DE3008688C2 - Elektroakustischer Wandler, insbesondere für ein Miniatur-Funkgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine solche elektroakustische Wandler-Anordnung, wie sie beispielsweise bei Miniatur-Funkgeräten oder Radio-Empfängern Verwendung findet, ist aus der DE-OS 28 28 148 bekannt. Dort dient als erster Anschluß-Kontakt für den Wandler ein elektrisch leitendes Gitter, während der zweite Kontakt über Folienringe hergestellt wird, die leitend mit den äußeren Seitenflächen der

piezoelektrischen Elemente verklebt sind.

Aus der US-PS 35 48 116 ist ein elektroakustischer Wandler bekannt, bei dem das piezoelektrische Element auf einer massiven Metallplatte angebracht ist, welche als elektrische Anschlußklemme dient.

Die bekannten elektroakustischen Wandler sind gut geeignet für verhältnismäßig große Funk- und Radiogeräte. Im Zuge der fortschreitenden Miniaturisierung derartiger Geräte besteht jedoch ein Bedarf an Wandlern, die sich durch eine besondere kleine Bauweise auszeichnen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektroakustischen Wandler der eingangs näher genannten Art zu schaffen, welcher sich durch sehr geringe Abmessungen auszeichnet und einfach zu montieren ist.

Der gemäß der Frfindung vorgeschlagene Wandler zur Lösung dieser Aufgabe weist die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale auf.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des elektroakustischen Wandlers sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Dabei zeigt

F i g. 1 einen Grundriß eines elektroakustischen Wandlers;

F i g. 2 einen Schnitt durch den Wandler gemäß F i g. 1 entlang der Linie H-II;

Fig.3 einen Grundriß eines weiteren Ausführungsbeispieles eines elektroakustischen Wandlers;

F i g. 4 eine Detail-Ansicht des in F i g. 1 dargestellten Wandlers; und

F i g. 5 einen Grundriß eines Teils des in F i g. 3 dargestellten Wandlers.

In dem Grundriß der F i g. 1 und der weggeschnittenen Darstellung der F i g. 2 ist ein elektroakustischer Wandler dargestellt, der eine Membran 10 aufweist, die einen einzelnen vorstehenden Abschnitt 12 hat. Die Membran 10 ist aus einem dünnen elastischen Metall hergestellt. Ein elektromechanisches Element, vorzugsweise eine piezoelektrische Scheibe 14 mit Elektroden 16 und 18, die auf einander gegenüber angeordneten Seiten angebracht sind, ist mit der Membran verbunden. Die Elektroden 16 und 18 bestehen aus aufgedampftem Nickel. Es wird ein (nicht dargestelltes) nichtleitendes Epoxy-Material als Klebstoff verwendet, weil unter der Hitze und dem Druck bei dem Aushärtevorgang das Epoxy-Material in die Oberfläche des piezoelektrischen Elementes 14 absorbiert wird und die untere Elektrode 18 in direkter elektrischer Berührung mit der Membran 10 steht. Die Epoxy-Befestigung ist somit nicht-isolierend. Es könnte auch ein leitender Klebstoff verwendet werden, falls dies zweckmäßig erscheint. Das Element 14 ist vorzugsweise aus einem keramischen Material hergestellt, welches »gepolt« sein kann oder piezoelektrisch dadurch aktiviert sein kann, daß eine geeignete Spannung an das Material angelegt wird. Nachdem das Element 14 an der Membran 10 angebracht ist, wird eine isolierende Schicht 22 benachbart zu dem Element 14 auf die Membran 10 aufgebracht, so daß dadurch wenigstens ein Teil des Abschnittes 12 abgedeckt ist. Die isolierende Schicht besteht aus einem Polymer, welches in einem geeigneten Muster aufgebracht ist. Ein zweiter Aufbringungsvorgang führt dazu, daß eine leitende Schicht 24 über wenigstens einen Teil der oberen Elektrode 16, und zwar nur über einen Teil des isolierenden Bereiches 20, aufgebracht wird, der den isolierten Ab-

schnitt des Ansatzes 12 aufweist Das Material der leitenden Schicht 24 ist vorzugsweise ein Silber-Epoxy. Die Schicht 24 kann die gesamte Oberfläche der oberen Elektrode 16 oder nur einen Teil davon überdecken, wobei das einzige Erfordernis darin besteht, daß eine Verbindung zu der Elektrode 16 gebildet ist, die einen niedrigen Widerstand hat An keiner Stelle wird von der leitenden Schicht 24 ein elektrischer Kontakt mit der Membran 10 gebildet Die isolierende Schicht 22 ist gemäß der Darstellung bei dieser Ausführungsform um den gesamten Umfang des piezoelektrischen Elementes 14 ausgedehnt dies ist jedoch nicht unbedingt notwendig. In der Fig.2 ist auch die Anordnung eines elastischen O-Ringes 26 veranschaulicht, der dazu dient eine Vorderseiten-Rückseiten-Abdichtung innerhalb des Hohlraumes zu gewährleisten, der durch die Gehäusehälften 28 und 30 gebildet wird Das Gehäuse wird duich ein Plastikmaterial, beispielsweise ein Spritzgußteil, gebildet wobei die Abmessungen des Hohlraumes und die Anordnung der öffnung 32 sowie die Abmessungen durch die gewünschte Frequenzcharakteristik bestimmt werden. Bei einer Einrichtung wie einer Rufeinrichtung wird der Hohlraum einen Teil des Gehäuses selbst bilden. Der Ansatz 12 erstreckt sich aus dem Hohlraum heraus, um einen leichteren Zugang zu dem Anschluß zu gewährleisten.

In der F i g. 3 ist eine weitere Ausführungsform eines Wandlers dargestellt, weiche ähnlich aufgebaut ist wie die in der F i g. 1 veranschaulichte Ausführungsform, weiche jedoch zwei vorstehende Abschnitte 12a und 12£> aufweist. Die Isolierschicht könnte sich über den größten Teil oder die Gesamtheit des Ansatzes 12a erstrecken, und die leitende Schicht 23 erstreckt sich nur über den Ansatz 12a.

Die Fig.4 zeigt den vorstehenden Abschnitt 12 der Fi g. 1 mit dem isolierenden Bereich 22 und der leitenden Schicht 24. Ein Teil eines Schaltungselementes 34 wie einer gedruckten Leiterplatte ist mit zwei darauf angeordneten Leitungen 36 und 38 dargestellt. Um Anschlüsse von dem Membran-Abschnitt 12 zu der Leitung 36 sowie von der leitenden Schicht 24 zu der Leitung 38 herzustellen, ist ein kleiner Anschluß 40 dargestellt. Wünschenswerte Eigenschaften eines solchen Anschlusses 40 sind eine geringe Größe und die Fähigkeit, die zwei leitenden Bereiche auf der Membrananordnung mit den entsprechenden zwei Bereichen der Schaltung ohne Lötung zu verbinden.

Die F i g. 5 ist eine Darstellung, welche die Enden der vorstehenden Abschnitte 12a und 12b der F i g. 3 veranschaulicht. Diese Ausführungsform kann die Typen von Anschlußblöcken 40 verwenden, wie sie in bezug auf die F i g. 4 beschrieben sind, und sie kann auch die Feder-Anschlüsse 42 verwenden, welche typischerweise eine Vertiefung oder Ausnehmung 44 aufweisen, die an der gewünschten Kontaktstelle angeordnet ist. Die An-Schlüsse 42 können genietet gelötet oder auf andere Weise mit der entsprechenden Schaltung verbunden sein. Ähnliche Anschlüsse können bei dem vorstehenden Abschnitt 12 der Fig. 1 verwendet werden, wobei der Anschluß 42 direkt mit dem Abschnitt 12 auf dessen Unterseite verbunden ist.

Es ist vorstehend ein Miniaturwandler beschrieben worden, der einen Betrieb mit geringen Verlusten gewährleistet und einfach aufgebaut ist.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektroakustischer Wandler, insbesondere für ein Miniatur-Funkgerät, mit einer ebenen Metallmembran, die zumindest einen am Umfang vorstehenden Abschnitt aufweist, einem ebenen elektromechanischen Element, welches an gegenüberliegenden Seiten Elektroden aufweist einem Befestigungsmittel, beispielsweise aus Kunstharz, mittels welchem eine erste Seite des elektromechanischen Elementes zentral auf der Membran befestigbar und die dieser Seite zugeordnete Elektrode mit ihr elektrisch verbindbar ist, und mit einem Gehäuse, welches die Membran am Umfang abstützt und eine Ton-Öffnung aufweist, welche benachbart der zweiter-. Seite des elektromechanischen Elementes angeordnet ist, sowie eine zweite Öffnung, durch welche der am Umfang vorstehende Abschnitt der Membran aus dem Gehäuse herausragt, dadurch gekennzeichnet, daß eine dünne isolierende Schicht (22) auf der Membran (10) benachbart zu zumindest einem Abschnitt des elektromechanischen Elementes (14) angeordnet ist, welche sich auf den vorstehenden Abschnitt (12) der Membran (10) erstreckt, und daß eine leitende Schicht (24) auf zumindest einem Abschnitt des elektromechanischen Elementes (14) und einem Abschnitt der isolierenden Schicht (22) einschließlich des vorstehenden Abschnittes der Membran (10) ausgeformt ist, welche nicht in leitendem Kontakt mit der Membran (10) steht, wobei der vorstehende Abschnitt (12) der Membran (10) und die leitende Schicht (24) als Anschlüsse für den elektroakustischen Wandler dienen.

2. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (10) zwei in Umfangsrichtung vorstehende Abschnitte (12, 12B^ aufweist und daß die Anschlußklemmen für den Wandler durch den zweiten vorspringenden Abschnitt {12B) und die leitende Schicht (24) gebildet werden, welche auf dem ersten vorspringenden Abschnitt (12) der Membran (10) ausgebildet ist.

3. Elektroakustischer Wandler nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromechanische Element (14) aus einem keramisehen Material besteht, welches durch Anlegen einer Spannung piezoelektrisch aktivierbar ist.

4. Elektroakustischer Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtisolierende Befestigungsmittel aus einem nicht leitenden Epoxy-Material besteht, welches unter Hitze und Druck aushärtbar ist, um eine elektrische Verbindung unter direktem Kontakt zwischen dem elektromechanischen Element (14) und der Membran (10) herzustellen, wobei auch eine mechanische Verbindung hergestellt wird.