[發明專利]壓電駐極體薄膜的疊層結構及傳聲器

有效

• 申請號: 201310263458.1
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103347238B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 鄭潔
• 申請（專利權）人: 深圳市豪恩聲學股份有限公司
• 主分類號: H04R19/01
• 分類號: H04R19/01;H01L41/083
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術領域

本發明涉及傳聲器領域，尤其是涉及一種壓電駐極體薄膜的疊層結構及傳聲器。

背景技術

壓電材料是具有壓電效應的材料，一般可分為壓電晶體、壓電陶瓷、壓電復合材料和壓電高聚物四種。其中壓電晶體和壓電陶瓷也合稱為無機壓電材料，硬度較大，不易加工成型，而壓電復合材料和壓電高聚物因具有柔軟輕薄的特征成為當今的研究熱門。

傳聲器是一種將聲信號轉換為電信號的換能器件，其核心是聲電轉換器。在傳統的電聲領域內，微型傳聲器大多采用電容式結構，如駐極體電容式傳聲器，其零件需要精密加工，組裝時公差配合要求十分嚴謹，工藝復雜。硅傳聲器也叫微機電系統（MEMS）傳聲器，其成本高昂。壓電傳聲器是一種新型傳聲器，其利用壓電效應進行聲電變換，其核心材料為壓電聚合物薄膜。

傳統的壓電傳聲器最大的問題是材料本身的靈敏度不夠高。為了克服壓電傳聲器材料靈敏度不高的問題，一般在后端電路中采用增益較大的管芯，這樣雖然能提高壓電傳聲器的靈敏度，但是成本也會大幅度上升。另外，大增益的管芯一般也會伴隨著較大的本底噪聲，導致壓電傳聲器的信噪比不高。

壓電材料的串聯疊層是提高壓電傳聲器靈敏度和信噪比最有效的方法之一。采用直接壓合或者用導電膠粘接多張壓電膜串聯的疊層方式，證實了壓電材料的串聯在大型傳聲器樣品中可以提高壓電傳聲器的靈敏度和信噪比，然而在微型傳聲器中采用直接壓合或者用導電膠粘接多張壓電膜串聯的疊層方式卻沒有效果。

發明內容

基于此，有必要提供一種能提高靈敏度、信噪比的壓電駐極體薄膜的疊層結構及傳聲器。

一種壓電駐極體薄膜的疊層結構，包括多層壓電駐極體薄膜及置于每兩層所述壓電駐極體薄膜之間的導電環，所述壓電駐極體薄膜包括多孔聚合物薄膜及位于所述多孔聚合物薄膜兩側的電極層，所述多孔聚合物薄膜的孔洞在所述多孔聚合物薄膜的厚度方向上的兩端分別沉積有正、負電荷形成電偶極矩，多層所述壓電駐極體薄膜的電偶極矩同向設置，所述導電環電連接相鄰的兩所述壓電駐極體薄膜表面的電極層。

在其中一個實施例中，所述壓電駐極體薄膜的層數為2-10層。

在其中一個實施例中，所述壓電駐極體薄膜的疊層結構最外側的兩壓電駐極體薄膜中的一個開設有入聲孔，且所述壓電駐極體薄膜的疊層結構中部的壓電駐極體薄膜開設有入聲孔，多個入聲孔之間連通。

一種傳聲器，包括外殼及設在所述外殼內的腔體、聲電轉換單元和電路板，所述外殼一端開設有入聲孔、另一端向內卷繞且由所述電路板封閉，所述聲電轉換單元設在所述腔體內且與所述電路板電連接，其中，所述傳聲器的聲電轉換單元為上述任一實施例所述的壓電駐極體薄膜的疊層結構。

在其中一個實施例中，所述傳聲器還包括墊片；所述腔體包括絕緣環、金屬片及銅環；所述墊片、所述壓電駐極體薄膜的疊層結構、所述金屬片及所述銅環在所述絕緣環內依次層疊設置；所述墊片電連接所述壓電駐極體薄膜的疊層結構與所述外殼；所述金屬片設在所述壓電駐極體薄膜的疊層結構上且與所述壓電駐極體薄膜的疊層結構電連接；所述銅環電連接所述金屬片與所述電路板。

在其中一個實施例中，所述腔體包括絕緣環、金屬片及銅環；所述壓電駐極體薄膜的疊層結構、所述金屬片及所述銅環在所述絕緣環內依次層疊設置；所述壓電駐極體薄膜的疊層結構與所述外殼直接電連接；所述金屬片設在所述壓電駐極體薄膜的疊層結構上且與所述壓電駐極體薄膜的疊層結構電連接；所述銅環電連接所述金屬片與所述電路板。

在其中一個實施例中，所述傳聲器還包括IC和濾波元件，所述IC和濾波元件貼附在所述電路板上且位于所述銅環圍城的腔體內。

在其中一個實施例中，所述腔體包括一絕緣環，所述絕緣環一端與所述外殼抵接，另一端與所述電路板抵接；所述壓電駐極體薄膜的疊層結構的一側直接貼附在所述電路板上且該側與所述電路板電連接，另一側通過導線與所述電路板電連接。

在其中一個實施例中，所述腔體包括一銅環，所述壓電駐極體薄膜的疊層結構的一側直接貼附在所述電路板上且該側與所述電路板電連接，另一側通過所述銅環與所述殼體的一端抵接。

在其中一個實施例中，所述傳聲器還包括IC和濾波元件，所述IC和濾波元件貼附在所述電路板上，且所述IC和濾波元件位于所述壓電駐極體薄膜的疊層結構的外側或穿過所述壓電駐極體薄膜的疊層結構。