一種振膜、其製作方法及包含該振膜的揚聲器與流程

2024-03-10 18:25:15

本發明涉及電聲領域。更具體地，涉及一種結構穩定性好的振膜、其製作方法及包含該振膜的揚聲器。

背景技術：

揚聲器等聲學器件作為一種能夠將電能轉化為聲能的器件，現已廣泛的應用於如電腦、手機等移動終端中。且隨著電子科技及信息產業的不斷發展以及市場需求的不斷提高，人們對揚聲器性能的要求也越來越高。振膜作為揚聲器實現電聲能轉換的重要部件之一，其性能的優劣直接影響著揚聲器的聲放效果，從而對振膜的結構及性能等的改進研究也受到了更多的關注。

現有的振膜中，通常會在振膜本體的中央部結合有球頂或平板結合部，用於防止振膜在高頻段產生分割振動。針對振膜本體為矽橡膠，球頂部為高分子材料，例如聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等；或者是，振膜本體為高分子材料，球頂部為矽橡膠的振膜，振膜本體與結合部之間的結合主要是通過膠合或直接模壓熱固化來實現。在這些方法得到的振膜中，振膜本體與結合部之間的結合力較弱，在振膜振動工作過程中還會出現結合部脫落的現象，使得振膜結構遭到破壞，影響振膜順性及產品的品質和使用壽命。

基於以上因素，有必要針對上述問題提出改進方案，以期改善振膜在使用過程中的結構穩定性及順性等指標。

技術實現要素：

本發明的第一個目的在於提供一種振膜，該振膜具有好的結構穩定性、長的使用壽命、較好的順性及優異的可靠性。

本發明的第二個目的在於提供一種結構穩定性好的振膜的製作方法。

本發明的第三個目的在於提供一種揚聲器。

為達到上述第一個目的，本發明採用下述技術方案：

一種振膜，包括高分子材料層和矽橡膠層，在所述高分子材料層和所述矽橡膠層之間結合有表面處理層，所述表面處理層包括含矽氧鍵的有機材料。

優選地，所述表面處理層還包括偶聯劑。

優選地，所述偶聯劑選自鈦酸酯偶聯劑或矽烷偶聯劑。

優選地，所述偶聯劑與含矽氧鍵的有機材料的質量比為1:100～10:100；更優選地，所述偶聯劑與所述含矽氧鍵的有機材料的質量比為4:100～8:100。

優選地，所述鈦酸酯偶聯劑選自四丁基鈦酸酯。

優選地，所述含矽氧鍵的有機材料選自聚二甲基矽氧烷低聚物、含矽氧鍵的環狀有機矽和羥基化甲基矽氧烷樹脂中的一種或多種。

優選地，所述聚二甲基矽氧烷低聚物為聚合度為2～50的聚二甲基矽氧烷。

優選地，所述含矽氧鍵的環狀有機矽選自2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四苯基環四矽氧烷和八甲基環四矽氧烷中的一種。

優選地，所述羥基化甲基矽氧烷樹脂選自1,1,3,3-四甲基二矽氧烷-1,3-二醇和二羥基聚二甲基矽氧烷中的一種。

優選地，所述高分子材料層的材料選自聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、工業化液晶聚合物(LCP)和聚醯亞胺(PI)中的一種。

優選地，所述矽橡膠層為振膜本體層，所述高分子材料層作為結合層結合在振膜本體層中央部；或者，所述高分子材料層為振膜本體層，所述矽橡膠層作為結合層結合在振膜本體層中央部。

優選地，所述振膜本體層具有鏤空的中央部，所述結合層與鏤空的中央部邊緣結合。

優選地，所述表面處理層的厚度為1nm～1000nm。

優選地，所述振膜本體層的厚度為1μm～200μm。

為達到上述第二個目的，本發明採用下述技術方案：

一種振膜的製作方法，該方法包括如下步驟：

將表面處理層的材料配製成溶液；

將配製好的溶液施加到高分子材料層的表面；

將經表面處理的高分子材料層與矽橡膠層結合，熱壓成型得到所述振膜。

優選地，所述將表面處理層的材料配製成溶液的方法包括將所述表面處理層的材料溶於甲苯或甲醇。

優選地，該製作方法進一步包括，在將配製好的溶液施加到高分子材料層的表面之前，對所述高分子材料層的表面進行等離子處理。等離子處理可改善高分子材料層表面的活性，從而改善高分子材料層與矽橡膠層的結合強度。

優選地，所述將配製好的溶液施加到高分子材料層的表面的方法包括將配製好的溶液噴塗或塗覆到高分子材料層的表面。

為達到上述第三個目的，本發明提供一種包括如上所述振膜的揚聲器。

如無特殊說明，本發明中所用各原材料均可商購獲得，各原料應符合相應質量標準要求。除上述說明外，本發明的製作工藝中未具體提及的工序以及所用設備均可採用所屬領域中的常規設備或參照所屬領域的現有技術進行。

本發明的有益效果如下：

本發明的振膜通過在高分子材料層和矽橡膠層之間結合有包括含矽氧鍵的有機材料的表面處理層，一方面增加了高分子材料層表面的極性鍵，提高了高分子材料層與矽橡膠層的結合力；另一方面，該表面處理層表面含有大量的矽氧鍵，該矽氧鍵與矽橡膠層中的矽氧鍵極性相同而被吸附，可進一步提高高分子材料層與矽橡膠層之間的結合穩定性，使得振膜結構更穩定，振膜可靠性和壽命均得到提高。經測定，本發明的振膜的高分子材料層和矽橡膠層間的結合強度相比較常規的僅由高分子材料層和矽橡膠層組成的振膜提高了50％以上。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1示出本發明實施例1的振膜的剖面圖。

圖2示出本發明實施例1中所得振膜與常規振膜中高分子材料層與矽橡膠層間的結合強度示意圖。

圖3示出本發明實施例2的振膜的剖面圖。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發明，下面結合優選實施例和附圖對本發明做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本發明的保護範圍。

實施例1

圖1示出了本發明振膜的第一種實施方式。如圖1所示，一種振膜，包括作為振膜本體層的矽橡膠層1，位于振膜本體層中央部101上的高分子材料層2和結合於矽橡膠層1與高分子材料層2之間的表面處理層3，表面處理層3包括含矽氧鍵的有機材料和鈦酸酯偶聯劑。振膜本體層包括中央部101、位於中央部101外周的折環部102以及位於折環部102外側的連接部103。連接部103用於將振膜與揚聲器其它相關部件結合起來。高分子材料層2通過表面處理層3與振膜本體層的中央部101結合。本實施例中，矽橡膠層1的厚度為約100μm；高分子材料層2的材料為聚萘二甲酸乙二醇酯，厚度為約100μm；表面處理層3中含矽氧鍵的有機材料為聚合度為10的聚二甲基矽氧烷低聚物，鈦酸酯偶聯劑為四丁基鈦酸酯，且四丁基鈦酸酯和聚二甲基矽氧烷低聚物的質量比5:100，表面處理層3的厚度為約200nm。

進一步地，上述振膜的製作步驟如下：

將四丁基鈦酸酯與聚合度為10的聚二甲基矽氧烷低聚物按質量比5:100混合，並溶於溶劑甲苯中，配製成質量濃度為10％的溶液；

將聚萘二甲酸乙二醇酯層的表面進行等離子處理，再將上述配製好的溶液噴塗在該表面；

將聚萘二甲酸乙二醇酯層噴塗有溶液的表面與矽橡膠層結合，於模具中熱壓成型得到所述振膜。

振膜結合強度測定：測定本實施例所得振膜的結合強度。作為對比，還測定了常規的通過模壓熱固化直接結合高分子材料層和矽橡膠層得到的振膜的結合強度(對照組)，結果如圖2所示。從圖2中可知，本發明中，通過在高分子材料層和矽橡膠層之間結合有含矽氧鍵的有機材料和鈦酸酯偶聯劑的表面處理層後，振膜的高分子材料層與矽橡膠層間的結合強度相比較傳統振膜提高了50％以上。振膜的結構穩定性及順性得到改善，產品的品質和使用壽命也得到提高。

由於本發明的揚聲器採用了上述振膜，使得揚聲器的結構穩定性也更好，聲音質量更高，能夠滿足人們對電子設備高聲音質量的要求。

實施例2

圖3示出了本發明的振膜的第二種實施方式。如圖3所示，一種振膜，包括作為振膜本體層的矽橡膠層1，位于振膜本體層中央部101上的高分子材料層2和結合於矽橡膠層1與高分子材料層2之間的表面處理層3，表面處理層3包括含矽氧鍵的有機材料和鈦酸酯偶聯劑。振膜本體層包括中央部101、位於中央部101外周的折環部102以及位於折環部102外側的連接部103。該實施例中，中央部101鏤空，高分子材料層2的邊緣通過表面處理層3與中央部101鏤空邊緣結合。本實施例中，矽橡膠層1的厚度為100μm；高分子材料層2的材料為工業化液晶聚合物，厚度為約120；表面處理層3中含矽氧鍵的有機材料為聚合度為10的聚二甲基矽氧烷低聚物，鈦酸酯偶聯劑為四丁基鈦酸酯，且四丁基鈦酸酯和聚二甲基矽氧烷低聚物的質量比8:100，表面處理層3的厚度為500nm。

進一步地，上述振膜的製作步驟如下：

將四丁基鈦酸酯與聚合度為10的聚二甲基矽氧烷低聚物按質量比8:100混合，並溶於溶劑甲醇中，配製成質量濃度為10％的溶液；

將工業化液晶聚合物層的表面進行等離子處理，再將上述配製好的溶液噴塗在該表面；

將工業化液晶聚合物層噴塗有溶液的表面與矽橡膠層結合，於模具中熱壓成型得到所述振膜。所得振膜的性能與實施例1相近。

實施例3

一種振膜，其結構如圖1所示，包括作為振膜本體層的矽橡膠層1，位于振膜本體層中央部101上的高分子材料層2和結合於矽橡膠層1與高分子材料層2之間的表面處理層3，表面處理層3包括含矽氧鍵的有機材料和鈦酸酯偶聯劑。本實施例中，矽橡膠層1的厚度為200μm；高分子材料層2的材料為聚醯亞胺，厚度為20μm；表面處理層3中含矽氧鍵的有機材料為1,1,3,3-四甲基二矽氧烷-1,3-二醇，鈦酸酯偶聯劑為四丁基鈦酸酯，且四丁基鈦酸酯和1,1,3,3-四甲基二矽氧烷-1,3-二醇的質量比5:100，表面處理層3的厚度為100nm。

進一步地，上述振膜的製作步驟如下：

將四丁基鈦酸酯與1,1,3,3-四甲基二矽氧烷-1,3-二醇按質量比5:100混合，並溶於溶劑甲苯中，配製成質量濃度為10％的溶液；

將聚醯亞胺層的表面進行等離子處理，再將上述配製好的溶液噴塗在該表面；

將聚醯亞胺層噴塗有溶液的表面與矽橡膠層結合，於模具中熱壓成型得到所述振膜。所得振膜的性能與實施例1相近。

實施例4

本實施例的實施方式與實施例1基本相同，其不同之處在於：所述高分子材料層為振膜本體層，所述矽橡膠層結合在所述振膜本體層中央部，其中，高分子材料層的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯。表面處理層中含矽氧鍵有機材料為四丁基鈦酸酯和2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四苯基環四矽氧烷按質量比4:100混合後的混合物。其餘條件不變，得到振膜。所得振膜的性能與實施例1相近。

顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的實施方式的限定，對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這裡無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬於本發明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之列。