多層獨石雙晶式壓電骨傳導振子的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種多層獨石雙晶式壓電骨傳導振子，所述振子外觀呈長方形結構，其長寬比≥3.5，厚度≥0.5mm，所述振子包括兩部分，這兩部分由兩個極化方向相反的單晶壓電陶瓷片通過燒結相互疊層在一起，兩個極化方向相反的單晶壓電陶瓷片中間設置有一層中間隔離陶瓷層；每個單晶壓電陶瓷片由N層壓電陶瓷層疊合燒結制成，每層壓電陶瓷層之間設置有一電極層，電極層通過叉指的方式并聯(lián)連接；所述電極層包括正電極層、負電極層和接地電極層。本實用新型具有無電磁輻射，功耗低，響應速度快，質量輕，體積小，結構精巧，兼具氣導及骨導功能，通話語音清晰且無須開出音孔，便于整機防水設計等優(yōu)點。
【專利說明】多層獨石雙晶式壓電骨傳導振子
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于壓電骨導聽覺裝置【技術領域】，具體涉及到一種獨石雙晶式壓電骨傳導振子，可用于手機骨傳導受話器，骨傳導藍牙耳機，骨傳導通信頭戴受話器，骨傳導助聽器耳機，眼鏡式、運動式骨傳導聽覺裝置等。
【背景技術】
[0002]骨傳導聽覺裝置不僅適用于具有傳導性聽力障礙的患者，也適用于正常人，使正常人的雙耳得到解放，更適用于消防、戰(zhàn)斗等對通訊有特殊要求的特殊場合。壓電式骨傳導聽覺裝置采用多層獨石雙晶式壓電骨傳導振子為聲振動元件，將音訊信號轉化為振動信號，經由腦顱骨刺激聽神經使人產生聽覺。此裝置可用于手機骨傳導受話器，骨傳導藍牙耳機，骨傳導通信頭戴受話器，骨傳導助聽器耳機，眼鏡式、運動式骨傳導聽覺裝置等，可以供傳導性聽覺障礙的人及正常人進行多方面的使用。具有無電磁輻射，功耗低，響應速度快，質量輕，結構精巧，兼具氣導及骨導功能，通話語音清晰等優(yōu)點。
[0003]目前，傳統(tǒng)的骨傳導聽覺裝置多為電磁式骨傳導，利用電磁反應將通信設備所發(fā)出的聲信號轉為機械振動信號，經由腦顱骨刺激聽神經使人產生聽覺，存在體積大，耗能高，易受電磁干擾等缺點。壓電骨傳導振子多采用陶瓷粘接在金屬薄片上制成或單純由兩個單晶陶瓷片疊合燒結制得，存在影響振動效率、可靠性降低的問題。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種多層獨石雙晶式壓電骨傳導振子，具有無電磁輻射，功耗低，響應速度快，質量輕，結構精巧，兼具氣導及骨導功能，通話語音清晰且無須開出音孔，便于整機防水設計等優(yōu)點。
[0005]本實用新型的技術方案是:一種多層獨石雙晶式壓電骨傳導振子，其特征在于:所述振子表面呈長方形結構，其長寬比> 3.8，厚度> 0.5mm ;所述振子包括兩部分，這兩部分由兩個極化方向相反的單晶壓電陶瓷片通過燒結相互疊層在一起，兩個極化方向相反的單晶壓電陶瓷片中間設置有一層中間隔離陶瓷層；單晶壓電陶瓷片分別由N層壓電陶瓷層疊合燒結制成，每層壓電陶瓷層之間設置有一電極層，電極層通過叉指的方式并聯(lián)連接；所述電極層包括正電極層、負電極層和接地電極層，其中正電極層通過側棱電極與正電極并聯(lián)連接，負電極層通過側棱電極與負電極并聯(lián)連接，接地電極層通過側棱電極與接地電極并聯(lián)連接；正電極、負電極分布在所述振子表面的同一側，緊挨接地電極。
[0006]N層至少為8層。
[0007]所述電極層采用純銀漿作為電極材料。
[0008]本實用新型電極層采用純銀漿電極材料，取代了慣用的Ag/Pd電極材料，降低了燒結溫度，達到900°C低溫燒結，大大降低了成本，更易于生產。制作工藝簡單，可靠性高。
[0009]本實用新型所述振子外觀呈長方形結構，其長寬比> 3.5，厚度> 0.5mm，特殊的長，寬，厚，使得所述振子成為力量傳遞器件。用本振子為聲振動元件，將音訊信號轉化為振動信號，將振動力量傳遞到腦顱骨后，刺激聽神經使人產生聽覺，達到骨傳導的效果。
[0010]本實用新型在兩個極化方向相反的單晶壓電陶瓷片中間設置有一層中間隔離陶瓷層，中間隔離陶瓷層能使兩個單晶陶瓷片工作時各自發(fā)揮出最大的電容量，避免相互干擾，從而提高能量轉換率，使振子的性能更好。降低了陶瓷片斷裂風險，大大提高了產品的可靠性。
[0011 ] 本實用新型獨石雙晶式壓電振子包括正電極、負電極及接地電極，在正、負電極同時加電時，其中一部分正電極和接地電極之間的陶瓷層實現(xiàn)彎曲振動，而另一部分負電極和接地電極之間的陶瓷層實現(xiàn)拉伸振動，從而形成自主彎曲振動的雙晶片結構。無需金屬片和粘接劑的粘接即可產生較純的振動模式，使得聽覺裝置的音量更大，音質更好，性能更穩(wěn)定，并且可以大大減小整體厚度，適應電子元器件的微型化的需要。
[0012]本實用新型獨石雙晶式壓電振子特有的表面結構:正電極，負電極分布在振子表面的同一側，緊挨接地電極，這樣可利用較小尺寸的FPCB作為電信號輸入端，在手機骨傳導受話器，骨傳導藍牙耳機，骨傳導通信頭戴受話器，骨傳導助聽器耳機，眼鏡式、運動式骨傳導聽覺裝置安裝時便于安裝，且所占空間較小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型表面結構示意圖。
[0014]圖2是本實用新型內部結構示意圖。
[0015]圖3是本實用新型電路連接示意圖。
[0016]圖4-1是本實用新型應用連接正面示意圖。
[0017]圖4-2是本實用新型應用連接反面示意圖。
[0018]圖5是本實用新型與其它類型骨導受話器的性能對比曲線圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0020]如圖1所示，多層獨石雙晶式壓電骨傳導振子由正電極1，負電極2，接地電極3三部分構成，內部正電極層通過側棱電極4與正電極I并聯(lián)連接，內部負電極層通過側棱電極5與負電極2并聯(lián)連接，內部接地電極通過側棱電極6與接地電極3并聯(lián)連接。
[0021]如圖1所示，多層獨石雙晶式壓電骨傳導振子表面呈長方形結構，其長寬比≥3.8,厚度≥0.5mm。
[0022]本多層獨石雙晶式壓電骨傳導振子由N層(N≥8)壓電陶瓷層疊合燒結制成，為獨石結構，每層壓電陶瓷層之間設置有一電極層，電極層采用純銀漿作為電極材料。
[0023]如圖2所示，多層獨石雙晶式壓電骨傳導振子分成兩部分，這兩部分由兩個極化方向相反的單晶壓電陶瓷片7和9通過共燒相互疊層在一起，單晶壓電陶瓷片7和9的各自電極層之間通過叉指的電極連接方式實現(xiàn)并聯(lián)連接，兩個單晶陶瓷片7和9之間設置有中間隔離陶瓷層8，這種特有的結構使每個單晶陶瓷片7和9都能發(fā)揮出最佳的電容量，大大提高了壓電振子的有效作用力，提高了單體的靈敏度，使得同樣規(guī)格大小的壓電振子能量轉化率提高，從而音量更 大，音質更好，性能更穩(wěn)定。
[0024]如圖2所示，多層獨石雙晶式壓電骨傳導振子的厚度≥0.5mm，特殊的長，寬，厚，使得所述振子成為力量傳遞器件。用本振子為聲振動元件，將音訊信號轉化為振動信號，將振動力量傳遞到腦顱骨后，刺激聽神經使人產生聽覺，達到骨傳導的效果。
[0025]如圖3所示，當正電壓同時加在正電極I和負電極2時，通過逆壓電效應，正電極I和接地電極3之間的陶瓷層疊合共燒形成的單晶陶瓷片7縮短，負電極2和接地電極3之間的陶瓷層疊合共燒形成的單晶陶瓷片9伸長，整個陶瓷片產生凸型彎曲形變；當負電壓同時加在正電極I極和負電極2時，通過逆壓電效應，正電極I和接地電極3之間的陶瓷層疊合共燒形成的單晶陶瓷片7伸長，負電極2和接地電極3之間的陶瓷層疊合共燒形成的單晶陶瓷片9縮短，整個陶瓷片產生凹型彎曲形變。此時壓電陶瓷片接交流電源時，陶瓷片呈現(xiàn)彎曲振動，且雙晶式的結構增大了陶瓷的振幅和力量。
[0026]如圖3、圖4-1和圖4-2所示，正電極，負電極分布在振子表面的同一側，緊挨接地電極，這樣可利用較小尺寸的FPCB作為電信號輸入端，在手機骨傳導受話器，骨傳導藍牙耳機，骨傳導通信頭戴受話器，骨傳導助聽器耳機，眼鏡式、運動式骨傳導聽覺裝置安裝時便于安裝，且所占空間較小。
[0027]如圖5所示，展示了三種不同骨傳導受話器的頻響測試曲線。曲線I是本實用新型的多層獨石雙晶式壓電骨傳導振子的頻響測試曲線，曲線2是單純由兩個單晶陶瓷片疊合燒結制得的骨傳導雙晶壓電陶瓷片(沒有中間隔離層)的頻響測試曲線，曲線3是壓電陶瓷片粘接在金屬薄片上制成骨導受話器的頻響測試曲線。曲線I平均dB值85dB，曲線2平均dB值75dB，曲線3平均dB值55dB，意味著音量1>2>3，即性能I優(yōu)于2，優(yōu)于3。
【權利要求】
1.一種多層獨石雙晶式壓電骨傳導振子，其特征是所述振子表面呈長方形結構，其長寬比> 3.8,厚度> 0.5mm ;所述振子包括兩部分,這兩部分由兩個極化方向相反的單晶壓電陶瓷片(7)和(9)通過燒結相互疊層在一起，兩個極化方向相反的單晶壓電陶瓷片中間設置有中間隔離陶瓷層(8);單晶壓電陶瓷片(7)和(9)分別由N層壓電陶瓷層疊合燒結制成，每層壓電陶瓷層之間設置有一電極層，電極層通過叉指的方式并聯(lián)連接；所述電極層分為正電極層、負電極層和接地電極層，其中正電極層通過側棱電極⑷與表面正電極(I)并聯(lián)連接，負電極層通過側棱電極(5)與表面負電極(2)并聯(lián)連接，接地電極層通過側棱電極(6)與表面接地電極(3)并聯(lián)連接；正電極(I)、負電極(2)分布在所述振子表面的同一偵牝緊挨接地電極⑶。
2.如權利要求1所述的多層獨石雙晶式壓電骨傳導振子，其特征是所述電極層采用純銀漿作為電極材料。
3.如權利要求1所述的多層獨石雙晶式壓電骨傳導振子，其特征是N層至少為8層。
【文檔編號】H04R17/00GK203734836SQ201420086340
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權日:2013年12月16日
【發(fā)明者】陳耀強, 皇曉輝, 魏曉麗, 項卓亮, 李照 申請人:西安康弘新材料科技有限公司