适于pcb上安装电声元件的方法及电声元件结构
阅读说明：本技术 适于pcb上安装电声元件的方法及电声元件结构 (Method suitable for mounting electroacoustic element on PCB and electroacoustic element structure ) 是由 马格努斯·伯格伦 安德斯·诺德兰德 吕垚村 于 2019-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种适于PCB上安装电声元件的方法及电声元件结构,以改善传统电声元件因回流焊炉的高温烘烤作用而影响其电气特性的问题,包括分离建构该电声元件的一器壳,该器壳包含一壳座与一基座,该壳座内安装多个发声组件,且该基座上安装至少二导电端子,粘着该基座与PCB,令该基座上的导电端子与该PCB上的至少二接点在一回流焊炉内相互粘着而电性连接,随即结合该壳座与该基座,令该壳座在该回流焊炉外和已粘着于该PCB上的基座结合成一体,而构装成粘着于该PCB上的电声元件。(The invention provides a method for mounting electroacoustic element on PCB and electroacoustic element structure, which is suitable for solving the problem that the traditional electroacoustic element affects its electric characteristic due to high temperature baking of reflow oven, and comprises separating a shell for constructing the electroacoustic element, wherein the shell comprises a shell base and a base, a plurality of sounding assemblies are mounted in the shell base, at least two conductive terminals are mounted on the base, the base and the PCB are adhered, the conductive terminals on the base and at least two contacts on the PCB are mutually adhered and electrically connected in a reflow oven, and then the shell base and the base are combined together, so that the shell base is outside the reflow oven and the base adhered on the PCB are combined into a whole, and the electroacoustic element adhered on the PCB is constructed.)
技术领域
本发明涉及电声元件的结构及安装技术，特别是有关一种适于PCB上安装电声元件的方法及电声元件结构。
背景技术
一般所称的电声元件(electroacoustic component)包含压电式蜂鸣器(piezoelectric buzzer)、电磁式蜂鸣器(magnetic buzzer)、动圈式喇叭(dynamicspeaker)等。其中，压电式蜂鸣器是利用压电陶瓷的压电效应来带动振动膜产生振动进而发声，电磁式蜂鸣器是利用电磁于通电与不通电过程中带动金属振动膜产生振动进而发声，然而动圈式喇叭则是利用线圈通电生成的磁场效应来带动膜片振动进而发声。因此，所述电声元件一般都是组装在PCB上，通过PCB的线路层所提供的导电回路的驱动而发声。
周知，在PCB上组装IC、电声元件等电子元件时，一般都仰赖表面粘着技术(SMT)，先于PCB的电路层表面印上锡膏，而后凭借助例如自动手臂上的吸盘吸附电子元件并插件于PCB上，随后通过一种回流焊炉(例如：IR oven)对已插件在PCB表面的电子元件及锡膏进行熔焊的动作，使电子元件能稳固地被粘着于PCB的电路层表面，以导通各该电子元件在PCB上的导电回路。
对上述电子元件中的电声元件而言，通常都是由一器壳内载组装必要的发声组件(sound assembly)而组成。该电声元件例如是以压电式蜂鸣器为例，需于其器壳内组载的发声组件包含有压电蜂鸣片(piezoelectric ceramic element)、振动膜(diaphragm)、线路板(circuit board)及导电端子(conductive terminals)等，这些发声组件在通过上述回流焊炉的熔焊过程中，必须承受回流焊炉大约245℃的高温烘烤，在此种高温环境下，除了考验器壳材料的耐温特性之外，也会影响例如是压电蜂鸣片、振动膜、线路板等发声组件的电气特性。
面对此问题，当今业者只能选用较能承受上述回流焊炉的高温的材料去制作所述电声元件的器壳及发声组件，但却因此增加了电声元件的产制成本，亟待加以改善。
发明内容
本发明的目的旨在针对电声元件的器壳及其内载组装的发声组件，尽量减少它们遭受回流焊炉的高温烘烤的影响，以维护所述的这些构件的电气特性。
为此，本发明提供一种适于PCB上安装电声元件的方法，其特征在于，包括依序执行下列步骤：
(1)分离建构该电声元件的一器壳，令该器壳包含事先各自独立而后能结合成一体的一壳座与一基座，该壳座内预先安装包含多个发声组件，且该基座上预先安装包含至少二导电端子；
(2)粘着该基座与该PCB，令该基座上的所述至少二导电端子与该PCB上的至少二接点在一回流焊炉内相互粘着而电性连接；
(3)结合该壳座与该基座，令该壳座在该回流焊炉外和已粘着于该PCB上的基座结合成一体，令所述的至少二导电端子电性连接所述多个发声组件的至少其中之一，而构装成粘着于该PCB上的电声元件。
所述适于PCB上安装电声元件的方法，其中：所述电声元件为压电式蜂鸣器、电磁式蜂鸣器、动圈式喇叭的其中之一，所述多个发声组件的至少其中之一为一电路板。
所述适于PCB上安装电声元件的方法，其中：该基座使用耐热性塑胶制成，且该壳座与所述发声组件排除使用耐热性塑胶制成。
本发明还提供一种适于PCB上安装的电声元件结构，其特征在于，包括：
一壳座，内部形成有一腔室，该腔室内安装有多个发声组件；
一基座，安装有至少二导电端子，该基座应用于在一回流焊炉内，使所述至少二导电端子能和PCB上的至少二接点能在该回流焊炉内相互粘着而电性连接；
其中，该壳座一端形成有一连接部，该基座一端形成有用以结合所述连接部的一对接部，该壳座与基座能在所述回流焊炉的外部，经由该连接部与该对接部的相互结合而成一体，使所述的至少二导电端子电性连接所述多个发声组件中的至少其中之一。
所述适于PCB上安装的电声元件结构，其中：该壳座包含一座体及一组设于该座体上的座盖，该腔室形成于该座体内。如此实施，较能方便地在壳座内安装发声组件。
所述适于PCB上安装的电声元件结构，其中：所述至少二导电端子分别弯折呈“J”形体，并且显露于基座的两个相对端面。
所述适于PCB上安装的电声元件结构，其中：所述电声元件为压电式蜂鸣器。
所述适于PCB上安装的电声元件结构，其中：所述安装于壳座内的多个发声组件包含一线路板，该线路板上具有用以弹性接触所述至少二导电端子的至少二线路端子，该壳座与基座在所述回流焊炉的外部结合成一体时，该壳座内的线路板经由所述线路端子电性连接该基座上的所述导电端子。
所述适于PCB上安装的电声元件结构，其中：所述电声元件为电磁式蜂鸣器。
所述适于PCB上安装的电声元件结构，其中：所述安装于壳座内的多个发声组件包含一线路板，该基座上的导电端子弯折形成有呈斜臂翘起形态的至少二线路端子，该壳座与基座在所述回流焊炉的外部结合成一体时，该壳座内的线路板经由该基座上翘起的所述线路端子电性连接所述导电端子。
所述适于PCB上安装的电声元件结构，其中：所述电声元件为动圈式喇叭。
所述适于PCB上安装的电声元件结构，其中：所述安装于壳座内的多个发声组件包含一印刷电路电极，该基座上的导电端子弯折形成有呈斜臂翘起形态的至少二线路端子，该壳座与基座在所述回流焊炉的外部结合成一体时，该壳座内的印刷电路电极经由该基座上翘起的所述线路端子电性连接所述导电端子。
所述适于PCB上安装的电声元件结构，其中：该基座使用耐热性塑胶制成，且该壳座与所述发声组件排除使用耐热性塑胶制成。
根据上述技术手段，本发明整体上能据以增进的功效在于：维护已粘着安装于PCB上的电声元件的电气特性，包括电声元件之中的压电蜂鸣片、振动膜及线路板等构件的电气特性；此外，本发明还能如此免除使用耐温材料来制作电声元件的器壳的壳座(包括座体与座盖)、压电蜂鸣片、振动膜及线路板等构件，因而降低了电声元件的产制成本。
以上所述技术手段及其产生效能的具体实施细节，请参照下列实施例及图式加以说明。
附图说明
图1是本发明安装方法的步骤程序图。
图2a至图2e分别是执行图1安装方法的动作示意图。
图3是本发明第一款结构实施例的立体分解图，说明以压电式蜂鸣器作为电声元件的实施态样。
图4是图3中基座的另一视角的立体分解图。
图5是图3中构件组立后的立体示意图。
图6是图5的放大剖示图。
图7是本发明第二款结构实施例的剖示图，说明以电磁式蜂鸣器作为电声元件的实施态样。
图8是本发明第三款结构实施例的剖示图，说明以动圈式喇叭作为电声元件的实施态样。
附图标记说明：10、60、70-器壳；11、61、71-壳座；11a、61a、71a-座体；11b、61b、71b-座盖；111-腔室；112-第一开口；113-连接部；114-透音孔；115-固定板；116-第二开口；117-限位柱；118-海棉；12、62、72-基座；12a-外端面；12b-端壁；12c-内端面；121-对接部；122-缺口；20-发声组件；21-压电蜂鸣片；22、22a、22b-振动膜；23、23a、23b-线路板；231、311、321-线路端子；24-线圈；25-磁极；26、261-磁石；27-印刷电路电极；281-偏极线圈；282-声音线圈；30、31、32-导电端子；40-PCB；41-接点；50-回流焊炉；S1至S3-实施例的步骤说明。
具体实施方式
首先，请参阅图1，说明本发明适于PCB上安装电声元件的方法，包括依序执行下述步骤S1至S3：
步骤S1：分离建构电声元件的器壳
请参阅图2a，说明利用塑胶射出成型技术，将电声元件的器壳10预先建构成，能事先各自独立而后能结合成一体的一壳座11与一基座12。其中，该壳座11内预先安装包含易受高温影响电气特性的多个发声组件20，所述多个发声组件20之中至少包含一线路板23，且基座12上预先安装包含至少二导电端子30。该基座12在实施上使用耐热性塑胶制成，该壳座11与所述发声组件20在实施上排除使用耐热性塑胶制成。所述耐热性塑胶是指能承受回流焊炉大约245℃的高温烘烤的塑胶。
步骤S2：粘着基座与PCB
请依序参阅图2b及图2c，说明在PCB 40的接点41印上锡膏，而后凭借助例如是自动手臂来撷取基座12并摆放至PCB 40上(如图2b所示)，使基座12上的导电端子30与PCB 40上的接点41接触，接着将PCB 40移动至一回流焊炉50内(如图2c所示)，凭借回流焊炉50内大约245℃的高温烘烤而使锡膏熔化，令基座12上的导电端子30与PCB 40上的接点41能相互粘着而电性连接。
步骤S3：结合壳座与基座
请依序参阅图2d及图2e，说明将已粘着基座12的PCB 40自回流焊炉50内取出，使已粘着基座12的PCB 40远离回流焊炉50内的高温，而能在常温或室温环境下，凭借助例如是自动手臂来撷取壳座11，并且将壳座11压扣或螺合于已粘着在PCB 40上的基座12上(如图2d所示)，且当壳座11与基座12结合成一体时，基座12上的导电端子30便能和壳座11内线路板23上的二线路端子231压触而成电性连接，进而构装成粘着于PCB 40上的一体式电声元件(如图2e所示)。如此实施，可避免壳座11及壳座11内已安装的多个发声组件20在回流焊炉50内遭受高温的侵扰。
为了能够具体实现上述方法，请参阅图3至图6，揭示出本发明以压电式蜂鸣器作为电声元件的第一款结构实施例，说明该压电式蜂鸣器的结构包含了上述的壳座11、基座12及多个发声组件20。其中：
该壳座11内形成有一用以安装所述多个发声组件20的腔室111，该壳座11的一端的壳壁上形成有一连接部113。在本实施中，所述发声组件20包含周知的一压电陶磁制成的压电蜂鸣片21、一振动膜22及一线路板23等；其中，该振动膜22制成可往复振动的圆锥盆状，且振动膜22的圆周边缘固定于腔室111的壁面，该压电蜂鸣片21之中央盆心区域贴固于振动膜22上，该压电蜂鸣片21电性连接该线路板23进而外接供电端，以便利用压电蜂鸣片21的压电效应来带动振动膜22振动进而发声。
为了考量在壳座11内组装发声组件20的方便性，该壳座11可实施成包含一座体11a及一组设于座体11a上的座盖11b；其中，该腔室111是形成于座体11a内，且该腔室111内具有一固定板115，该固定板115可以是以压配方式固定于座体11a内，或者由座体11a的腔室111壁面一体延伸形成，以便利用腔室111内的固定板115来固定所述线路板23；该座体11a的双端分别形成一第一开口112及一第二开口116，所述连接部113可以是单数个或多数个，并且以环状形式或间隔开设形式形成于该第一开口112周围的座体11a上；该座体11a的第二开口116连通腔室111，且该座盖11b是以例如是压扣的方式组设于第二开口116上，该振动膜23是配置于座体11a与座盖11b之间而坐落于腔室111内；该座盖11b上形成有至少一透音孔114，该压电蜂鸣片21振动时所发出的声音是通过透音孔114传递至外界。
此外，该基座12形成为能罩合壳座11的一端部的盘盖状，且基座12的一端面形成有用以结合连接部113的对接部121。其中，该连接部113与对接部121可以实施成具有公、母卡扣能力的卡肋及卡槽相对嵌扣的结合形式，或者实施成螺牙相对锁接的结合形式。
当连接部113与对接部121实施成如图3至图5所示的公、母卡扣的卡肋及卡槽结合形式时，上述用来撷取壳座11的自动手臂只需执行对位压扣动作，即可将壳座11压扣结合于PCB 40的基座12上；换当连接部113与对接部121实施成螺牙相对锁接的结合形式时(普通的螺接技术应用，故未绘示)，上述用来撷取壳座11的自动手臂只需执行对位旋转动作，即可将壳座11压扣结合于PCB40的基座12上。以现阶段自动手臂的控制技术而言，上述两种结合方式，都能使壳座11在结合基座12时让导电端子30和线路端子231能够准确的对准正、负极向并且稳定的电性连接。
进一步的说，该对接部121上还形成有至少一缺口122。当壳座11与基座12结合成一体时，能以工具通过缺口122推动连接部113，令连接部113与对接部121不再维持结合状态，进而使壳座11能与基座12分开。
更进一步的说，该基座12上组设有所述的二导电端子30，所述二导电端子30可由金属片经过弯折后呈现J形体，使各该导电端子30能依序由基座12的外端面12a、端壁12b延伸至基座12的内端面12c而嵌扣固定在基座12上，因此所述导电端子30的双端能够分别显露于基座12的两相对端面(外端面12a与内端面12c)上，以便于所述导电端子30的双端能够分别电性连接线路板23的线路端子231及PCB 40上的接点41。据此，当PCB 40通电时，可经由压电式蜂鸣器(即电声元件)内的线路板23输出一激励电压至该压电蜂鸣片21，令贴设在可挠性振动膜22的盆心区域的蜂鸣片21产生振频，进而发出声响。
上述线路板23上的二线路端子231可由例如是螺旋压簧等弹性元件制成，且所述二线路端子231具有正、负极向的别。当壳座11与基座12结合成一体时，所述二线路端子231能依其正、负极向的导电通路上的需求而与基座12上的二导电端子30紧密接触，以维持两者之间的电性连接。
请再合并参阅图3及图6，该座盖11b上形成有一限位柱117，该限位柱117由座盖11b延伸至座体11a内(也就是腔室111内)，用以限制振动膜22的振幅。该固定板115上固置有一海棉118，该海棉118可视为发声组件20的配件，并且跟随发声组件20一同配置于壳座11内，进而免于遭受回流焊炉的高温侵扰，所述压电蜂鸣片21是坐落于限位柱117与海棉118之间。如此，压电蜂鸣片21于振动时能凭借海棉118及限位柱117的拘束而维持稳定振频的安定性。
请续参阅图7，揭示出本发明以电磁式蜂鸣器作为电声元件的第二款结构实施例，说明该电磁式蜂鸣器的结构与上述第一款压电式蜂鸣器的最大差异处，在于器壳60的壳座61内安装的多个发声组件20，改由周知的线路板23a电性连接线圈24及相应组配的磁极25、磁石26及振动膜22a等替换而成，且二线路端子311改由非螺旋压簧的弹性元件制成，细微的说，二线路端子311是改由基座12上的导电端子30弯折形成为斜臂翘起形态，以便当壳座61与基座62结合成一体时，所述二线路端子311能依其正、负极向而与线路板23a上的正、负接点电性连接。此外，由座体61a与座盖61b结合而成的壳座61的内部构造会作出相应的搭配来安装上述的发声组件20，使得电磁式蜂鸣器能够利用线圈24于通电与不通电过程中经由磁极25与磁石26间的作动而带动振动膜22a产生振动进而发声。除此之外，本实施例其余结构及安装方式都与第一实施例大致相同，特别的是，本实施例完全合适应用本发明的上述方法，来执行PCB上安装电声元件的步骤。
请续参阅图8，揭示出本发明以动圈式喇叭作为电声元件的第三款结构实施例，说明该动圈式喇叭的结构与上述第一款压电式蜂鸣器的最大差异处，在于器壳70的壳座71内安装的多个发声组件20，改由周知的印刷电路电极27、偏极线圈281、声音线圈282之间的电性连接，及相应组配的磁石261、振动膜22b等替换而成。其中，印刷电路电极27用以替换上述第一及第二款实施例的线路板，且二线路端子321改由基座72上的导电端子32弯折形成为斜臂翘起形态，以便当壳座71与基座72结合成一体时，所述二线路端子321能与印刷电路电极27电性连接。此外，由座体71a与座盖71b结合而成的壳座71的内部构造会作出相应的搭配来安装上述的发声组件20，使得动圈式喇叭能够利用印刷电路电极27激励偏极线圈281与声音线圈282生成磁场效应来带动振动膜22b振动发声。除此之外，本实施例其余结构及安装方式都与第一实施例大致相同，特别的是，本实施例完全合适应用本发明的上述方法来执行PCB上安装电声元件的所述步骤。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。
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