[发明专利]压电驻极体薄膜的叠层结构及传声器

说明书

技术领域

本发明涉及传声器领域，尤其是涉及一种压电驻极体薄膜的叠层结构及传声器。

背景技术

压电材料是具有压电效应的材料，一般可分为压电晶体、压电陶瓷、压电复合材料和压电高聚物四种。其中压电晶体和压电陶瓷也合称为无机压电材料，硬度较大，不易加工成型，而压电复合材料和压电高聚物因具有柔软轻薄的特征成为当今的研究热门。

传声器是一种将声信号转换为电信号的换能器件，其核心是声电转换器。在传统的电声领域内，微型传声器大多采用电容式结构，如驻极体电容式传声器，其零件需要精密加工，组装时公差配合要求十分严谨，工艺复杂。硅传声器也叫微机电系统（MEMS）传声器，其成本高昂。压电传声器是一种新型传声器，其利用压电效应进行声电变换，其核心材料为压电聚合物薄膜。

传统的压电传声器最大的问题是材料本身的灵敏度不够高。为了克服压电传声器材料灵敏度不高的问题，一般在后端电路中采用增益较大的管芯，这样虽然能提高压电传声器的灵敏度，但是成本也会大幅度上升。另外，大增益的管芯一般也会伴随着较大的本底噪声，导致压电传声器的信噪比不高。

压电材料的串联叠层是提高压电传声器灵敏度和信噪比最有效的方法之一。采用直接压合或者用导电胶粘接多张压电膜串联的叠层方式，证实了压电材料的串联在大型传声器样品中可以提高压电传声器的灵敏度和信噪比，然而在微型传声器中采用直接压合或者用导电胶粘接多张压电膜串联的叠层方式却没有效果。

发明内容

基于此，有必要提供一种能提高灵敏度、信噪比的压电驻极体薄膜的叠层结构及传声器。

一种压电驻极体薄膜的叠层结构，包括多层压电驻极体薄膜及置于每两层所述压电驻极体薄膜之间的导电环，所述压电驻极体薄膜包括多孔聚合物薄膜及位于所述多孔聚合物薄膜两侧的电极层，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两端分别沉积有正、负电荷形成电偶极矩，多层所述压电驻极体薄膜的电偶极矩同向设置，所述导电环电连接相邻的两所述压电驻极体薄膜表面的电极层。

在其中一个实施例中，所述压电驻极体薄膜的层数为2-10层。

在其中一个实施例中，所述压电驻极体薄膜的叠层结构最外侧的两压电驻极体薄膜中的一个开设有入声孔，且所述压电驻极体薄膜的叠层结构中部的压电驻极体薄膜开设有入声孔，多个入声孔之间连通。

一种传声器，包括外壳及设在所述外壳内的腔体、声电转换单元和电路板，所述外壳一端开设有入声孔、另一端向内卷绕且由所述电路板封闭，所述声电转换单元设在所述腔体内且与所述电路板电连接，其中，所述传声器的声电转换单元为上述任一实施例所述的压电驻极体薄膜的叠层结构。

在其中一个实施例中，所述传声器还包括垫片；所述腔体包括绝缘环、金属片及铜环；所述垫片、所述压电驻极体薄膜的叠层结构、所述金属片及所述铜环在所述绝缘环内依次层叠设置；所述垫片电连接所述压电驻极体薄膜的叠层结构与所述外壳；所述金属片设在所述压电驻极体薄膜的叠层结构上且与所述压电驻极体薄膜的叠层结构电连接；所述铜环电连接所述金属片与所述电路板。

在其中一个实施例中，所述腔体包括绝缘环、金属片及铜环；所述压电驻极体薄膜的叠层结构、所述金属片及所述铜环在所述绝缘环内依次层叠设置；所述压电驻极体薄膜的叠层结构与所述外壳直接电连接；所述金属片设在所述压电驻极体薄膜的叠层结构上且与所述压电驻极体薄膜的叠层结构电连接；所述铜环电连接所述金属片与所述电路板。

在其中一个实施例中，所述传声器还包括IC和滤波元件，所述IC和滤波元件贴附在所述电路板上且位于所述铜环围城的腔体内。

在其中一个实施例中，所述腔体包括一绝缘环，所述绝缘环一端与所述外壳抵接，另一端与所述电路板抵接；所述压电驻极体薄膜的叠层结构的一侧直接贴附在所述电路板上且该侧与所述电路板电连接，另一侧通过导线与所述电路板电连接。

在其中一个实施例中，所述腔体包括一铜环，所述压电驻极体薄膜的叠层结构的一侧直接贴附在所述电路板上且该侧与所述电路板电连接，另一侧通过所述铜环与所述壳体的一端抵接。

在其中一个实施例中，所述传声器还包括IC和滤波元件，所述IC和滤波元件贴附在所述电路板上，且所述IC和滤波元件位于所述压电驻极体薄膜的叠层结构的外侧或穿过所述压电驻极体薄膜的叠层结构。