a，在背板130上形成有与第1基体120的没有卡台的部分对应的槽130a。因此，当将第1基体120与背板130结合时，如图4的(b)所示，第1基体120与背板130压接而能够如一个部件那样移动，从而能够容易安装在外壳内的同时使背板130在外壳导电时也不脱离。
图5是示出本发明的实施例的在接合式电容麦克风的金属外壳中***有内部部件的状态的立体图，图6是在图5中对卷边部进行卷边而完成的外壳子组件的立体图，图7是图6的部分切开放大立体图。
参照图5至图7，本发明的实施例的外壳子组件110，在外壳110A的底面层叠有振膜150和隔片140，背板130通过第1基体120的卡台120a而向隔片140侧密接支撑的同时，通过第1基体120而与外壳110A维持绝缘状态。并且，外壳的卷边部112在4边支撑第1基体120，从而与内部部件坚固地结合而维持稳定的状态。
图8是本发明的实施例的接合式电容麦克风的分离立体图，图9是示出在PCB圆板上排列有多个个别PCB子组件的图，图10是示出通过激光及环氧树脂接合了外壳的状态的图。
参照图8，本发明的实施例的接合式电容麦克风100是通过接合单元170将外壳子组件110与PCB子组件160接合而成的，其中，外壳子组件110是在一侧开放、底面形成有声孔111的筒形状的金属外壳110A内安装振膜150、隔片140、背板130和第1基体120之后，对金属外壳的开放面的卷边部112进行卷边而成的，在PCB子组件160中，电路元件162和第2基体163以SMT方式安装在PCB基板161上。
为此，如图9及图10所示，本发明的接合式电容麦克风的PCB子组件160，为了容易进行批量生产而在PCB圆板160A上排列有多个，在各PCB子组件160上以SMT方式安装有电路元件162和第2基体163。在本发明的实施例中，对于第2基体163，虽然将1次弯曲的盘簧形状作为例子，但是可以使用带翼的U字形盘簧或圆形的螺旋弹簧、四角形的螺旋弹簧等各种弹性弹簧。并且，如图10所示，在完成接合的状态下，通过切割而使各个个别麦克风从PCB圆板160A分离。
另一方面，将背板130与PCB基板161电连接的第2基体163也可以不安装在PCB基板161上，而以压接在外壳子组件110内的四角螺旋弹簧来实现。
图11是根据本发明的实施例来完成的电容麦克风的立体图，图12是根据本发明的实施例来完成的电容麦克风的剖视图。
参照图11及图12，本发明的实施例的接合式电容麦克风100通过接合单元170将外壳子组件110与PCB子组件160粘接，其中，外壳子组件110是在金属外壳110A中对振膜150、隔片140、背板130、第1基体120进行卷边而成的，而在PCB子组件160中，电路元件162和第2基体163以SMT方式安装在PCB基板161上。作为接合单元170，可以有激光焊接或电焊接、软焊、基于导电性粘接剂的接合等。
在金属外壳110A上形成有声孔111，振膜150通过极环与外壳110A连接，第1基体120与背板130一起层叠而对背板130和位于其下部的隔片140及振膜150向下方施加力，从而构成为能够防止浮动的结构。优选的是，背板130为形成有通孔并形成有驻极体的背极式(BackElectret)。
作为安装在PCB基板161上的电路元件162，存在FET或电容器、电阻等，起到在向振膜150和背板130施加电压的同时，对由从外部引入的声压引起的静电容量的变化进行放大，从而通过连接端子输出到外部电路的功能。
在根据这种本发明的实施例的接合式电容麦克风100中，振膜150与背板130隔着隔片140而相对，振膜150通过外壳110A和外壳的卷边部112而与PCB基板161电连接，背板130通过弹性材质的第2基体163而与PCB基板161电连接，从而在背板130与振膜150之间形成静电电容。
在如上所述的状态下，当通过声孔111而从外部引入声压时，振膜150振动而静电电容变化，从而声压出现电信号波动。
以上虽然参照在附图中所示的一实施例来说明了本发明，但是应该理解到本领域技术人员能够从这些实施各种变形及等同的其他实施例。
Claims (10)
1.一种利用了卷边的接合式电容麦克风，其特征在于具有：
外壳子组件，其在一侧开放的筒形状的金属外壳内安装振膜、隔片、背板和第1基体，之后，对金属外壳的开放面端部进行卷边，从而防止浮动；
PCB子组件，其安装有电路元件和第2基体；以及
接合单元，其用于接合所述外壳子组件和所述PCB子组件，
在所述金属外壳的开放面端部形成有用于进行卷边的卷边部，从而对所述卷边部进行卷边，
所述振膜通过所述金属外壳和所述金属外壳的所述卷边部而与PCB基板电连接，所述背板通过弹性材质的所述第2基体而与PCB基板电连接，从而在背板与所述振膜之间形成静电电容。
2.根据权利要求1所述的利用了卷边的接合式电容麦克风，其特征在于，
在所述卷边部的下端两侧形成有缝隙。
3.根据权利要求1所述的利用了卷边的接合式电容麦克风，其特征在于，
形成有2个以上的所述卷边部，各个卷边部以彼此相对的方式形成。
4.根据权利要求1所述的利用了卷边的接合式电容麦克风，其特征在于，
所述金属外壳为四角筒形状，在开放侧角部前端向外侧形成有凸缘部。
5.根据权利要求1所述的利用了卷边的接合式电容麦克风，其特征在于，
在所述第1基体上部分地形成有卡台，在所述背板上形成有与所述第1基体的没有卡台的部分对应的槽，使得所述第1基体和所述背板一体地结合。
6.根据权利要求1所述的利用了卷边的接合式电容麦克风，其特征在于，
所述第2基体是1次弯曲的盘簧、带翼的U字形盘簧、圆形螺旋弹簧或四角螺旋弹簧。
7.根据权利要求1所述的利用了卷边的接合式电容麦克风，其特征在于，
所述第2基体是不安装在PCB基板上而压接在所述外壳子组件上的四角螺旋弹簧。
8.一种利用了卷边的接合式电容麦克风的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
在形成有卷边部的金属外壳内层叠振膜和隔片，之后，将与背板结合的第1基体放入到外壳内，对外壳的卷边部进行卷边，由此组装外壳子组件；
在PCB基板上对电路元件和弹性的第2基体进行SMT安装来组装PCB子组件；以及
使所述外壳子组件反转而与所述PCB子组件接合，且所述振膜通过所述金属外壳和所述金属外壳的所述卷边部而与PCB基板电连接，使所述背板通过弹性材质的所述第2基体而与PCB基板电连接，从而在背板与所述振膜之间形成静电电容。
9.根据权利要求8所述的利用了卷边的接合式电容麦克风的制造方法，其特征在于，
所述组装外壳子组件的步骤包括如下步骤：
在形成有卷边部的金属外壳内层叠振膜和隔片；
将在一部分上形成有卡台的第1基体和形成有槽的背板结合而一体化为单一部件；
在所述金属外壳内的隔片之上安装与所述背板一体化的第1基体；以及
对所述金属外壳的卷边部进行卷边。
10.根据权利要求8所述的利用了卷边的接合式电容麦克风的制造方法，其特征在于，
所述PCB子组件在PCB圆板上排列有多个，所述外壳子组件与所述PCB子组件在彼此接合之后通过切割来从所述PCB圆板分离，由此能够进行批量生产。
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