一种栅极独立抗噪直插式传声器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种栅极独立抗噪直插式传声器，解决传统传声器使用寿命短、抗噪能力不稳定等问题。所述传声器包括场效应管FET、塑腔和极板；塑腔底面铺置导电板，场效应管FET和塑腔之间附有胶水，场效应管FET的栅极G紧靠一侧的导电板内边沿引出，形成栅极G独立，极板通过胶水与场效应管FET相接；所述导电板由以下重量百分比成分组成：Cr16.5-17.5％，Ni22.0-25.0％，Mo0.8-0.9％，Ti1.6-1.9％，Al0.25-0.30％，C0.05-0.08％，B0.06-0.08％，V0.4-0.6％，Si1.0-1.5％，Mn1.0-1.5％，余量为Fe。所述传声器抗噪功能强，使用寿命长。
【专利说明】一种栅极独立抗噪直插式传声器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种传声器，尤其涉及一种栅极独立抗噪直插式传声器。
【背景技术】
[0002] 传声器，即麦克风，现被广泛使用的是驻极体传声器，传统的传声器底面普遍采用 PCB板表面铺铜接地，且传声器中的场效应管FET安装于PCB板上，电容等其它元器件也同 样安装于PCB板上，场效应管FET的栅极与金属极板相接，整个传声器通过外壳接地，从而 达到屏蔽信号和减低噪声效果。
[0003] 然而，传统传声器采用PCB板铺铜，实用时间一久容易造成氧化，造成传声器性能 降低，抗噪能力下降，可靠性不高。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于解决传统传声器使用寿命短，抗噪能力不稳定的问题，提供一 种可靠性高的栅极独立抗噪直插式传声器，包括用于放大电荷变换信号的场效应管FET、用 于设置场效应管FET的塑腔，以及极板，其特征在于：所述塑腔底面呈四级阶梯状并在底面 两侧的台阶上铺置导电板，所述场效应管FET和塑腔之间附有一层胶水，所述场效应管FET 的栅极G紧靠一侧的导电板内边沿引出，形成栅极G独立，所述极板通过胶水与场效应管 FET相接；所述导电板由以下重量百分比的成分组成：Cr :16. 5-17. 5%，Ni :22. 0-25. 0%， Mo ：0. 8-0. 9 %, Ti ： 1. 60-1. 90 %, A1 ：0. 25-0. 30 %, C ：0. 05-0. 08 %, B ：0. 06-0. 08 %, V ： 0· 4-0. 6%，Si :1. 0-1. 5%，Mn :1. 0-1. 5%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。
[0005] 本发明栅极独立抗噪直插式传声器中的导电板采用加入Mo、Ti、Al、V及微量B的 综合强化合金，在A286铁基合金的基础上，添加了 Si、Μη元素，并降低了 Ti、Cr、Ni、Mo元 素的含量，提高了 A1元素的含量，还进一步限定了 C、B、V元素的含量，从而提高导电板的稳 定性、可靠性、耐久性，强度、韧性等综合性能。
[0006] 首先，添加的1. 0-1. 5%的Si可以减小晶体的各向异性倾向，使磁化容易，磁阻减 小，使磁滞损耗较低，提高导电板的磁导率，使导电板在较弱磁场下有较高的磁感强度。此 夕卜，含有Si的合金在氧化气氛中加热时，表面将形成一层Si0 2薄膜，从而提高导电板在高 温时的抗氧化性。
[0007] 添加的Μη可以和Fe形成固溶体，提高导电板合金中奥氏体的硬度和强度。且Μη 稳定奥氏体组织的能力仅次于镍，加入1.0-1. 5%的Μη，可降低导电板中的镍含量，从而降 低生产成本。
[0008] 本发明导电板采用的合金通过减少Ti含量，减轻倒V型偏析的程度，因而减小倒 V型偏析对导电板的拉伸性能及低周疲劳强度的影响。如果Ti含量为1. 6%，则对室温拉 伸延性没有影响，当Ti含量降至1. 90%以下，对室温低周疲劳强度没有影响。Ti含量的减 少有利于改善导电板冲击值，还可防止长时间加热催化。因此，导电板合金中将Ti含量严 格控制在1. 60-1. 90%。
[0009] 碳化物存在于晶体内部，可以阻碍位错的移动，消耗位错滑移的能量达到强化的 效果，从而提高导电板的强度。另一方面，在热处理的过程中可以阻碍晶粒的长大，从而达 到细晶强化的作用。但是过多的碳化物反而会影响导电板的力学性能如塑性和冲击性，因 此，本发明综合将C元素的含量控制在0. 04-0. 08%。
[0010] 添加进去的B可溶于固溶体，使晶格变大，提高强度，晶界中硼有组织再结晶扩散 的作用，可增加合金的热强性。当B含量超过0.007%时，容易使导电板变脆。而B的加入 会降低奥氏体体晶粒粗化的温度，使粗晶，但与添加的铝产生协同作用即可改善。在热处理 时心部易生针状铁素体而影响机械性能。B与0、N亲和力很强，易生非金属夹杂，因此需要 加入A1和Ti以脱氧，并产生协同作用。
[0011] V细化晶粒作用强，可提高导电板的强度和韧性。且V与0、N都有很大的亲和力， 是强碳化物元素。V与Fe固溶形成的碳化物VC，其弥散度很高，且极稳定，既有利脱氧、脱 气得到致密细晶组织，又能提高塑性、韧性及高强度。由于VC的高度分散阻止焊缝晶粒粗 大，所以可改善导电板的可焊性能，但加热到VC溶解温度后即会引起导电板合金钢强烈长 大，因此，本发明导电板中V控制在0. 4-0. 6%。
[0012] 此外，V、Mo等元素可以产生协同作用，具有共同细化晶粒的作用，在液相结晶过程 中形成的化合物/中间相，起到类似于形核剂的作用；这些化合物、中间相又在锻造、热处 理中固溶析出、钉扎，从而细化晶粒。
[0013] 所述杂质为不可避免地存在和合金生产工艺所产生的元素。尤其是指N、P、S、Cu 等元素。
[0014] 进一步的，所述导电板的加工工艺包括锻造工序和热处理：锻造工序中，始锻温 度为1120°C -1160°C，终锻温度为880°C _930°C ;在热处理工序中，固溶处理的温度为 980°C -1050°C，保温4-6小时后空冷；时效处理温度为700-720°C，保温12-16小时后空冷。
[0015] 所述导电板具有良好的可锻性能，最佳优选的始锻温度为1140°c，终锻温度为 900°C。固溶处理的温度为1000°C，保温5小时后空冷；时效处理温度为710°C，保温14小 时后空冷。导电板所用合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。本发 明导电板所用的是一种使奥氏体析出微细Y相的强化材料，该合金在上述热处理状态下， 在 Y基体上有关均匀弥散的Ni3(Ti、Al)型γ相以及TiN，TiC，晶界有微量的M3B 2，晶界附 近可能有少量η相和L相，使导电板合金即便在超高温和低温状态下，也具有较好的组织、 极高的强度和韧性，同时保证了导电板具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能、屈服强度和持久、 蠕变强度，并具有较好的加工塑性和满意的焊接性能。
[0016] 进一步的，所述极板的两端上对称设有音气孔，所述胶水灌注在极板表面上且覆 盖住音气孔。
[0017] 进一步的，所述胶水灌注形成中心镂空的圆柱体，并与场效应管FET相接。
[0018] 进一步的，所述场效应管FET的源级S和漏极D引出管脚，形成直插式传声器。 [0019] 本发明与现有技术相比的有益效果：
[0020] 1、本发明利用导电板代替PCB板接地使得传声器受磁场影响有效减少，信号屏蔽 性能更为良好；
[0021] 2、本发明中为二端输出，场效应管FET的漏极D和源极S，而场效应管FET的栅极 G独立，可以在栅极G上自由添加元器件，以实现传声器更优越的效果，能更好的起到抗噪 功能。
[0022] 3、本发明中导电板采用配伍合理的合金钢，使导电板具有良好的稳定性、可靠性、 耐久性，强度、韧性等综合性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1是传统传声器的结构不意图；
[0024] 图2是本发明的结构示意图；
[0025] 图3是本发明的仰视图。
[0026] 图中所不：1、导电板，2、场效应管FET，3、塑腔，4、胶水，5、金属极板，6、栅极，7、音 孔。
【具体实施方式】
[0027] 以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述， 但本发明并不限于这些实施例。
[0028] 如图2所示，一种栅极独立抗噪直插式传声器，包括用于放大电荷变换信号的场 效应管FET、用于设置场效应管FET的塑腔，以及极板，塑腔底面呈四级阶梯状并在底面两 侧的台阶上铺置导电板，场效应管FET和塑腔之间附有一层胶水，场效应管FET的栅极G紧 靠一侧的导电板内边沿引出，形成栅极G独立，极板通过胶水与场效应管FET相接。
[0029] 极板的两端上对称设有音气孔，胶水灌注在极板表面上且覆盖住音气孔。胶水灌 注形成中心镂空的圆柱体，并与场效应管FET相接。
[0030] 场效应管FET的源级S和漏极D引出管脚，形成直插式传声器。
[0031] 场效应管FET的并没有安装于PCB板上，而是直接引出管脚，通过在传声器底面铺 设导电板接地从而解决了 PCB板底面铺铜的容易氧化的问题，且导电板的抗电磁干扰能力 更为优越，导电板接地后信号屏蔽性能也大大提高，从而使得传声器抗噪性能有效提高。
[0032] 场效应管FET的栅极G独立，可以通过在栅极G上添加元器件，来调节传声器的性 能，从而使传声器的性能有效提高，如若栅极G单独接地，传声器中的电荷活动更为稳定， 受外界的干扰能力也越强，实现更好的抗噪功能。
[0033] 其中，所述导电板由以下重量百分比的成分组成：Cr :16. 50-17. 50 %，Ni : 22. 00-25. 00%, Mo ：0. 8〇-〇. 90%, Ti ：1. 60-1. 90%, A1 ：0. 25-0. 30%, C ：0. 05-0. 08%, B ： 0· 06-0. 08%，V :0· 40-0. 60%，Si :1. 00-1. 50%，Mn :1. 00-1. 500%，余量为 Fe 及不可避免 的杂质。
[0034] 实施例1
[0035] 所述导电板由以下重量百分比的成分组成：Cr :17. 00 %，Ni :23. 00 %，Mo : 0. 85%, Ti ：1. 80%, A1 ：0. 28%, C ：0. 06%, B ：0. 07%, V ：0. 50%, Si ：1. 30%, Mn ：1. 30%, 余量为Fe及不可避免的杂质。确定导电板的组成成分及其质量百分比后，其加工工艺对最 终制得导电板的综合性能也有较大影响。所述导电板的加工工艺包括锻造工序和热处理： 锻造工序中，始锻温度为1140°C，终锻温度为900°C ;在热处理工序中，固溶处理的温度为 1000°C，保温5小时后空冷；时效处理温度为710°C，保温14小时后空冷。
[0036] 实施例2
[0037] 本实施例中导电板由以下重量百分比的成分组成：Cr :16. 50%，Ni :25. 00 %，Mo : 0. 80%, Ti ：1. 90%, A1 ：0. 25%, C ：0. 08%, B ：0. 06%, V ：0. 60%, Si ：1. 00%, Mn ：1. 50%, 余量为Fe及不可避免的杂质。
[0038] 本实施例中导电板的加工工艺包括锻造工序和热处理：锻造工序中，始锻温度为 1120°C，终锻温度为930°C;在热处理工序中，固溶处理的温度为980°C，保温4小时后空冷； 时效处理温度为700,保温12小时后空冷。
[0039] 实施例3
[0040] 本实施例中导电板由以下重量百分比的成分组成：Cr :17. 50%，Ni :22. 00 %，Mo : 0. 90 %, Ti ：1. 60-1. 90 %, A1 ：0. 25-0. 30 %, C ：0. 05-0. 08 %, B ：0. 08 %, V ：0. 40 %, Si ： 1.50%，Mn :1.00%，余量为？〇及不可避免的杂质。
[0041] 本实施例中导电板的加工工艺包括锻造工序和热处理：锻造工序中，始锻温度为 1160°C，终锻温度为880°C ;在热处理工序中，固溶处理的温度为1050°C，保温6小时后空 冷；时效处理温度为720°C，保温16小时后空冷。
[0042] 对比例
[0043] 市售的普通导电板。
[0044] 将实施例1-3中制得的导电板与对比例中的导电板进行性能测试，测试结果如表 1所示。
[0045] 表1 :实施例1-3中制得的导电板与对比例中的导电板的性能测试结果
[0046]
【权利要求】
1. 一种栅极独立抗噪直插式传声器，包括用于放大电荷变换信号的场效应管FET、用 于设置场效应管FET的塑腔，以及极板，其特征在于：所述塑腔底面呈四级阶梯状并在底面 两侧的台阶上铺置导电板，所述场效应管FET和塑腔之间附有一层胶水，所述场效应管FET 的栅极G紧靠一侧的导电板内边沿引出，形成栅极G独立，所述极板通过胶水与场效应管 FET相接；所述导电板由以下重量百分比的成分组成：Cr :16. 5-17. 5%，Ni :22. 0-25. 0%， Mo ：0. 8-0. 9 %, Ti ： 1. 60-1. 90 %, A1 ：0. 25-0. 30 %, C ：0. 05-0. 08 %, B ：0. 06-0. 08 %, V ： 0· 4-0. 6%，Si :1. 0-1. 5%，Mn :1. 0-1. 5%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。
2. 根据权利要求1中所述的栅极独立抗噪直插式传声器，其特征在于，所述导电板的 组成成分和质量百分比为：Cr :17· 00%，Ni :23· 00%，Mo :0· 85%，Ti :1· 80%，A1 :0· 28%， C:0.06%，B :0.07%，V:0.50%，Si :1·30%，Μη :1.30%，余量为？6及不可避免的杂质。
3. 根据权利要求1中所述的栅极独立抗噪直插式传声器，其特征在于，所述导电板的 组成成分和质量百分比为：Cr :16· 50%，Ni :25· 00%，Mo :0· 80%，Ti :L 90%，A1 :0· 25%， C :0· 08%，B :0· 06%，V :0· 60%，Si :L 00%，Μη :L 50%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。
4. 根据权利要求1中所述的栅极独立抗噪直插式传声器，其特征在于，所述导电板的 组成成分和质量百分比为：Cr :17· 50%，Ni :22· 00%，Mo :0· 90%，Ti :1· 60-1. 90%，A1 : 0· 25-0. 30%，C :0· 05-0. 08%，B :0· 08%，V :0· 40%，Si :1· 50%，Μη :1· 00%，余量为 Fe 及 不可避免的杂质。
5. 根据权利要求1中所述的栅极独立抗噪直插式传声器，其特征在于，所述导电板的 加工工艺包括锻造工序和热处理：锻造工序中，始锻温度为1120°C -1160°C，终锻温度为 880°C _930°C ;在热处理工序中，固溶处理的温度为980°C -1050°C，保温4-6小时后空冷； 时效处理温度为700-720°C，保温12-16小时后空冷。
6. 根据权利要求1中所述的栅极独立抗噪直插式传声器，其特征在于，所述导电板加 工工艺中始锻温度为1140°C，终锻温度为900°C。
7. 根据权利要求1中所述的栅极独立抗噪直插式传声器，其特征在于，所述导电板加 工工艺的热处理工序中，固溶处理的温度为l〇〇〇°C，保温5小时后空冷；时效处理温度为 710°C，保温14小时后空冷。
8. 根据权利要求1中所述的栅极独立抗噪直插式传声器，其特征在于，所述极板的两 端上对称设有音气孔，所述胶水灌注在极板表面上且覆盖住音气孔。
9. 根据权利要求1中所述的栅极独立抗噪直插式传声器，其特征在于，所述胶水灌注 形成中心镂空的圆柱体，并与场效应管FET相接。
10. 根据权利要求1中所述的栅极独立抗噪直插式传声器，其特征在于，所述场效应管 FET的源级S和漏极D引出管脚，形成直插式传声器。
【文档编号】H04R19/01GK104113806SQ201410279212
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】施存炬, 张建国 申请人:宁波兴隆电子有限公司