耳机的制作方法

1.本技术涉及电子产品技术领域，具体涉及一种耳机。


背景技术：

2.随着物联网、移动通信装置和微型传感器的快速发展，穿戴式装置逐步从单一功能的应用装置向结合多功能的应用装置发展，并且这些装置大多具备智能通信连接能力(如蓝牙、wi-fi等)以便进行数据实时传输。然而，随着人们对于穿戴式装置的功能需求越来越高，使得产品制程难度也跟着增加，因此在产品设计上也需要结合现有的制程水平去对各方面需求加以考虑。
3.以耳机为例，目前的一些耳机产品开始将系统级封装(sip，system in package)整合至耳机的耳塞(eartips)中。参考图1，是目前的一种耳塞10的立体结构示意图，耳塞10的内部设置有sip(图中未示出)和柔性电路板(fpc，flexible printed circuit)101，外部包覆有导电硅胶102。导电硅胶102可用于接收人体的信号，传递给所包覆的fpc 101，经由fpc 101传递给sip。
4.然而，将fpc 101结合sip及导电硅胶102制作耳塞10时，由于导电硅胶102会吸收空气中的水气，则耳塞10成品在摆放或使用一段时间后，fpc 101上的铜层会被氧化而与包覆在外的导电硅胶102分离(delam)，导致导电硅胶102接收的信号无法有效传递至fpc 101，造成信号不稳定甚至彻底断开。


技术实现要素：

5.本技术提出了一种耳机。
6.第一方面，本技术提供一种耳机，包括：基板；第一金属层，覆盖所述基板的其中一面的至少一部分；接触件，覆盖所述第一金属层，并适用于接触人体；第二金属层，设置于所述第一金属层与所述接触件之间；其中，所述第二金属层的活性小于所述第一金属层的活性。
7.在一些可选的实施方式中，所述第二金属层不与所述基板接触。
8.在一些可选的实施方式中，所述第二金属层与所述接触件直接接触。
9.在一些可选的实施方式中，所述第二金属层包括不锈钢、钛、氮化钛、钽、氮化钽中的至少一种。
10.在一些可选的实施方式中，所述第一金属层包括铜。
11.在一些可选的实施方式中，所述接触件为用于侦测信号的导电硅胶。
12.在一些可选的实施方式中，所述耳机还包括：电子元件，电连接所述基板，且不与所述第二金属层接触。
13.在一些可选的实施方式中，所述接触件、所述第二金属层、所述第一金属层、所述基板及所述电子元件，构成用于传递所述接触件侦测到的信号的传递路径。
14.在一些可选的实施方式中，所述耳机还包括电子元件和支撑件；所述基板包括第
一部分和第二部分；所述电子元件设置于所述第一部分，所述第一金属层位于所述第二部分；所述支撑件包覆所述第一部分与所述电子元件，且所述支撑件的中间具有贯穿孔；所述第二部分围绕所述支撑件的外围设置。
15.在一些可选的实施方式中，所述接触件围绕所述支撑件的外围设置，并与所述支撑件之间定义出空腔。
16.为了解决水气入侵造成fpc上铜层氧化，导致导电硅胶与fpc分离，影响信号传递的问题，本技术提出了一种耳机，通过在基板(例如fpc)的第一金属层(例如铜层)与接触件(例如导电硅胶)之间设置一第二金属层，利用第二金属层活性低、抗氧化性强和附着性佳的特点，使得第二金属层可以作为第一金属层与接触件之间的阻挡层，防止水气入侵造成第一金属层氧化，并能藉由提高材料间的匹配性增加与接触件间的附着性，避免接触件经放置或使用后脱离基板，确保基板与接触件信号连接良好，从而提高产品可靠度。
附图说明
17.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
18.图1是目前的一种耳塞的立体结构示意图；
19.图2a是根据本技术的耳机的一个实施例2a的纵向截面结构示意图；
20.图2b是根据本技术的耳机的一个实施例的基板材质分层结构示意图；
21.图2c是根据本技术的耳机的电性部分的一个实施例的立体结构示意图；
22.图2d是根据本技术的耳机的电性部分的一个实施例的展开结构示意图；
23.图3a-3g是根据本技术的耳机的一个实施例的制造步骤的示意图；
24.图4是根据本技术的耳机的一个实施例的制造流程图。
25.附图标记/符号说明：
26.10-耳塞；101-fpc；102-导电硅胶；20-耳塞；201-基板；201a-第一部分；201b-第二部分；202-第一金属层；203-接触件；204-第二金属层；205-电子元件；206-支撑件；207-贯穿孔；208-空腔；209-底板；210-开孔；211-电连接件；30-载板；301-双面胶带；302-单面胶带。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对说明本技术的具体实施方式，通过本说明书记载的内容本领域技术人员可以轻易了解本技术所解决的技术问题以及所产生的技术效果。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
28.应容易理解，本技术中的“在...上”、“在...之上”和“在...上面”的含义应该以最广义的方式解释，使得“在...上”不仅意味着“直接在某物上”，而且还意味着包括存在两者之间的中间部件或层的“在某物上”。
29.此外，为了便于描述，本文中可能使用诸如“在...下面”、“在...之下”、“下部”、“在...之上”、“上部”等空间相对术语来描述一个元件或部件与附图中所示的另一元件或部件的关系。除了在图中描述的方位之外，空间相对术语还意图涵盖装置在使用或操作中
的不同方位。设备可以以其他方式定向(旋转90
°
或以其他定向)，并且在本文中使用的空间相对描述语可以被同样地相应地解释。
30.本文中所使用的术语“层”是指包括具有一定厚度的区域的材料部分。层可以在整个下层或上层结构上延伸，或者可以具有小于下层或上层结构的范围的程度。此外，层可以是均质或不均质连续结构的区域，其厚度小于连续结构的厚度。例如，层可以位于连续结构的顶表面和底表面之间或在其之间的任何一对水平平面之间。层可以水平地、垂直地和/或沿着锥形表面延伸。基板(substrate)可以是一层，可以在其中包括一个或多个层，和/或可以在其上、之上和/或之下具有一个或多个层。一层可以包括多层。例如，半导体层可以包括一个或多个掺杂或未掺杂的半导体层，并且可以具有相同或不同的材料。
31.本文中使用的术语“基板(substrate)”是指在其上添加后续材料层的材料。基板本身可以被图案化。添加到基板顶部的材料可以被图案化或可以保持未图案化。此外，基板可以包括各种各样的半导体材料，诸如硅、碳化硅、氮化镓、锗、砷化镓、磷化铟等。可替选地，基板可以由非导电材料制成，诸如玻璃、塑料或蓝宝石晶片等。进一步可替选地，基板可以具有在其中形成的半导体装置或电路。
32.需要说明的是，说明书附图中所绘示的结构、比例、大小等，仅用于配合说明书所记载的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本技术可实施的范畴。
33.还需要说明的是，本技术的实施例对应的纵向截面可以为对应前视图方向截面，横向截面可以为对应右视图方向截面，水平截面可以为对应上视图方向截面。
34.另外，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
35.参考图2a，图2a是根据本技术的耳机的一个实施例2a的纵向截面结构示意图。如图2a所示，本技术实施例的耳机2a包括耳塞20，该耳塞20可包括：基板201和接触件203。其中，接触件203位于耳塞20的外围，适用于接触人体；基板201位于耳塞20的内部，被接触件203包覆。
36.这里，基板201可以采用柔性电路板(fpc，flexible printed circuit)，接触件203可以采用可导电的成形材料如导电硅胶射出成形。这里，接触件203可起到侦测信号的作用，当耳塞20佩戴于人体后，接触件203与人体接触，可用于侦测人体的生理信号，例如ecg(心电图)信号。接触件203与基板201电性连接，可以将侦测的信号传递给基板201。
37.参考图2b，图2b是根据本技术的耳机的一个实施例的基板材质分层结构示意图。如图2b所示，本技术的耳塞20还包括：第一金属层202和第二金属层204。这里：
38.第一金属层202，覆盖基板201的其中一面的至少一部分；
39.接触件203，覆盖第一金属层202，并适用于接触人体；
40.第二金属层204，设置于第一金属层202与接触件203之间；
41.其中，第二金属层204的活性小于第一金属层202的活性。
42.这里，第一金属层202例如可以包括金属铜(cu)，第二金属层204可以选择相较于第一金属层202活性更低、抗氧化性更强和附着性更佳的材料，例如：不锈钢(sus)、钛(ti)、氮化钛(tin)、钽(ta)、氮化钽(tan)等材料中的至少一种。
43.目前的耳塞中，是在fpc的表面设置有裸露的铜层，用来与导电硅胶接触连接，但是，导电硅胶会吸收空气中的水气，水气入侵会造成fpc上的铜层氧化，进而会导致导电硅胶与fpc分离，影响信号传递。为解决该问题，本技术中，在第一金属层202(例如铜层)与接触件203(例如导电硅胶)之间增加了第二金属层204，第二金属层204基于其活性低、抗氧化性强和附着性佳的特点，可作为阻挡层，防止水气入侵造成第一金属层202氧化，从而避免层间剥离，确保从接触件203到基板201的信号传递可靠。并且，通过设置第二金属层204于第一金属层202和接触件203之间，还能够藉由提高材料间的匹配性增加与接触件203之间的附着性，进一步避免接触件203经放置或使用后脱离基板201。以此，可以提高基板201与接触件203之间物理连接及信号传递的可靠度。
44.在一些可选的实施方式中，对应于第一金属层202位于基板201的一侧表面或相对的两侧表面，第二金属层204设置于基板201的一侧表面或相对的两侧表面以覆盖第一金属层202。
45.参考图2a，在一些可选的实施方式中，耳塞20还可以包括：
46.电子元件205，电连接于基板201；
47.支撑件206，位于耳塞20的中心，可以起到支撑作用；
48.底板209，与基板201电性连接，位于耳塞20的底部。
49.这里，底板209例如可以是印制电路板(pcb，printed circuit board)或者fpc，底板209可以是基板201的一部分，或者，也可以是独立于基板201的部件。支撑件206可以采用成形材料例如硅胶或橡胶注射成形。电子元件205可以是为系统级封装(sip，system in package)。
50.这里，支撑件206和接触件203为耳塞20的成型部分，共同定义出耳塞20的形状，示例性的，耳塞20例如可以为球状或椭球状等。其中，支撑件206位于耳塞20的中间，作为主要支撑结构，决定耳塞20的高度。接触件203位于耳塞20的外围，环绕连接于支撑件206，定义出耳塞20的外圈形状，并适用于接触人体。可选的，为确保良好的佩戴舒适性，接触件203相较于支撑件206硬度更低更柔软。
51.参考图2c和2d，图2c和2d是根据本技术的耳机的电性部分的一个实施例的立体结构示意图和展开结构示意图。电性部分是耳塞20的除去成型部分以外的、实现电性功能的部分，包括：基板201，设置于基板201上的第一金属层202(见图2b)和第二金属层204，设置于基板201上的电子元件205和电连接于基板201的底板209等部件，该电性部分与上述的成型部分一起构成整个耳塞20。
52.参考图2a、图2c和2d所示，在一些可选的实施方式中，基板201包括第一部分201a和第二部分201b，第二部分201b电连接底板209。第一部分201a被支撑件206包覆，第二部分201b被接触件203包覆。电子元件205设置于第一部分201a。第一金属层202位于第二部分201b，该部分的材质分层结构如图2b所示。
53.参考图2d，示出了基板201完全展开的结构，其中，第一部分201a的一端连接于呈扇环形状的底板209的中部，至少一个电子元件205设置在第一部分201a上，第一部分201a
的另一端连接于第二部分201b，第二部分201b呈长条形状，第二金属层204位于第二部分201b。
54.参考图2c，示出了基板201多次挠折后的结构，其中，第一部分201a相对于底板209所在的平面向上竖起，第二部分201b则环绕第一部分201a卷曲起来，示例性的，可以卷曲成圆形或接近圆形。这里，第二金属层204(见图2d)可位于第二部分201b的朝向外侧的一面。
55.制程上，可以在图2c所示的结构的基础上，通过注射成形材料而形成如图2a所示的耳塞20。参考图2a，射出成形至少可以包括两步，第一步，射出成形支撑件206，使支撑件206包覆第一部分201a与电子元件205，并至少包覆底板209的上表面，而第二部分201b围绕支撑件206的外围设置，可选的，支撑件206例如呈圆柱形；第二步，射出成形接触件203，使接触件203围绕支撑件206的外围设置，且围绕第二部分201b的外围设置，并接触及包覆第二部分201b，可选的，接触件203例如呈圆球形或椭球形；以此形成耳塞20的基本形状。
56.参考图2a，在一些可选的实施方式中，支撑件206的中间定义出贯穿孔207。且相应的，底板209上可开设有与贯穿孔207连通的开孔210。该贯穿孔207和开孔210可作为耳塞20的导声孔，传递耳机声信号到人体的耳道。
57.参考图2a，在一些可选的实施方式中，接触件203与支撑件206之间定义出空腔208。空腔208为空气腔，可作为耳塞20的声腔。
58.继续参考图2b，在一些可选的实施方式中，第二金属层204与接触件203直接接触，两者之间不设置其它材料。第二金属层204凭借其与接触件203之间的匹配性，相较于第一金属层202可以更好的与接触件203结合，以避免剥离。
59.参考图2b和2d，在一些可选的实施方式中，第二金属层204不与基板201接触。即，第二金属层204可以仅设置在裸露于外的第一金属层202上，并覆盖第一金属层202。但应当理解，这里并不限制第二金属层204设置在基板201上的第一金属层202以外的区域。另外，第二金属层204可以完全覆盖第一金属层202，也可以不完全覆盖第一金属层202。
60.参考图2b和2d，在一些可选的实施方式中，电子元件205设置于基板201上，但不与第二金属层204接触。这里，接触件203、第二金属层204、第一金属层202、基板201及电子元件205，构成用于传递接触件203侦测到的信号的传递路径。接触件203侦测到的信号经该传递路径传递至电子元件205进行处理。
61.继续参考图2a，在一些可选的实施方式中，底板209上可以设有电连接件211，用于连接耳机主体。电子元件205可通过基板201、底板209、电连接件211与耳机主体电性连接，并与耳机主体交互信号。耳机主体是耳机2a的除了耳塞20以外的部分，与耳塞20一起构成完整的耳机2a。本技术对于耳机主体的结构不予限制。
62.参考图3a-3g和图4，图3a-3g是根据本技术的耳机的一个实施例的制造步骤的示意图，图4是根据本技术的耳机的一个实施例的制造流程图。为了更好地理解本技术的各方面，已简化各图。
63.参考图3a，将电子元件205(例如包括芯片(ic)、主动元件和/或被动元件等)设置于基板201上，且可选的，对电子元件205进行封装形成封装结构(package)，可选的，所形成的封装结构例如可以是sip(系统级封装)。可选的，如果耳塞20还包括独立的底板209，则将底板209与基板201连接。
64.参考图3b，提供载板30，在载板30上贴双面胶带301；然后将已设置电子元件205的
基板201通过双面胶带301粘贴固定在载板30上。这里，基板201处于展开状态，其设置有第一金属层202的一面背离载板30，以方便后续对第一金属层202进行作业。
65.参考图3c，在基板201上方覆盖单面胶带302，对基板201上的第一金属层202(见图3b)以外的需要保护的部分(包括电子元件205)进行覆盖保护。示例性的，将基板201的第一部分201a(电子元件205设置于第一部分201a)所在的区域用单面胶带302覆盖保护。以单面胶带302覆盖需要保护的部分，避免在其他区域形成第二金属层204，可以进一步避免基板201上的电子元件205或线路在使用时短路。
66.继续参考图3c，在第一金属层202上，设置第二金属层204。这里，可以采用溅镀工艺，对基板201的露出在单面胶带302以外的部分进行溅镀，以便在露出的第一金属层202上形成第二金属层204。示例性的，第一金属层202包括铜，第二金属层204的材料选自于不锈钢(sus)、钛(ti)、氮化钛(tin)、钽(ta)、氮化钽(tan)等材料中的至少一种。
67.参考图3c和3d，移除单面胶带302、双面胶带301和载板30。
68.参考图3e，对基板201进行多次挠折，使基板201的第一部分201a相对于底板209所在的平面向上竖起，第二部分201b则环绕第一部分201a卷曲起来，卷曲之后的形状可以参考图2c。
69.参考图3f，可以将卷曲起来的基板201设置于一模具中，然后进行第一次射出成形以制作出支撑件206，本次射出成形的材料可选用不导电的硅胶或橡胶，所形成的支撑件206大致呈圆筒状，将基板201的第一部分201a及电子元件205包覆起来，并且支撑件206的中心形成一贯穿孔207。该贯穿孔207与底板209中央的开孔210连通，一起作为导音孔。
70.值得说明的是，射出成形是指将熔融的成形材料以高压的方式填充到模具内，冷却后成型为目标形状，也称作射出成型或注射成型或注射成形。
71.可选的，考虑到支撑件206可能不足以完成对第一部分201a及电子元件205的良好的包覆，相互之间可能会存在一些缝隙，则还可以进行一个填充步骤，利用一些填料(filler)对存在的缝隙进行填充。所选用的填料可以采用硅胶或橡胶，且为了实现较好的填充，填料的硬度小于支撑件206的硬度。
72.可选的，填充步骤之后，可以执行一个等离子清洗步骤，对多余的填料或其它杂质进行清除。
73.参考图3g，接下来进行第二次射出成形以制作出接触件203，本次射出成形的材料可选择导电硅胶，所形成的接触件203大致呈球状或椭球状，环绕在支撑件206外围，且包覆在基板201的第二部分201b的外围，以及接触并包覆在第二金属层204(见图3d)表面。且可选的，接触件203与支撑件206之间定义出空腔208。
74.可选的，接下来，还可以在进行第三次射出成形，以便在耳塞20的表面形成一层一体成型的保护层，使耳塞20的形状更完善、更美观。第三次射出成形的材料例如可以选择导电硅胶。
75.至此，制成耳塞20成品。
76.尽管已参考本技术的特定实施例描述并说明本技术，但这些描述和说明并不限制本技术。所属领域的技术人员可清楚地理解，可进行各种改变，且可在实施例内替代等效元件而不脱离如由所附权利要求书限定的本技术的真实精神和范围。图示可能未必按比例绘制。归因于制造过程中的变量等等，本技术中的技术再现与实际实施之间可能存在区别。可
存在未特定说明的本技术的其它实施例。应将说明书和图示视为说明性的，而非限制性的。可作出修改，以使特定情况、材料、物质组成、方法或过程适应于本技术的目标、精神以及范围。所有此些修改都落入在此所附权利要求书的范围内。虽然已参考按特定次序执行的特定操作描述本文中所公开的方法，但应理解，可在不脱离本技术的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此，除非本文中特别指示，否则操作的次序和分组并不限制本技术。