(57)【要約】【課題】本発明は、拡声器のカーボンナノチューブフィルムが破壊されにくく、且つ使用に便利な音響チップを提供し、また、構造が簡潔であり、生産、小型化及び産業化が実現し易い音響装置を提供する。【解決手段】本発明の音響チップは、拡声器と、筐体と、を含み、前記拡声器は第一基板と、音波発生器と、少なくとも一つの第一電極と、少なくとも一つの第二電極と、を含み、第一基板は第一表面を含み、音波発生器は、第一基板の第一表面に設置され、少なくとも一つの第一電極及び少なくとも一つの第二電極は、互いに間隔あけて設置されて、音波発生器と電気的に接続され、筐体はスペースを有し、前記拡声器は、このスペースに収容される。【選択図】図１
2014103652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡声器と、筐体と、を含む音響チップであって、
前記拡声器は第一基板と、音波発生器と、少なくとも一つの第一電極と、少なくとも一つの第二電極と、を含み、
前記第一基板は、第一表面を有し、
前記音波発生器は、前記第一基板の第一表面に設置され、
前記少なくとも一つの第一電極及び前記少なくとも一つの第二電極は、互いに間隔あけて設置されて、前記音波発生器と電気的に接続され、
前記筐体は、スペースを有し、前記拡声器は、前記スペースに収容され、
前記筐体は少なくとも一つの開孔を有し、前記拡声器の音波発生器は前記少なくとも一つの開孔に対向して設置され、
前記筐体は少なくとも二つのピンを有し、前記少なくとも二つのピンによって、前記筐体は前記少なくとも一つの第一電極及び少なくとも一つの第二電極と電気的に接続されることを特徴とする音響チップ。
【請求項２】
前記基板の第一表面に複数の突起と複数の凹部は形成され、前記凹部の深さは１００μｍ〜２００μｍであることを特徴とする、請求項１記載の音響チップ。
【請求項３】
請求項１に記載の音響チップと、集積回路チップと、プリント基板と、を含む音響装置であって、
前記音響チップは前記プリント基板に設置され、
前記集積回路チップは前記プリント基板に設置され、
前記プリント基板によって、前記音響チップと前記集積回路チップとは電気的に接続されることを特徴とする音響装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響チップ及び音響装置に関し、特に熱音響チップ及び熱音響装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、拡声器は、信号装置及び音波発生器を含む。信号装置は、信号を音波発生器に伝送する。熱音響装置は、熱音響現象を利用した音響装置の一種であり、導電体に交流電流を流すと熱により音が発生する。具体的には、熱音響装置に熱が生じて、周辺の媒体へ伝播され、この伝播された熱で生じた熱膨張によって、周辺の媒体の密度を変化させて、音波を発生させる。
【０００３】
非特許文献１を参照すると、熱音響装置では、音波発生器にカーボンナノチューブフィルムが利用されている。このカーボンナノチューブフィルムは、比表面積が大きく、単位面積当たりの熱容量も小さい（２×１０−４Ｊ／ｃｍ２・Ｋより小さい）ため、熱音響装置が発生した音波は強く、熱音響周波数も広い（１００Ｈｚ〜１００ｋＨｚ）。
【０００４】
しかし、非特許文献１における音波発生器は、電気エネルギーを熱に転換し、且つ空気を加熱して音を発生させるため、この原理は従来の喇叭のような音を発生させる原理と区別され、熱音響装置用に別に大きい駆動電路を設計する必要がある。従って、熱音響装置の構造は複雑になり、熱音響装置の使用が不便になり、小型化にも不利になる。また、拡声器の音波発生器に利用するカーボンナノチューブフィルムは、外力で破壊され易いため、熱音響装置の使用寿命に影響を与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】中国特許出願公開第１０１２３９７１２号明細書
【特許文献２】特開２００４−１０７１９６号公報
【特許文献３】特開２００６−１６１５６３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｌｉｎ  Ｘｉａｏ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｆｌｅｘｉｂｌｅ，Ｓｔｒｅｔｃｈａｂｌｅ，Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｔｕｂｅ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｌｏｕｄｓｐｅａｋｅｒｓ”，Ｎａｎｏ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．８（１２），ｐ．４５３９−４５４５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は、拡声器のカーボンナノチューブフィルムが破壊されにくく、且つ使用に便利な音響チップを提供し、また、構造が簡単であり、生産、小型化及び産業化が実現し易い熱音響装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の音響チップは、拡声器と、筐体と、を含み、拡声器は第一基板と、音波発生器と、少なくとも一つの第一電極と、少なくとも一つの第二電極と、を含み、第一基板は、第一表面を有し、音波発生器は、第一基板の第一表面に設置され、少なくとも一つの第一電極及び少なくとも一つの第二電極は、互いに間隔あけて設置されて、音波発生器と電気的に接続され、筐体はスペースを有し、前記拡声器は、このスペースに収容され、筐体は少なくとも一つの開孔を有し、音波発生器は少なくとも一つの開孔と対向して設置され、筐体は少なくとも二つのピンを有し、この少なくとも二つのピンによって、筐体は少なくとも一つの第一電極及び少なくとも一つの第二電極と電気的に接続される。
【０００９】
前記基板の第一表面に複数の突起と複数の凹部は形成され、前記凹部の深さは１００μｍ〜２００μｍであることを特徴とする、請求項１記載の音響チップ。
【００１０】
本発明の音響装置は、音響チップと、集積回路チップと、プリント基板と、を含み、音響チップは、プリント基板に設置され、集積回路チップは、プリント基板に設置され、前記プリント基板によって、音響チップと集積回路チップとは電気的に接続される。
【発明の効果】
【００１１】
従来の技術と比べて、本発明の音響チップ及び音響装置には以下の優れた点がある。第一に、拡声器がスペースに収容されることによって、拡声器のカーボンナノチューブ構造体を保護できるため外力によってカーボンナノチューブ構造体が破壊されない。第二に、ピンによって、音響装置は外部回路と接続できるため、使用に便利であり、且つ従来の電子部品の回路板に適用することができる。第三に、集積回路チップは、プリント基板に設置され、このプリント基板によって、拡声器はプリント基板に設置される。この際、プリント基板によって、拡声器と集積回路チップとは電気的に接続される。これにより、音響装置は構造が簡潔になり、小型化を実現できるため、使用に便利である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１における音響チップの構造図である。
【図２】本発明の実施例１の音響チップにおけるカーボンナノチューブフィルムの走査型電子顕微鏡写真である。
【図３】本発明の実施例１に利用された非ねじれ状カーボンナノチューブワイヤの走査型電子顕微鏡写真である。
【図４】本発明の実施例１に利用されたねじれ状カーボンナノチューブワイヤの走査型電子顕微鏡写真である。
【図５】本発明の実施例２における音響チップの構造図である。
【図６】本発明の実施例３における音響チップの構造図である。
【図７】本発明の実施例４における音響チップの構造図である。
【図８】本発明の実施例５における音響チップの構造図である。
【図９】本発明の実施例６における音響チップの構造図である。
【図１０】本発明の実施例７における音響チップの構造図である。
【図１１】本発明の実施例８における音響チップの構造図である。
【図１２】本発明の実施例９における音響チップの構造図である。
【図１３】本発明の実施例１０における音響チップの構造図である。
【図１４】本発明の実施例１０における拡声器の上面図である。
【図１５】本発明の実施例１０における有機溶剤で処理した後のカーボンナノチューブワイヤの光学顕微鏡写真である。
【図１６】本発明の実施例１０における拡声器の光学顕微鏡写真である
【図１７】本発明の実施例１０における音響チップの音の発生の効果図である。
【図１８】本発明の実施例１０における音響チップの音圧レベル‐周波数の曲線図である。
【図１９】本発明の実施例１１における音響装置の構造図である。
【図２０】本発明の実施例１２における音響装置の構造図である。
【図２１】本発明の実施例１３における音響装置の構造図である。
【図２２】本発明の実施例１４における音響装置の構造図である。
【図２３】本発明の実施例１５における音響装置の構造図である。
【図２４】本発明の実施例１６における音響装置の構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【００１４】
（実施例１）
図１を参照すると、本実施例の音響チップ１０Ａは、拡声器１００と、筐体２００と、を含む。該筐体２００は、スペースを有し、拡声器１００はこのスペースに収容される。
【００１５】
拡声器１００は、第一基板１０２と、第一電極１０４と、第二電極１０６と、音波発生器１０８と、を含む。第一基板１０２は、対向する第一表面１０１及び第二表面１０３を有する。第一電極１０４と第二電極１０６とは、互いに間隔をあけて設置され、音波発生器１０８と電気的に接続される。第一基板１０２が絶縁基板である場合、第一電極１０４及び第二電極１０６は、第一基板１０２の第一表面１０１に直接設置される。また、音波発生器１０８は、第一基板１０２の第一表面１０１に接触して設置しても良い。或いは、音波発生器１０８は、第一電極１０４及び第二電極１０６によって、懸架して設置されても良い。
【００１６】
第一基板１０２の形状は制限されず、円形、方形、矩形及び他の形状でも良い。第一基板１０２の第一表面１０１及び第二表面１０３は、平面或いは曲面である。第一基板１０２のサイズは制限されず、必要に応じて選択可能であるが、好ましくは、第一基板１０２の面積は２５ｍｍ２〜１００ｍｍ２である。具体的には、第一基板１０２の面積は４０ｍｍ２、６０ｍｍ２或いは８０ｍｍ２である。第一基板１０２の厚さは０．２ｍｍ〜０．８ｍｍである。これにより、マイクロサイズの音響チップを製造でき、電子部品（例えば、携帯電話、コンピュータ、イヤホンなど）の小型化を実現することができる。
【００１７】
また、第一基板１０２の材料も制限されず、特定の強度を有する硬質材料或いは軟質材料であれば良い。本実施例において、第一基板１０２の材料の抵抗は音波発生器１０８の抵抗より大きい。また、第一基板１０２の材料が、優れた断熱性を有するので、音波発生器１０８が、第一基板１０２の第一表面１０１に接触して設置された場合、音波発生器１０８が発生させた熱が、第一基板１０２に吸収されることを防止することができる。第一基板１０２の材料は、ガラス、セラミック、石英、ダイヤモンド、ポリマー、酸化ケイ素、金属酸化物或いは木質材料である。具体的には、本実施例において、第一基板１０２は一辺の長さが８ｍｍの正方形であり、厚さは０．６ｍｍであり、材料はガラスである。また、第一基板１０２の第一表面１０１は平面である。
【００１８】
音波発生器１０８は、単位面積当たりの熱容量が非常に低い。本実施例において、音波発生器１０８の単位面積当たりの熱容量は、２×１０−４Ｊ／ｃｍ２・Ｋより小さい。具体的には、音波発生器１０８は導電構造体であり、比表面積が大きく、厚さが薄い。これにより、音波発生器１０８は、入力された電気エネルギーを熱に変換することができ、且つ周辺の媒体と熱とを素早く交換することができる。また、音波発生器１０８は、自立構造であることが好ましい。ここで、自立構造とは、支持体を利用しなくとも利用できる構造のことである。つまり、音波発生器１０８は、支持体を利用せず、自身の特定の形状を保持する。これにより、音波発生器１０８は、その一部分を懸架して設置でき、また、周辺の媒体と十分に接触でき、熱を伝播することができる。ここで、周辺の媒体とは、音波発生器１０８の外部に存在する媒体であり、音波発生器１０８の内部に存在する媒体ではない。例えば、音波発生器１０８が、複数のカーボンナノチューブのみからなる場合、その周辺の媒体は、各カーボンナノチューブ内に存在する媒体を含まない。
【００１９】
本実施例において、音波発生器１０８は、カーボンナノチューブ構造体を含み、好ましくはカーボンナノチューブ構造体のみからなる。具体的には、該カーボンナノチューブ構造体は層状構造である。この層状構造のカーボンナノチューブ構造体の厚さは、好ましくは、０．５ｎｍ〜１ｍｍである。カーボンナノチューブ構造体の厚さが薄く、例えば１０ｎｍ以下である場合、カーボンナノチューブ構造体の透明度が優れる。カーボンナノチューブ構造体は自立構造であり、カーボンナノチューブ構造体における複数のカーボンナノチューブは分子間力で相互に接続するので、カーボンナノチューブ構造体は特定の形状を有する。従って、カーボンナノチューブ構造体の一部は第一基板１０２に支持され、他の部分は懸架されることができる。即ち、カーボンナノチューブ構造体の少なくとも一部分は懸架して設置される。
【００２０】
カーボンナノチューブ構造体は、少なくともカーボンナノチューブフィルム、或いはカーボンナノチューブワイヤ、或いはそれらの組み合わせを、含み、好ましくはカーボンナノチューブのみからなる。カーボンナノチューブフィルムは、カーボンナノチューブアレイから直接に引き伸ばして得られる。カーボンナノチューブフィルムの厚さは０．５ｎｍ〜１００μｍであり、カーボンナノチューブフィルムの単位面積当たりの熱容量は１×１０−６Ｊ／ｃｍ２・Ｋより小さい。カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブの一種又は多種である。単層カーボンナノチューブの直径は０．５ｎｍ〜５０ｎｍであり、二層カーボンナノチューブの直径は１ｎｍ〜５０ｎｍであり、多層カーボンナノチューブの直径は１．５ｎｍ〜５０ｎｍである。該カーボンナノチューブフィルムの長さは制限されず、幅はカーボンナノチューブアレイの幅によって選択可能である。
【００２１】
図２を参照すると、カーボンナノチューブフィルムは、複数のカーボンナノチューブからなる自立構造であり、該複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って配列されている。複数のカーボンナノチューブの延伸する方向は、カーボンナノチューブフィルムの表面と基本的に平行である。また、複数のカーボンナノチューブは分子間力で接続されている。具体的に、複数のカーボンナノチューブにおける各カーボンナノチューブは、延伸する方向における隣接するカーボンナノチューブと、分子間力で端と端とが接続されている。また、カーボンナノチューブフィルムは、少数のランダムなカーボンナノチューブを含む。しかし、大部分のカーボンナノチューブは同じ方向に沿って配列されているので、このランダムなカーボンナノチューブの延伸方向は、大部分のカーボンナノチューブの延伸方向には影響しない。
【００２２】
カーボンナノチューブフィルムは自立構造である。ここで、自立構造とは、支持体を利用せず、カーボンナノチューブフィルムを独立して利用することができる形態のことである。すなわち、カーボンナノチューブフィルムを対向する両側から支持して、カーボンナノチューブフィルムの構造を変化させずに、カーボンナノチューブフィルムを懸架させることができることを意味する。カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブは、分子間力で端と端とが互いに接続されて配列することによって、自立構造が実現する。具体的には、カーボンナノチューブフィルムにおける多数のカーボンナノチューブは、基本的に絶対的な直線状ではなく、やや湾曲しても良い。又は、延伸する方向が完全に配列せず、少しずれても良い。従って、同じ方向に沿って配列されている複数のカーボンナノチューブの中において、隣同士のカーボンナノチューブが部分的に接触する可能性がある。
【００２３】
前記複数のカーボンナノチューブは、第一基板１０２の第一表面１０１に平行である。カーボンナノチューブ構造体が複数のカーボンナノチューブフィルムを含み、該複数のカーボンナノチューブフィルムの広さが非常に小さい場合、複数のカーボンナノチューブフィルムは、同一面上で第一基板１０２の第一表面１０１に並べて設置される。また、カーボンナノチューブ構造体は、相互に重なった多層のカーボンナノチューブフィルムを含み得て、この場合、隣接する二層のカーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブは交差して角度βを有し、この角度βは、０°〜９０°であり、好ましくは９０°である。カーボンナノチューブフィルムの製造方法は、特許文献１に掲載されている。
【００２４】
本実施例において、音波発生器１０８は、単層のカーボンナノチューブフィルムである。第一電極１０４及び第二電極１０６によって、第一基板１０２の第一表面１０１に、前記単層のカーボンナノチューブフィルムは懸架して設置される。単層のカーボンナノチューブフィルムの厚さは５０ｎｍであり、単層のカーボンナノチューブフィルムの光透過率は６７％〜９５％である。カーボンナノチューブフィルムは強い接着性を有するので、第一電極１０４の表面及び第二電極１０６の表面に、直接に接着できる。また、カーボンナノチューブフィルムを、接着剤によって第一電極１０４の表面及び第二電極１０６の表面に固定することができる。カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブは、第一電極１０４から第二電極１０６に向かって延伸する。
【００２５】
更に、カーボンナノチューブフィルムを、第一電極１０４の表面及び第二電極１０６の表面に、直接接着させた後、有機溶剤によって、カーボンナノチューブフィルムを処理する。具体的には、試験管を使用して、有機溶剤をカーボンナノチューブフィルムが浸るまで垂らす。該有機溶剤は、揮発性の有機溶剤であり、例えば、エタノール、メタノール、アセトン、塩化エチレン或いはクロロホルムである。本実施例において、有機溶剤はエタノールである。揮発性の有機溶剤が揮発すると、表面張力の作用によって、微視的には、カーボンナノチューブフィルムにおける一部分の隣接するカーボンナノチューブは収縮して束になる。また、前記一部分の隣接するカーボンナノチューブは収縮して束になるため、カーボンナノチューブフィルムの機械強度及び強靭度は増強し、カーボンナノチューブフィルムの表面積は減少し、接着性は小さくなる。巨視的には、カーボンナノチューブフィルムは均一なフィルム構造になる。
【００２６】
カーボンナノチューブワイヤは、非ねじれ状カーボンナノチューブワイヤ又はねじれ状カーボンナノチューブワイヤである。非ねじれ状カーボンナノチューブワイヤ及びねじれ状カーボンナノチューブワイヤは自立構造である。図３を参照すると、カーボンナノチューブワイヤが、非ねじれ状カーボンナノチューブワイヤである場合、分子間力で端と端とが接続された複数のカーボンナノチューブセグメント（図示せず）を含む。さらに、各々のカーボンナノチューブセグメントに、同じ長さの複数のカーボンナノチューブが平行に配列されている。複数のカーボンナノチューブは、カーボンナノチューブワイヤの中心軸に平行に配列されている。カーボンナノチューブセグメントの長さ、厚さ、均一性及び形状は制限されない。非ねじれ状カーボンナノチューブワイヤの長さは制限されず、その直径は、０．５ｎｍ〜１００μｍである。有機溶剤によって、図２のカーボンナノチューブフィルムを処理して、非ねじれ状カーボンナノチューブワイヤを得る。具体的には、有機溶剤によって、カーボンナノチューブフィルムの全ての表面を浸す。その後、揮発性の有機溶剤が揮発すると、表面張力の作用によって、カーボンナノチューブフィルムにおける相互に平行する複数のカーボンナノチューブが分子間力によって互いに緊密に結合して、カーボンナノチューブフィルムが収縮して、非ねじれ状カーボンナノチューブワイヤを形成する。前記有機溶剤はエタノール、メタノール、アセトン、塩化エチレン或いはクロロホルムである。この有機溶剤によって処理されないカーボンナノチューブフィルムと比較して、有機溶剤によって処理される非ねじれ状カーボンナノチューブワイヤは、比表面積が減少し、接着性も小さい。また、カーボンナノチューブワイヤの機械強度及び強靭度は増強し、外力によってカーボンナノチューブワイヤが破壊される可能性が低くなる。 
【００２７】
図４を参照すると、図２のカーボンナノチューブフィルムの長手方向に沿う対向する両端に対して、相反する力を印加することにより、ねじれ状カーボンナノチューブワイヤを形成することができる。このねじれ状カーボンナノチューブワイヤは、好ましくは、分子間力によって端と端とが接続された複数のカーボンナノチューブセグメント（図示せず）を含む。また、各々のカーボンナノチューブセグメントには、同じ長さの複数のカーボンナノチューブが平行に配列されている。カーボンナノチューブセグメントの長さ、厚さ、均一性及び形状は制限されない。一本のねじれ状カーボンナノチューブワイヤの長さは制限されず、その直径は、０．５ｎｍ〜１００μｍである。更に、有機溶剤によって、ねじれ状カーボンナノチューブワイヤを処理する。この有機溶剤によって処理されたねじれ状カーボンナノチューブワイヤは、比表面積が減少し、接着性も小さい一方、カーボンナノチューブワイヤの機械強度及び強靭度が増強する。カーボンナノチューブワイヤの製造方法は、特許文献２及び特許文献３に掲載されている。
【００２８】
第一電極１０４及び第二電極１０６は、音波発生器１０８と電気的にそれぞれ接続され、また、この第一電極１０４及び第二電極１０６によって、周波数電気信号を音波発生器１０８に入力する。第一電極１０４及び第二電極１０６は、第一基板１０２の第一表面に直接設置されても良い。或いは、支持素子を用いて、第一電極１０４及び第二電極１０６は、第一基板１０２の第一表面に設置されても良い。第一電極１０４及び第二電極１０６は、導電材料からなり、その形状と構造は制限されない。具体的には、第一電極１０４及び第二電極１０６は、細長いストリップ状、棒状或いは他の形状でも良く、その材料は、金属、導電ポリマー、導電性接着剤、導電ペースト、導電スラリー、金属性のカーボンナノチューブ、ＩＴＯなどの導電性材料である。カーボンナノチューブは、その軸方向に優れた導電性を有するため、カーボンナノチューブが同じ方向に沿って配列される際、カーボンナノチューブは、第一電極１０４から第二電極１０６までの方向に沿って延伸するのが好ましい。本実施例において、第一電極１０４及び第二電極１０６は、平行して設置される二つの導電スラリー層である。
【００２９】
拡声器１００において、音波発生器１０８に含まれたカーボンナノチューブ構造は、筐体２００によって保護されるので、外力によって該カーボンナノチューブ構造が破壊されない。筐体２００のサイズと形状は制限されず、必要に応じて選択可能である。筐体２００は少なくとも一つの開孔２１０を有し、該開孔２１０によって、拡声器１００が発生させた音を、筐体２００の外部に伝播することができる。音波発生器１０８は、好ましくは、第一基板１０２と開孔２１０との間に設置され、且つ少なくとも一つの開孔２１０と対向して設置される。本実施例において、筐体２００は、第二基板２０２及び保護カバー２０４を含む。前記保護カバー２０４は、第二基板２０２の表面に設置される。拡声器１００は、第二基板２０２の表面に設置され、保護カバー２０４は、拡声器１００をカバーする。即ち、第二基板２０２と保護カバー２０４とはスペースを形成し、拡声器１００は、該スペース内に収容される。
【００３０】
第二基板２０２はガラス板、セラミック板、プリント基板（ＰＣＢ）、ポリマー板或いは木板である。第二基板２０２は、拡声器１００を支持し、且つ固定するために用いられる。第二基板２０２のサイズと形状は制限されず、必要に応じて選択可能である。第二基板２０２の面積は、拡声器１００のサイズより大きい。第二基板２０２の面積は３６ｍｍ２〜１５０ｍｍ２であり、例えば、４９ｍｍ２、６４ｍｍ２、８１ｍｍ２、１００ｍｍ２である。第二基板２０２の厚さは０．５ｍｍ〜５ｍｍであり、例えば、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍである。保護カバー２０４は環状側璧２０６及び底壁２０８を含む。該底壁２０８は複数の前記開孔２１０を有する。保護カバー２０４のサイズ及び形状は制限されず、必要に応じて選択可能である。保護カバー２０４のサイズは、拡声器１００のサイズよりやや大きい。また、保護カバー２０４は、接着剤によって或いは取り外し可能な方式によって、第二基板２０２の表面に固定される。保護カバー２０４の材料は、ガラス、セラミック、ポリマー或いは金属である。本実施例において、第二基板２０２はプリント基板であり、保護カバー２０４はその一端が開口された金属バケツ型である。保護カバー２０４と拡声器１００とは、互いに間隔をあけて設置される。
【００３１】
筐体２００は、二つのピン２１２を有し、該二つのピン２１２は筐体２００の外部に設置される。二つのピン２１２の位置に制限はない。二つのピン２１２は、第一電極１０４及び第二電極１０６とそれぞれ電気的に接続される。また、二つのピン２１２は、ピングリッドアレイ（ＰＧＡ）、表面実装型（ＳＭＴ）或いは他の形状である。二つのピン２１２がピングリッドアレイである場合、電子部品に音響チップ１０Ａを設置する際、二つのピン２１２は、電子部品の電気回路板における対応する挿孔に直接挿入される。二つのピン２１２が表面実装型である場合、電子部品に音響チップ１０Ａを設置する際、二つのピン２１２は電子部品の電気回路板の表面に溶接される。本実施例において、二つのピン２１２は、ピングリッドアレイであり、第二基板２０２の拡声器１００と反対側の底面に設置され、且つ導線１１０によって、第一電極１０４及び第二電極１０６にそれぞれ電気的に接続される。
【００３２】
（実施例２）
図５を参照すると、本発明の実施例２は、音響チップ１０Ｂを提供する。本実施例の音響チップ１０Ｂは、複数の拡声器１００と、複数の筐体２００と、を含む。該複数の筐体２００は、複数のスペースを有し、複数の拡声器１００は、この複数のスペースにそれぞれ収容される。
【００３３】
本実施例２の音響チップ１０Ｂの構造と、実施例１の音響チップ１０Ａの構造とは基本的に同じであるが、異なる点は、音響チップ１０Ｂが、一つの第二基板２０２と、複数の保護カバー２０４と、複数の拡声器１００と、を含む点である。複数の拡声器１００は、第二基板２０２の表面に設置され、且つ対応する各保護カバー２０４にカバーされる。更に、筐体２００は、複数のピン２１２を有し、各一つの拡声器１００に対して二つのピン２１２が設置され、且つ対応する拡声器１００の二つの電極と電気的に接続される。電気回路を制御することによって、複数の拡声器１００は、同時に音を発生させる或いは特定の位相差で音を発生させる。複数の拡声器１００が、並列或いは直列接続される場合、複数の拡声器１００は二つのピン２１２を共用できる。
【００３４】
（実施例３）
図６を参照すると、本発明の実施例３は音響チップ１０Ｃを提供する。本実施例の音響チップ１０Ｃは、複数の拡声器１００と、筐体２００と、を含む。該筐体２００はスペースを有し、複数の拡声器１００は、このスペースに収容される。
【００３５】
本実施例３の音響チップ１０Ｃの構造と、実施例１の音響チップ１０Ａの構造とは基本的に同じであるが、異なる点は、一つの筐体２００が複数の拡声器１００を収容する点である。更に、筐体２００は、複数のピン２１２を有し、各拡声器１００に対して二つのピン２１２が設置され、且つ対応する拡声器１００の二つの電極と電気的に接続される。電気回路を制御することによって、複数の拡声器１００は、同時に音を発生させる或いは特定の位相差で音を発生させる。複数の拡声器１００が並列或いは直列接続される場合、複数の拡声器１００は二つのピン２１２を共用できる。
【００３６】
（実施例４）
図７を参照すると、本発明の実施例４は音響チップ２０Ａを提供する。本実施例の音響装置２０Ａは、複数の拡声器１００と、筐体２００と、を含む。該筐体２００はスペースを有し、複数の拡声器１００は、このスペースに収容される。
【００３７】
本実施例４の音響チップ２０Ａの構造と、実施例１の音響チップ１０Ａの構造とは基本的に同じであるが、異なる点は、筐体２００が、第二基板２０２と、保護ネット２１６を含み、該第二基板２０２は第一凹部２１４を有する点である。具体的には、拡声器１００は第二基板２０２の第一凹部２１４内に設置され、保護ネット２１６は第一凹部２１４を被覆する。また、保護ネット２１６は複数の開孔２１０を有する。保護ネット２１６は金属ネット或いは繊維ネットでも良い。或いは、複数の開孔を有する金属板、セラミック板、樹脂板或いはガラス板でも良い。保護ネット２１６は、第一凹部２１４に懸架して設置される。第一凹部２１４は、エッチング、インプリント、モールディング、スタンピングによって製造される。本実施例において、第二基板２０２はプリント基板であり、保護ネット２１６は金属ネットである。また、筐体２００は、二つのピンを有し、該二つのピンは、第二基板２０２の底部における同一側面或いは異なる側面に設置されても良い。
【００３８】
（実施例５）
図８を参照すると、本発明の実施例５は音響チップ２０Ｂを提供する。本実施例の音響チップ２０Ｂは、複数の拡声器１００と、筐体２００と、を含む。該筐体２００はスペースを有し、複数の拡声器１００は、このスペースに収容される。
【００３９】
本実施例５の音響チップ２０Ｂの構造と、実施例４の音響チップ２０Ａの構造とは基本的に同じであるが、異なる点は、第二基板２０２が複数の第一凹部２１４を有し、この複数の第一凹部２１４が第二基板２０２の同一表面に設置され、拡声器１００が、この第一凹部２１４内に設置され、一つの拡声器１００が、一つの第一凹部２１４に対応し、一つの保護ネット２１６が、複数の第一凹部２１４を被覆する点である。更に、筐体２００は複数のピン２１２を有し、各拡声器１００に対して二つのピン２１２が設置され、該二つのピン２１２は、対応する拡声器１００の二つの電極と電気的に接続される。電気回路を制御することによって、複数の拡声器１００は同時に音を発生させる或いは特定の位相差で音を発生させる。複数の拡声器１００が、並列或いは直列接続される場合、複数の拡声器１００は、二つのピン２１２を共用できる。
【００４０】
（実施例６）
図９を参照すると、本発明の実施例６は音響チップ２０Ｃを提供する。本実施例の音響チップ２０Ｃは、複数の拡声器１００と、筐体２００と、を含む。該筐体２００は、スペースを有し、複数の拡声器１００は、このスペースに収容される。
【００４１】
本実施例６の音響チップ２０Ｃの構造と、実施例４の音響チップ２０Ａの構造とは基本的に同じであるが、異なる点は、複数の拡声器１００が一つの凹部２１４内に設置される点である。更に、筐体２００は複数のピン２１２を有し、各拡声器１００に対して二つのピン２１２が設置され、該二つのピン２１２は、対応する拡声器１００の二つの電極と電気的に接続される。電気回路を制御することによって、複数の拡声器１００は同時に音を発生させる或いは特定の位相差で音を発生させる。複数の拡声器１００が、並列或いは直列接続される場合、複数の拡声器１００は、二つのピン２１２を共用できる。
【００４２】
（実施例７）
図１０を参照すると、本発明の実施例７は音響チップ３０Ａを提供する。本実施例の音響チップ３０Ａは、拡声器１００と、筐体２００と、を含む。該筐体２００は、スペースを有し、拡声器１００は、このスペースに収容される。
【００４３】
本実施例７の音響チップ３０Ａの構造と、実施例１の音響チップ１０Ａの構造とは基本的に同じであるが、異なる点は、拡声器１００が、第一電極１０４と、第二電極１０６と、音波発生器１０８と、を含む点である。また、筐体２００は、二つのピン２１２を有し、この二つのピン２１２は、表面実装型であり、且つ筐体２００の両側にそれぞれ設置される。具体的には、第一電極１０４及び第二電極１０６は、第二基板２０２の表面に直接設置され、この第一電極１０４及び第二電極１０６によって、音波発生器１０８は懸架して設置される。即ち、拡声器１００は第一基板１０２を省くことができる。これにより、音響装置３０Ａの構造は更に簡潔になる。また、第二基板２０２は、絶縁基板であることが好ましい。
【００４４】
（実施例８）
図１１参照すると、本発明の実施例８は音響チップ３０Ｂを提供する。本実施例の音響チップ３０Ｂは、拡声器１００と、筐体２００と、を含む。該筐体２００は、スペースを有し、拡声器１００は、このスペースに収容される。
【００４５】
本実施例８の音響チップ３０Ｂの構造と、実施例４の音響チップ２０Ａの構造とは基本的に同じであるが、異なる点は、拡声器１００が、第一電極１０４と、第二電極１０６と、音波発生器１０８と、を含む点である。また、筐体２００は、二つのピン２１２を有し、この二つのピン２１２は、表面実装型であり、且つ筐体２００の両側にそれぞれ設置される。具体的には、本実施例において、凹部２１４の底面は一つの凹部を有し、この凹部によって、音波発生器１０８は懸架して設置される。即ち、拡声器１００は、第一基板１０２は省くことができる。これにより、音響チップ３０Ｂの構造は更に簡潔になる。また、第二基板２０２は絶縁基板であることが好ましい。本実施例において、二つのピン２１２は第二基板２０２の外表面に貼着される。
【００４６】
（実施例９）
図１２を参照すると、本発明の実施例９は、音響チップ４０Ａ提供する。本実施例の音響チップ４０Ａは、拡声器１００と、筐体２００と、第一集積回路チップ１２０と、を含む。該筐体２００は、スペースを有し、拡声器１００及び第一集積回路チップ１２０は、このスペースに収容される。
【００４７】
本実施例９の音響チップ４０Ａの構造と、実施例４の音響チップ２０Ａの構造とは基本的に同じであるが、異なる点は、音響チップ４０Ａが、第一集積回路チップ１２０を含み、この第一集積回路チップ１２０は前記スペースに収容される点である。具体的には、第一基板１０２の第一表面１０１は第二凹部１１４を有し、この第二凹部１１４によって、音波発生器１０８は懸架して設置される。第一基板１０２の第二表面１０３に、第三凹部１１６を形成し、第一集積回路チップ１２０は、この第三凹部１１６内に設置される。筐体２００は四つのピン２１２を有し、この内、二つのピン２１２は第一集積回路チップ１２０と電気的に接続される。これにより、第一集積回路チップ１２０に駆動電圧を提供する。他の二つのピン２１２は第一集積回路チップ１２０を介して、第一電極１０４及び第二電極１０６に電気的に接続されて、周波数電気信号を拡声器１００に入力する。
【００４８】
第一集積回路チップ１２０を設置する位置は制限されず、基板に接触して設置され、例えば、第一基板１０２の第一表面１０１、第二表面１０３或いは第一基板１０２の内部に設置されれば良い。第一集積回路チップ１２０は、周波数電気信号の電力増幅回路（図示せず）及び直流バイアス回路（図示せず）を含む。第一集積回路チップ１２０は周波数電気信号に対して、電力増幅作用及び直流バイアス作用を有する。これにより、第一集積回路チップ１２０は、入力された周波数電気信号を増大させた後、音波発生器１０８に入力すると同時に、直流バイアスによって、周波数電気信号の周波数逓倍の問題を解決することができる。また、第一集積回路チップ１２０は、パッケージングされたチップ或いはパッケージングされていない裸のチップでも良い。第一集積回路チップ１２０のサイズ及び形状は制限されない。第一集積回路チップ１２０は、電力増幅作用及び直流バイアス作用を実現するのみであるから、内部回路構造は簡単であり、且つその面積は１ｃｍ２より小さい、例えば、４９ｍｍ２、２５ｍｍ２、９ｍｍ２或いは９ｍｍ２より更に小さい。これにより、音響装置４０Ａは小型化される。本実施例において、第一集積回路チップ１２０は、接着剤によって第一基板１０２の第二表面１０３に固定される。また、第一集積回路チップ１２０は、二つの導線１１０によって、第一電極１０４及び第二電極１０６にそれぞれ電気的に接続される。第一基板１０２が絶縁基板である場合、第一基板１０２に二つの穴を形成し、この二つの穴に二つの導線１１０を通す。第一基板１０２が導電基板である場合、絶縁材料によって導線１１０を被覆する必要がある。音響チップ４０Ａが作動すると、第一集積回路チップ１２０は、音波発生器１０８に周波数電気信号を出力し、この出力された周波数電気信号によって、音波発生器１０８は間欠的に周辺の媒体を加熱して周辺の媒体に熱膨張させ、且つ熱交換を行って、音波を発生させる。
【００４９】
（実施例１０）
図１３及び図１４を参照すると、本発明の実施例１０は、音響チップ４０Ｂを提供する。本実施例の音響チップ４０Ｂは、拡声器１００と、筐体２００と、第一集積回路チップ１２０と、を含む。該筐体２００は、スペースを有し、拡声器１００及び第一集積回路チップ１２０は、このスペースに収容される。
【００５０】
本実施例１０の音響チップ４０Ｂの構造と、実施例９の音響チップ４０Ａの構造とは基本的に同じであるが、異なる点は、第一基板１０２がシリコンからなり、第一集積回路チップ１２０が、マイクロ電子加工によって、この第一基板１０２に直接に設置され、且つ第一基板１０２と一体成型される点である。また、この時、第一基板１０２の第一表面１０１は、複数の凹凸構造体１２２を有し、拡声器１００は、複数の第一電極１０４及び複数の第二電極１０６を含む。
【００５１】
第一基板１０２は単結晶シリコン或いは多結晶シリコンである。第一基板１０２はシリコンからなるため、第一集積回路チップ１２０は、第一基板１０２に直接形成できる。即ち、第一集積回路チップ１２０における回路、マイクロ電子素子などは第一基板１０２に直接に集積することができる。電子回路及びマイクロ電子素子の担体である第一基板１０２は、第一集積回路チップ１２０と一体成型である。第一集積回路チップ１２０は、導線１１０によって、第一電極１０４及び第二電極１０６に電気的に接続される。導線１１０は第一基板１０２の内部において、第一基板１０２の第一表面１０１に垂直する方向に沿って、第一基板１０２を通っている。本実施例において、第一基板１０２は正方形の平面構造であり、その一つの辺の長さは０．８ｍｍであり、厚さは０．６ｍｍであり、材料は単結晶シリコンである。
【００５２】
凹凸構造体１２２は、複数の突起１２２０及び複数の凹部１２２２を含み、該複数の突起１２２０及び複数の凹部１２２２は交互に形成される。カーボンナノチューブ構造体の一部は、突起１２２０の表面に設置され、他の部分は、凹部１２２２を介して懸架して設置される。複数の第一電極１０４及び複数の第二電極１０６は、突起１２２０の表面におけるカーボンナノチューブ構造体の表面に交互に設置される。これにより、カーボンナノチューブ構造体は、第一基板１０２の第一表面１０１に固定される。複数の第一電極１０４は、電気的に連接されて、第一櫛歯電極を形成する。複数の第二電極１０６は電気的に連接されて、第二櫛歯電極を形成する。また、第一櫛歯電極の歯部及び第二櫛歯電極の歯部は、カーボンナノチューブ構造体と突起１２２０との間に設置されても良い。図１６を参照すると、第一櫛歯電極の歯部と第二櫛歯電極の歯部とは交互に設置されている。この連接方式によって、隣接する第一電極１０４及び第二電極１０６は一つの熱音響ユニットを形成する。つまり、音波発生器１０８は複数の熱音響ユニットを備える。また、該複数の熱音響ユニットを並列させることにより、音波発生器１０８の駆動電圧を低くする。
【００５３】
複数の凹部１２２２は貫通溝、貫通穴、止まり溝、止まり穴のいずれか一種或いは多種である。また、均一な分布方式、特定の規則を有する分布方式或いはランダムな分布方式によって、複数の凹部１２２２が設置される。第一表面１０１において、凹部１２２２の長さは、第一基板１０２の辺の長さより短い。凹部１２２２の深さは必要に応じて或いは基板１００の厚さによって選択できる。好ましくは、凹部１２２２の深さは１００μｍ〜２００μｍである。この場合、第一基板１０２は、音波発生器１０８を保護すると同時に、第一基板１０２と音波発生器１０８との距離を確保することができる。前記距離により、音波発生器１０８が作動して発生させる熱が、第一基板１０２に完全に吸収されることができる。これにより、発生する熱が周辺の媒体へ伝播されないために音量が低くなることを防止し、かつ音波発生器が各音響周波数に優れた音響効果を有することを保証する。
【００５４】
凹部１２２２が延伸する方向における横断面の形状は、Ｖ字型、長方形、エ字形、台形、多辺形、円形或いは他の不規則な形状である。凹部１２２２の幅（つまり、凹部１２２２の横断面の長さの最大値）は０．２ｍｍ〜１ｍｍである。本実施例において、凹部１２２２は溝であり、その横断面は逆台形である。即ち、溝の幅は、溝が深くなるにつれて狭くなる。逆台形の底面と側面とが成す角度はαであり、該角度αの大小は第一基板１０２の材料に関係している。具体的には、角度αの大小は、第一基板１０２の単結晶シリコンの結晶面の角度と同じである。好ましくは、複数の凹部１２２２は相互に平行で、且つ互いに間隔をあけて均一に分布する。隣接する二つの溝の間の距離はｄ１であり、ｄ１は２０μｍ〜２００μｍである。前記ｄ１は、スクリーン印刷法によって、第一基板１０２の表面に第一電極１０４及び第二電極１０６を形成した場合、エッチングの精確性及び音響効果を高めることを保証できる。凹部１２２２の延伸方向は第一電極１０４及び第二電極１０６の延伸方向と平行である。
【００５５】
本実施例において、第一基板１０２の第一表面１０１には、相互に平行し、且つ互いに間隔あけて均一に分布する複数の逆台形の溝が形成されている。逆台形の溝の第一表面１０１上の幅は０．６ｍｍであり、その深さは１５０μｍであり、ｄ１は１００μｍであり、角度αは５４．７度である。
【００５６】
第一集積回路チップ１２０は、第一基板１０２の第二表面１０３と隣接する側に形成される。さらに、第一集積回路チップ１２０は、シリコン基板に直接集積できる。従って、第一集積回路チップ１２０を設置するスペースを最小にすることにより、音響装置４０Ｂの体積を減少させることができる。これにより、音響装置が小型化でき且つ集積化に有利である。また、凹凸構造体１２２により、第一基板１０２は優れた散熱性を有し、第一集積回路チップ１２０及び音波発生器１０８から生じた熱を外界に迅速に伝導し、さらに熱音響効果を保証することができる。
【００５７】
音響チップ４０Ｂの拡声器１００の製造方法は、先ず、マイクロ電子加工法によって、基板に第一集積回路チップ１２０を集積する。次に、凹凸構造体１２２をエッチングする。最後に、凹凸構造体１２２にカーボンナノチューブ構造体を設置した後、第一電極１０４及び第二電極１０６を設置する。前記マイクロ電子加工は、エピタキシ、拡散加工、酸化加工、イオン注入加工、エッチングなどの何れかの一種である。カーボンナノチューブ構造体、第一電極１０４及び第二電極１０６を設置する際、高温が必要とされないので、第一集積回路チップ１２０が破壊されることがない。
【００５８】
更に、シリコン基板の第一表面１０１に、絶縁層１１８が設置される。絶縁層１１８は単層構造或いは多層構造である。絶縁層１１８が単層構造である場合、絶縁層１１８は突起１２２０の表面のみに設置され、或いは第一基板１０２の第一表面１０１の全てに貼設する。ここで、貼設とは、絶縁層１１８が凹部１２２２の底面と側面を被覆し、且つ突起１２２０の表面を被覆することである。即ち、絶縁層１１８は、直接凹部１２２２及び突起１２２０をカバーし、絶縁層１１８の起伏形状と、凹部１２２２及び突起１２２０との起伏形状は同じである。これにより、どのような場合であっても、絶縁層１１８は、第一基板１０２と音波発生器１０８とを絶縁させることができる。絶縁層１１８の材料は、シリカ、窒化ケイ素或いはその組み合わせであり、絶縁層１１８が、第一基板１０２と音波発生器１０８とを絶縁できれば他の絶縁材料であっても良い。絶縁層１１８の厚さは１０ｎｍ〜２μｍであり、具体的には、５０ｎｍ、９０ｎｍ或いは１μｍである。また、第一基板１０２の材料が絶縁材料である場合は、絶縁層１１８を設ける必要がない。本実施例において、絶縁層１１８は連続的な単層シリコンであり、その厚さは１.２μｍであり、第一基板１０２の第一表面１０１の全てを被覆する。
【００５９】
本実施例において、音波発生器１０８は、複数のカーボンナノチューブワイヤを含む。該複数のカーボンナノチューブワイヤは互いに間隔あけて平行して設置され、層状のカーボンナノチューブ構造体を形成する。カーボンナノチューブワイヤの延伸方向は、凹部１２２２の延伸方向と交差して特定の角度を成す。カーボンナノチューブワイヤにおけるカーボンナノチューブの延伸方向は、カーボンナノチューブワイヤの延伸方向と平行である。これにより、複数のカーボンナノチューブワイヤは、凹部１２２２と対応する位置に懸架して設置される。カーボンナノチューブワイヤの延伸方向は、好ましくは、凹部１２２２の延伸方向と垂直である。隣接するカーボンナノチューブワイヤの距離は１μｍ〜２００μｍである。好ましくは、５０μｍ〜１５０μｍである。本実施例において、隣接するカーボンナノチューブワイヤの距離は１２０μｍであり、カーボンナノチューブワイヤの直径は１μｍである。
【００６０】
複数のカーボンナノチューブワイヤの製造方法は、先ず、カーボンナノチューブフィルムを第一電極１０４及び第二電極１０６に設置し、次に、レーザーによって、カーボンナノチューブフィルムを切断して、互いに平行に且つ間隔あけて設置された複数のカーボンナノチューブストリップを形成する。最後に、有機溶剤によって、このカーボンナノチューブストリップを収縮させて、カーボンナノチューブワイヤを形成する。
【００６１】
図１５を参照すると、前記有機溶剤によって、前記カーボンナノチューブストリップを処理して、互いに間隔あけて設置された複数のカーボンナノチューブワイヤが形成されている。カーボンナノチューブワイヤの両端は、第一電極１０４と第二電極１０６とにそれぞれ接続される。これにより、音波発生器１０８の駆動電圧を減少させ、音波発生器１０８の安定性を向上させる。図１５において、暗い部分は基板であり、白い部分は電極である。
【００６２】
前記有機溶剤によって、カーボンナノチューブストリップを処理する過程において、突起１２２０の部分に位置するカーボンナノチューブは、絶縁層１１８の表面に強く固定されるので、基本的には収縮されない。従って、カーボンナノチューブワイヤは、第一電極１０４及び第二電極１０６に優好的に電気的に接続される。カーボンナノチューブストリップがカーボンナノチューブワイヤに好的に収縮されることを保証するため、カーボンナノチューブストリップの幅は１０μｍ〜５０μｍである。カーボンナノチューブストリップの幅が、この１０μｍ〜５０μｍより広い場合、カーボンナノチューブフィルストリップが収縮する過程において、裂け目が形成される可能性があり、熱音響効果に影響する。また、カーボンナノチューブストリップの幅が、１０μｍ〜５０μｍより狭い場合、カーボンナノチューブストリップが収縮する過程において、破裂し得て、或いは、形成されたカーボンナノチューブワイヤが細いため、音波発生器の使用寿命に影響する。従って、本実施例において、カーボンナノチューブストリップの幅は３０μｍであり、収縮したカーボンナノチューブワイヤの直径は１μｍであり、隣接するカーボンナノチューブワイヤの距離は１２０μｍである。カーボンナノチューブストリップの幅に制限はなく、カーボンナノチューブワイヤが正常に音を発生させさえすれば、必要に応じてカーボンナノチューブストリップの幅を選択できる。前記有機溶剤によって処理した後、カーボンナノチューブワイヤは、第一基板１０２の表面に強く貼設され、且つ懸架された部分は張った状態を保持して、作動中において、カーボンナノチューブワイヤが変形しないことを保証する。これにより、カーボンナノチューブワイヤが変形して、熱音響効果に影響することを防止する。
【００６３】
図１７及び図１８は、凹部１２２２の異なる深さによる音響チップ４０Ｂの音の発生効果を示している。凹部１２２２の深さは、１００μｍ〜２００μｍであることが好ましい。この際、音響チップ４０Ｂの拡声器１００は、人の耳でも聞こえる音響周波数に達し、優れた熱の波長を有するため、小さいサイズでも熱音響効果に優れている。更に、第一基板１０２は音波発生器１０８を保護すると同時に、第一基板１０２と音波発生器１０８との間に十分な距離を確保する。前記距離により、音波発生器１０８が作動して発生する熱が、第一基板１０２に完全に吸収されることによって周辺の媒体へ伝播されないために音量が低くなることを防止する。並びに、音波発生器１０８が各音響周波数に対して優れた音響効果を有することを保証する。凹部１２２２の深さが深すぎると、音波発生器１０８の音響効果に悪い影響を与える問題がある。
【００６４】
（実施例１１）
図１９を参照すると、本発明の実施例１１は、音響装置５０を提供する。本実施例の音響装置５０は、拡声器１００と、第二集積回路チップ１４０と、プリント基板１３０と、を含む。拡声器１００及び第二集積回路チップ１４０は、プリント基板１３０に設置され、また、このプリント基板１３０によって、拡声器１００と第二集積回路チップ１４０とは電気的に接続される。
【００６５】
本実施例１１の拡声器１００の構造は、実施例１の拡声器１００の構造と基本的に同じであるが、異なる部分は、第一電極１０４及び第二電極１０６は、導線１１０によって、プリント基板１３０の表面のパッド（図示せず）と電気的に接続される点である。また、拡声器は１００は、接着剤によってプリント基板板１３０に固定され、或いは取り外し可能な方式（例えば、挿入式）によって、プリント基板１３０に固定される。
【００６６】
第二集積回路チップ１４０を設置する位置に制限はないが、拡声器１００及び第二集積回路チップ１４０は、プリント基板１３０の表面に設置され、拡声器１００が設置されたプリント基板１３０の表面に、第二集積回路チップ１４０が設置されるのが好ましい。第二集積回路チップ１４０は、接着剤によってプリント基板１３０に固定され、或いは取り外し可能な方式（例えば、挿入式）によってプリント基板１３０に固定される。また、第二集積回路チップ１４０は、周波数電気信号の電力増幅電路及び直流バイアス回路を含むため、第二集積回路チップ１４０は、周波数電気信号に対して、電力増幅作用及び直流バイアス作用を有する。これにより、第二集積回路チップ１４０は、入力された周波数電気信号を増大させた後、音波発生器１０８に入力すると同時に、直流バイアスによって、周波数電気信号の周波数逓倍の問題を解決する。第二集積回路チップ１４０は、パッケージングされたチップ或いはパッケージングされていない裸のチップでも良い。第二集積回路チップ１４０のサイズ及び形状は制限されない。第二集積回路チップ１４０は、電力増幅作用及び直流バイアス作用を実現するのみであるから、内部回路の構造は簡潔であり、且つその面積も１ｃｍ２より小さい。例えば、４９ｍｍ２、２５ｍｍ２、９ｍｍ２或いは９ｍｍ２よりも更に小さい。これにより、音響装置５０が小型化される。本実施例において、第二集積回路チップ１４０は、パッケージングされたチップであり、且つ複数のピン２１８を有する。集積電路チップ１４０とプリント基板１３０とは、この複数のピン２１８によって、取り外し可能な方式で互いに設置される。プリント基板１３０の内部のリード線によって、第二集積回路チップ１４０は、第一電極１０４及び第二電極１０６とにそれぞれ電気的に接続される。音響装置５０が作動すると、第二集積回路チップ１４０は、音波発生器１０８に周波数電気信号を出力する。この出力された周波数電気信号によって、音波発生器１０８は断続的に周辺の媒体を加熱して周辺の媒体に熱膨張させ、且つ熱交換を行って音波を発生させる。
【００６７】
プリント基板１３０は、銅箔が被覆されたラミネートを処理して形成される。また、拡声器１００と第二集積回路チップ１４０とを、必要に応じて、プリント基板１３０によって、電気的に接続することができる。プリント基板１３０の表面には、コネクタ（図示せず）が設置され、プリント基板１３０の内部には複数のリード線（図示せず）が設置されている。前記コネクタ及び複数のリード線によって、拡声器１００及び他の電子素子が設置される或いは接続される。前記コネクタは、プリント基板１３０に集積され、パット、ピン及び挿孔の何れかの一種或いは多種である。プリント基板１３０のサイズ及び形状は制限されず、必要に応じて選択可能である。また、音響装置５０は、電子部品（例えば、携帯電話、コンピュータなど）の内部に設置されて、電子部品の回路とプリント基板１３０とは電気的に接続されても良い。
【００６８】
（実施例１２）
図２０を参照すると、本発明の実施例１２は音響装置６０を提供する。本実施例の音響装置６０は、音響チップ１０Ａ、第二集積回路チップ１４０と、プリント板１３０と、を含む。第二集積回路チップ１４０は、複数のピン２１８によって、プリント基板１３０に設置され、音響チップ１０Ａは、ピン２１２によって、プリント基板１３０に設置される。また、プリント基板１３０によって、音響チップ１０Ａと第二集積回路チップ１４０とは電気的に接続される。
【００６９】
本実施例１２の音響装置６０の構造と、実施例１１の音響装置５０の構造とは基本的に同じであるが、異なる点は、音響装置６０が、筐体２００を含み、該筐体２００がスペースを有し、拡声器１００が、このスペースに収容される点である。筐体２００の外部の二つのピン２１２によって、音響チップ１０Ａはプリント基板１３０に設置される。本実施例において、二つのピン２１２はピングリッドアレイであり、第二基板２０２の拡声器１００と反対側の底面に設置され、導線１１０によって、第一電極１０４及び第二電極１０６にそれぞれ電気的に接続される。
【００７０】
（実施例１３）
図２１を参照すると、本発明の実施例１３は音響装置７０Ａを提供する。本実施例の音響装置７０Ａは、音響チップ２０Ａと、第二集積回路チップ１４０と、プリント基板１３０と、を含む。集積電路チップ１４０は、複数のピン２１８によって、プリント基板１３０に設置され、音響チップ２０Ａは、ピン２１２によって、プリント基板１３０に設置される。また、音響チップ２０Ａと第二集積回路チップ１４０とは、プリント基板１３０によって、電気的に接続される。
【００７１】
本実施例１３の音響装置７０Ａの構造と、実施例１１の音響装置５０の構造とは基本的に同じであるが、異なる点は、音響装置７０Ａが筐体２００を含み、該筐体２００が、スペースを有し、拡声器１００が、このスペースに収容される点である。音響チップ２０Ａは、二つのピン２１２によって、プリント基板１３０に設置される。二つのピン２１２はピングリッドアレイであり、第二基板２０２の拡声器１００と反対側の底面に設置され、導線１１０によって、第一電極１０４及び第二電極１０６にそれぞれ電気的に接続される。
【００７２】
（実施例１４）
図２２を参照すると、本発明の実施例１４は音響装置７０Ｂを提供する。本実施例の音響装置７０Ｂは、音響チップ２０Ａと、第二集積回路チップ１４０と、プリント基板１３０と、及び電子素子１５０と、を含む。第二集積回路チップ１４０は、複数のピン２１８によって、プリント基板１３０に設置され、音響チップ２０Ａは、ピン２１２によって、プリント基板１３０に設置される。また、プリント基板１３０によって、音響チップ２０Ａと第二集積回路チップ１４０とは電気的に接続される。
【００７３】
本実施例１４の音響装置７０Ｂの構造と、実施例１３の音響装置７０Ａの構造とは基本的に同じであるが、異なる点は、音響装置８０が少なくとも一つの電子素子１５０を含み、該少なくとも一つの電子素子１５０がプリント基板１３０に設置される点である。電子素子１５０は静電容量素子、抵抗素子などである。電子素子１５０の種類と数量は必要に応じて選択可能である。電子素子１５０と第二集積回路チップ１４０とは相互に接続され、拡声器１００の動作を支持する。
【００７４】
（実施例１５）
図２３を参照すると、本発明の実施例１５は音響装置８０を提供する。本実施例の音響装置８０は、音響チップ２０Ａと、第二集積回路チップ１４０と、プリント回路基板１３０と、を含む。複数のピン２１８によって、第二集積回路チップ１４０はプリント基板１３０に設置され、ピン２１２によって、音響チップ２０Ａは、プリント基板１３０に設置される。また、プリント基板１３０によって、音響チップ２０Ａと第二集積回路チップ１４０とは電気的に接続される。
【００７５】
本実施例１５の音響装置８０の構造と、実施例１３の音響装置７０Ａの構造とは基本的に同じであるが、異なる点は、二つのピン２１２が表面実装型であり、該二つのピン２１２が、筐体２００のプリント基板１３０と接触する二つのコーナーに設置される点である。二つのピン２１２は対応するプリント基板１３０のパットと溶接される。
【００７６】
（実施例１６）
図２４を参照すると、本発明の実施例１６は音響装置９０を提供する。本実施例の音響装置９０は、音響チップ４０Ｂと、第二集積回路チップ１４０と、プリント基板１３０と、を含む。第二集積回路チップ１４０は、複数のピン２１８によって、プリント基板１３０に設置され、音響チップ４０Ｂは、ピン２１２によって、プリント基板１３０に設置される。また、プリント基板１３０によって、音響チップ４０Ｂと第二集積回路チップ１４０とは電気的に接続される。
【００７７】
本実施例１６の音響装置９０構造と、実施例１３の音響装置７０Ａの構造とは基本的に同じであるが、異なる点は、第一基板１０２の第一表面１０１が、複数の凹凸構造体１２２を有し、拡声器１００が複数の第一電極１０４及び複数の第二電極１０６を含む点である。
【００７８】
本発明の音響チップ及び音響装置には以下の優れた点がある。第一に、拡声器がスペースに収容されることによって、拡声器のカーボンナノチューブ構造体を保護できるため、外力によってカーボンナノチューブ構造体が破壊されない。第二に、ピンによって、音響装置は外部回路と接続できるため、使用に便利であり、且つ従来の電子部品の回路板に適用することができる。第三に、集積回路チップは、プリント基板に設置され、拡声器は、基板によって、プリント基板に設置される。この際、プリント基板によって、拡声器と集積回路チップとは電気的に接続される。これにより、音響装置は構造が簡潔になり、小型化を実現できるため、使用に便利である。
【符号の説明】
【００７９】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、３０Ａ、３０Ｂ、４０Ａ、４０Ｂ  音響チップ
５０、６０、７０Ａ、７０Ｂ、８０、９０  音響装置
１００  拡声器
１０１  第一表面
１０２  第一基板
１０３  第二表面
１０４  第一電極
１０６  第二電極
１０８  音波発生器
１１０  導線
１１４  第二凹部
１１６  第三凹部
１１８  絶縁層
１２０  第一集積回路チップ
１２２  凹凸構造体
１２２０  突起
１２２２  凹部
１３０  プリント基板
１４０  第二集積回路チップ
１５０  電子素子
２００  筐体
２０２  第二基板
２０４  保護カバー
２０６  環状側壁
２０８  底壁
２１０  開孔
２１２、２１８  ピン
２１４  第一凹部
２１６  保護ネット
【図１】
2014103652.tif 000003
【図２】
2014103652.tif 000004
【図３】
2014103652.tif 000005
【図４】
2014103652.tif 000006
【図５】
2014103652.tif 000007
【図６】
2014103652.tif 000008
【図７】
2014103652.tif 000009
【図８】
2014103652.tif 000010
【図９】
2014103652.tif 000011
【図１０】
2014103652.tif 000012
【図１１】
2014103652.tif 000013
【図１２】
2014103652.tif 000014
【図１３】
2014103652.tif 000015
【図１４】
2014103652.tif 000016
【図１５】
2014103652.tif 000017
【図１６】
2014103652.tif 000018
【図１７】
2014103652.tif 000019
【図１８】
2014103652.tif 000020
【図１９】
2014103652.tif 000021
【図２０】
2014103652.tif 000022
【図２１】
2014103652.tif 000023
【図２２】
2014103652.tif 000024
【図２３】
2014103652.tif 000025
【図２４】
2014103652.tif 000026