Способ изготовления перфорированных электретных элементов из фторопласта Советский патент 1992 года по МПК H04R19/02 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в технологии изготовления электретных микрофонов.

Известны способы изготовления метал- лополимерных перфорированных электретов из фторопласта Ф4МБ (сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом), заключающиеся в том, что фторопластовую пленку толщиной 10-20 мкм накладывают на разогретый до температуры 225-235° С металлический электрод, расплавляют ее при температуре 250° С под давлением, например, сжатого воздуха 0,02 МПа, груза весом 0,02-0,1 МПа или валика-щетки, охлаждают, перфорируют, а затем электризуют (отчеты по НИР Ленинградского пединститута А.И.Герцена, гос.номера регистрации № 76014622 - 1977, N 77061955 - 1978, №78026593-1978).

Указанные способы не нашли применения из-за несовершенства технологических

w

Ј

операций и отслаивания от электрода фто- ропластовбго покрытия в процессе перфорирования (пробивки или сверления).

Известен способ изготовления тонкопленочного электретного элемента, заключающийся в адгезионном соединении фторопластовой пленки Ф4МБ с предварительно подогретым перфорированным электродом под давлением 0,02 МПа нагретой воздушной струи при -температуре 350-360° С(авт.св. CCCPN 1454228, кл. Н 04 R 19/00, 1986).

Недостаток способа заключается в сложности технологического процесса и затекании материала пленки на обратную сторону электродов.

Известен способ изготовления металло- полимерных перфорированных электретных элементов из фторопласта, отличающийся от предыдущего способа тем, что прижатие пленки фторопласта к электродам осуществляется путем откачки

ч

ел

00

о

воздуха через отверстия в плите, на которой расположены электроды. В момент расплавления пленка разрывается под действием вакуума в местах отверстий, образуя после охлаждения перфорированную ме- таллополимерную структуру (опытная технология ПО Октава, Тула).

Недостаток способа заключается в том, что материал пленки затекает на обратную сторону электродов, тем самым создавая условия для образования заусенцев м обрывов пленки в процессе снятия электродов с плиты после охлаждения.

Известен способ изготовления метал- лополимерных элементов из порошка тефлона Ф4МБ, который наиболее близок по техш-ческсй сущности к предлагаемому изобретению (ТУ 301-05-73-90).

Сущность способа заключается в том, что порошок насыпают на металлическую пластину, фольгу или ленту, затем его расплавляют, придавливают и охлаждают под прессом до комнатной температуры, причем, с целью исключения прилипания тефлона к поверхности пресс-формы, между ней и порошком помещают алюминиевую фольгу. Этот способ обеспечивает высокую адгезию тефлонового покрытия к металлической подложке, однако для изготовления перфорированных электретных элементов требуются последующие пробивка или сверление отверстий. Пробивка отверстий приводит к отслаиванию покрытия, а сверление образует заусенцы по краям отверстий.

Целью изобретения является улучшение технологичности способа перфорирова- ния путем устранения образования заусенцев по краям отверстий со стороны рабочей поверхности и отслаивания металлической фольги от фторопласта.

Цель достигается тем, что в способе изготовления перфорированных электретных элементов из фторопласта, включающем термическое прессование пластин из фторопласта на металлическую фольгу, складывание их в пакет, накладывание на него шаблона, сверление через него акустических отверстий, разделение пластин после сверления, резку пластин на элементы и их электризацию, шаблон накладывают на пакет со стороны рабочей поверхности одной из пластин и воздействуют на него давлением 0,25-0,3 МПа.

Сущность способа заключается в следующем.

Сверление отверстий известным способом на одной фольгированной пластине или на пакете собранных вместе фольгирован- ных пластин приводило к образованию заусенцев по краям отверстий с верхней и нижней сторон пластин.

В способе шаблон прижимали к пакету усилием 0,25-0,3 МПа для устранения воздушного зазора между пластинами, причем их складывали фольгированной стороной вниз таким образом, чтобы сверло перемещалось вдоль толщины пластин в направлении от рабочей к фольгированной поверхности. В

0 результате на всех пластинах, кроме верхней и нижней, заусенцы на рабочей поверхности отсутствовали, но со стороны фольгированной поверхности заусенцы все-таки сохранялись за счет отслаивания фольги

5 вдоль кромки отверстий, однако их высота получалась настолько незначительной (несколько десятков микрон), что они не влияли на сборку и акустические параметры микрофонов.

0 При давлении менее 0,25 МПа на рабочей поверхности появлялись заусенцы в результате слабого прижатия пластин. Увеличение давления свыше 0,3 МПа приводило к слипанию пластин, что затрудняло их

5 разделение после сверления без отслаивания фольги.

Практически электретные элементы для микрофонов размером 6,3 х 4 мм2 с отверстиями диаметром 0,7 мм и круглые диски

0 диаметром 9 мм с отверстиями диаметром 1 мм были изготовлены следующим образом. Порошок фторопласта Ф4МБ (ТУ 301- 05-73-90) насыпали на алюминиевую фольгу, размещенную на полированной

5 керамической пластине марки 22ХС. Сверху накладывали еще одну такую же алюминиевую фольгу и вторую полированную керамическую пластину. Собранную структуру нагревали до температуры выше температу0 ры плавления фторопласта на 50-100° С и охлаждали под давлением 0,05-0,1 МПа. В результате получали односторонне фольги- рованные пластины толщиной 0,2-0,5 мм, складывали их в пакет в количестве 15-20

5 шт. фольгированной стороной вниз и сверлили в них отверстия диаметром 0.7-1 мм через металлический шаблон, который прижимали к пакету в процессе, сверления под давлением 0,25-0,3 МПа. Пластины затем

0 или резали на прямоугольные образцы размером 6,3 х 4 мм2, или раскраивали на круглые диски диаметром 9 мм цилиндрической высечкой. Электризацию осуществляли в коронном разряде в течение 10-15 с под

5 напряжением 4,5 кВ при зазоре между ко- ронирующей иглой и поверхностью образцов, равном 8-9 мм. Измерения потенциала поверхности проводили методом компенсации (ГОСТ 25209-82. Пластмассы и пленки полимерные).

Изготовленные электретные образцы характеризовались высокой степенью плоскостности и чистоты обработки поверхности, а также повышенной стабильностью заряда во влажной среде.

Способ имеет преимущества перед известными способами в отношении качества и технологичности изготовления перфорированных электретных элементов. Наряду с этим решается проблема промышленного выпуска микрофонов на массивных электретах взамен микрофонов на пленочных электретах. Микрофоны на массивных электретах отличаются лучшими акустическими свойствами и надежностью, однако производство их задерживалось из-за отсутствия до настоящего времени достаточно простой технологии их изгоУовления.

Формула изобретения Способ изготовления перфорированных электретных элементов из фторопласта, включающий термическое прессование пластин из фторопласта на металлическую фол ь- гу, складывание их в пакет, накладывание на него шаблона, сверление через него акустических отверстий, разделение пластин после сверления, резку пластин на элементы и их электризацию, отличающийся тем, что, с целью улучшения технологичности способа путем устранения образования заусенцев по краям отверстий со стороны рабочей поверхности и отслаивания металлической фольги при разделении пластин, шаблон накладывают на пакет со стороны рабочей поверхности одной из пластин и воздействуют на него давлением 0,25-0,3 МПа.

Использование: в электронной технике втехнологии изготовления электретны микрофонов. Сущность изобретения включает в себя термическое прессование пластин из фторопласта на металлическую фольгу, складывание их в пакет, накладывание на него пакета со стороны рабочей поверхности одной из пластин под давлением 0,25-0,3 МПа, сверление через него акустических отверстий, разделение пластин после сверления, резку пластин на элементы и их электризацию.