CN101729971A

CN101729971A - 驻极体振膜的制造方法

Info

Publication number: CN101729971A
Application number: CN200810172354A
Authority: CN
Inventors: 李芳庆
Original assignee: High Tech Computer Corp
Current assignee: HTC Corp
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-06-09

Abstract

本发明提供一种驻极体振膜的制造方法，该制造方法包括下列步骤：首先，将电介质薄膜通过粘结材料贴附在框架上，并将固定件抓附在电介质薄膜上表面的边缘以及框架上；接着，对电介质薄膜进行金属溅射处理，以形成导电材料层；最后，对电介质薄膜进行极化处理，从而制成驻极体振膜。

Description

驻极体振膜的制造方法

技术领域

本发明涉及一种薄膜的制造方法，特别涉及一种可作为驻极体式电声致动器的振膜的制造方法。

背景技术

扬声器(loudspeaker)是一种能够发出声音的装置，其发声的原理是利用电信号来使振膜振动以产生声音，目前已广泛地应用在移动电话、个人数字助理及笔记本电脑等需要发声的电子装置上。

传统的扬声器为电动式(dynamic)扬声器，其利用磁铁吸引通电的线圈，来使与线圈连接的振膜产生振动以发出声音。然而，上述的电动式扬声器虽可产生很好的音质，但由于其音腔需要占有一定的空间，厚度始终无法缩小，当应用在移动电话、个人数字助理及笔记本电脑等可携式电子装置上时，该产品的厚度便无法缩小。

为解决上述问题，有人提出了一种驻极体式扬声器。驻极体式扬声器包含有作为振膜的可挠的电介质薄膜，在薄膜的表面上形成有作为电极的导电材料。在导电材料形成后，再对电介质薄膜进行极化(polarize)处理，以使其内部及表面上带有电荷。有关驻极体式扬声器的技术，可参考第I293233号、发明名称为“可挠式扬声器及其制法”的台湾专利。

然而，以目前制程所制造出的振膜，其导电材料容易从电介质薄膜上脱落，因此会影响驻极体式扬声器的发声质量。除此之外，目前驻极体振膜(electret diaphragm)的制造方法也不易于量产。

发明内容

本发明提供一种驻极体振膜的制造方法，其中使用真空胶带或夹具将电介质薄膜固定在框架上，并通过使用输送带来加速驻极体振膜的产出。

在一个实施例中，本发明的驻极体振膜的制造方法是在框架的上表面涂布一层粘结材料(adhesive material)，并将电介质薄膜贴附在框架的上表面，当薄膜作为电声致动器的振膜时，厚度为1至50μm。在薄膜贴附在框架上后，将真空胶带或夹具等固定件抓附于电介质薄膜的上表面的边缘及框架上。接着，以氧等离子体或氩等离子体对薄膜的上表面进行处理，使得薄膜的上表面产生活化基(activated group)，以易于使导电材料附着，而所使用的等离子体功率为100至1000瓦，等离子体处理的时间为10至120秒，也可使用800瓦的等离子体功率对薄膜进行20秒的等离子体处理。

在等离子体处理之后，接着通过第一输送带将框架输送至金属溅射设备中，以在薄膜的上表面形成导电材料层，例如是铝层或金层，其厚度介于0.01与1μm之间。当所形成的导电材料层为铝层时，在薄膜上溅射沉积的速率为每秒1至20埃(angstrom，A)；当所形成的导电材料层为金层时，在薄膜上溅射沉积的速率为每秒0.1至5埃，所使用的溅射电压为400至1500V。此外，薄膜与靶源(sputtering target)之间的距离为10至30厘米。为避免薄膜在溅射过程中过热而损坏，每当对薄膜进行10秒至60秒的溅射后，需要停止对薄膜进行溅射10至60秒，以使其冷却，而后再进行溅射。当导电材料层形成后，再利用第一输送带将框架从金属溅射设备输送出。

当将框架从金属溅射设备输送出后，从第一输送带上取下框架并以手动方式或利用翻面设备将框架翻面，使薄膜的下表面朝上。

接着，当框架翻面后，将其置于第二输送带上，并通过第二输送带将框架输送至充电设备中，以在其中实行电晕充电(corona charging)，以使薄膜成为能够长期保存有静电荷的压电振膜。电晕充电所使用的电压为10kV至20kV，电流为0.01mA至1mA，薄膜的下表面距离电极约2至20厘米。当电晕充电完成后，再利用第二输送带将框架从充电设备输送出。

为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显，下文特别列举了本发明的实施例，并配合所附图示，作详细说明如下。

附图说明

图1a至图1f以及图2至图4为根据本发明的在电介质薄膜上形成导电材料的方法。

图5为根据本发明的在电介质薄膜上形成导电材料的方法，其中使用输送带。

主要组件符号说明

110：框架 112：上表面

114：下表面 116：外侧表面

118：内侧表面 120：粘结材料

130：薄膜 132：上表面

134：下表面 140：真空胶带

150：夹具 160：靶源

170：电极 180：导电材料层

具体实施方式

参考图1a至图4，本发明的驻极体振膜的制造方法提供了刚性的环形框架110，其具有上表面112(见图1a)。接着，在框架110的上表面112上涂布一层粘结材料120(见图1b)，并将电介质薄膜130贴附在框架110的上表面112的粘结材料120上(见图1c、1d)，所贴附的薄膜130可为例如以聚全氟乙丙烯(fluorinated ethylene propylene，FEP)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene，PTFE)、聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride，PVDF)、二氧化硅(SiO₂)或其它含氟的高分子聚合物所制成。当薄膜130作为电声致动器的振膜时，需要对薄膜130进行极化处理，以使其内部或表面上带有电荷，所带有的电荷量越多薄膜130可产生的振动也就越大，可通过增加薄膜130的厚度来容纳更多的电荷。然而，薄膜130的厚度越大意味着质量也就越大，也更不容易产生振动。因此，为了取得平衡，当薄膜130作为电声致动器的振膜时，例如是以聚四氟乙烯(PTFE)材料所制成的振膜时，厚度为1至50μm。参考图1e，在薄膜130贴附于框架110后，再将真空胶带140抓附于薄膜130的上表面132的边缘及框架110上，使得薄膜130能够牢固地附着且紧绷地展开于框架110上。真空胶带140抓附的方法为，将真空胶带140贴附在薄膜130的上表面132的边缘，并将真空胶带140延伸贴附在框架110的外侧表面116以及下表面114，还可视情况将真空胶带140延伸贴附在框架110的内侧表面118。

本发明并不限于以真空胶带140作为使薄膜130紧绷地展开于框架110上的固定件。另外，参考图1f，本发明也可利用U字形的夹具150作为固定件，将夹具150抓附在薄膜130的上表面132的边缘以及框架110的下表面114上，以使薄膜130能够牢固地附着且紧绷地展开于框架110上，同样可达到相同的效果。适合作为夹具150的材料应该在真空中不易挥发出气体，例如是金属材料或者是塑料材料，制作成可夹住薄膜130边缘的形状。

参考图2，接着，将框架110连同薄膜130放入真空腔体内，并以等离子体，例如氧等离子体或氩等离子体对薄膜130的上表面132进行处理，使得薄膜130的上表面132产生活化基，以易于使导电材料附着。应当了解，当等离子体的功率越大且持续的时间越久时，薄膜130的上表面所产生的活化基也就越多，也就易于使导电材料附着。然而，过大的等离子体功率或者是持续过久的等离子体处理，会造成薄膜130的损坏。因此，根据本发明的方法，所使用的等离子体功率为100至1000瓦，等离子体处理的时间为10至120秒，优选地是可使用800瓦的等离子体功率对薄膜130进行20秒的等离子体处理。

参考图3，在等离子体处理之后，接着利用例如溅射的方式在薄膜130的上表面132形成导电材料层180，例如是铝层或金层，其厚度介于0.01与1μm之间。当所形成的导电材料层180为铝层时，在薄膜130上溅射沉积的速率为每秒1至20埃；当所形成的导电材料层180为金层时，在薄膜130上溅射沉积的速率为每秒0.1至5埃，所使用的溅射电压为400至1500V。另外，薄膜130与靶源160之间的距离如果过小，薄膜130容易损坏，而当薄膜130与靶源160之间的距离过大时，溅射的效率则会很差。因此，薄膜130与靶源160之间的距离优选为10至30厘米。为避免薄膜130在溅射过程中过热而损坏，每当对薄膜130进行10秒至60秒的溅射后，需要停止对薄膜130进行溅射10至60秒，以使其冷却，而后再进行溅射，直到预定厚度的导电材料层180形成为止。

参考图4，在溅射制程之后，当薄膜130作为电声致动器的振膜时，需要再对薄膜130进行极化处理，例如以电晕充电法使薄膜130成为能够长期保存有静电荷的驻极体振膜。电晕充电所使用的电压为10kV至20kV，电流为0.01mA至1mA，薄膜130的下表面134距离电极170约2至20厘米，且导电材料层180需接地。

为了加速驻极体振膜的产出，本发明的驻极体振膜的制造方法可利用输送带加以实行。举例而言，参考图5，在等离子体处理制程之后，将框架110连同薄膜130放置在第一输送带510上，使薄膜130的上表面132朝上，并通过第一输送带510将框架110输送至金属溅射设备520中，以在薄膜130的上表面132上溅射形成导电材料层180。当导电材料层180形成后，再利用第一输送带510将框架110从金属溅射设备520输送出。

当将框架110从金属溅射设备520输送出后，从第一输送带510上取下框架110并以手动方式或利用翻面设备530将框架110翻面，使薄膜130的下表面134朝上。

接着，当框架110翻面后，将框架110置于第二输送带540上，并通过第二输送带540将框架110输送至充电设备550中，以在其中实行电晕充电，对设置在框架110上的薄膜130进行极化处理。当电晕充电完成后，再利用第二输送带540将框架110从充电设备550输送出。

根据本发明的驻极体振膜的制造方法，通过真空胶带或夹具等固定件将电介质薄膜紧绷地展开在框架上，并通过本发明所揭露的溅射及极化处理中的制程参数，可使得经过溅射及极化处理后所制得的驻极体振膜上的导电材料不易从电介质薄膜上脱落。此外，本发明还可通过使用输送带来加速驻极体振膜的产出。

虽然本发明已以前述优选实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作出各种更正与修改。因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种驻极体振膜的制造方法，该制造方法包括：

提供框架，该框架具有上表面和下表面；

在所述框架的上表面涂布粘结材料；

将电介质薄膜贴附于所述框架的上表面的粘结材料上，其中所述电介质薄膜具有上表面和下表面；

将固定件抓附在所述电介质薄膜上表面的边缘以及所述框架上；

在所述电介质薄膜的上表面形成导电材料层；以及

对所述电介质薄膜进行极化处理。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其中在所述电介质薄膜的上表面形成导电材料层的步骤包括：

对所述电介质薄膜的上表面进行等离子体处理；以及

以溅射的方式在所述电介质薄膜的上表面形成所述导电材料层。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其中对所述电介质薄膜的上表面进行等离子体处理的步骤包括：

以100至1000瓦的氧等离子体或氩等离子体对所述电介质薄膜的上表面进行10至120秒的处理。

4.根据权利要求2所述的制造方法，其中所述电介质薄膜的厚度为1至50μm，且所述导电材料层的厚度介于0.01与1μm之间。

5.根据权利要求2所述的制造方法，其中所使用的溅射电压为400V至1500V。

6.根据权利要求2所述的制造方法，其中以溅射的方式在所述电介质薄膜的上表面形成所述导电材料层的步骤包括：

对所述电介质薄膜进行持续10秒至60秒的溅射后，停止对所述电介质薄膜进行溅射以冷却所述电介质薄膜。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其中以溅射的方式在所述电介质薄膜的上表面形成所述导电材料层的步骤还包括：

停止对所述电介质薄膜进行溅射后10至60秒，再开始对所述电介质薄膜进行溅射。

8.根据权利要求1所述的制造方法，其中在所述电介质薄膜的上表面形成导电材料层的步骤还包括：

将所述框架置于第一输送带上；

通过所述第一输送带将所述框架输送至金属溅射设备中；以及

在所述金属溅射设备中，以溅射的方式在所述电介质薄膜的上表面形成所述导电材料层。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其中在所述电介质薄膜的上表面形成导电材料层的步骤还包括：

在形成所述导电材料层后，通过所述第一输送带将所述框架从所述金属溅射设备输送出。

10.根据权利要求9所述的制造方法，该制造方法还包括：

当所述第一输送带将所述框架从所述金属溅射设备输送出后，从所述第一输送带上取下所述框架；以及

将所述框架翻面，使所述电介质薄膜的下表面朝上，以对所述电介质薄膜进行极化处理。

11.根据权利要求10所述的制造方法，其中对所述电介质薄膜进行极化处理的步骤包括：

当所述框架翻面后，将所述框架置于第二输送带上；

通过所述第二输送带将所述框架输送至充电设备中；以及

在所述充电设备中，以电晕充电法对所述电介质薄膜进行极化处理。

12.根据权利要求11所述的制造方法，其中对所述电介质薄膜进行极化处理的步骤包括：

以所述电晕充电法对所述电介质薄膜进行极化处理，所使用的电压为10kV至20kV，电流为0.01mA至1mA，且所述电介质薄膜的下表面与所述电晕充电法所使用的电极之间的距离为2至20厘米。

13.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述固定件为真空胶带，所述真空胶带贴附在所述电介质薄膜的上表面的边缘以及所述框架的下表面上。

14.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述固定件为U形夹具。

15.根据权利要求2所述的制造方法，其中对所述电介质薄膜的上表面进行等离子体处理的步骤包括：

以800瓦的氧等离子体或氩等离子体对所述电介质薄膜的上表面进行20秒的处理。