CN110191400A - 防水透气膜及其模具和制造方法以及扬声器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防水透气膜及其模具和制造方法以及扬声器。所述防水透气膜的模具，其包括：基板；多个相互间隔的柱体，所述柱体固定于所述基板的第一表面上。每个柱体包括自所述基板的第一表面延伸形成的第一柱体部和自第一柱体部的末端延伸形成的一个或多个第二柱体部，其中第一柱体部的截面宽度大于第二柱体的截面宽度。采样上述模具制得的防水透气膜不仅可以保证通气通声质量，还可以具有足够的膜厚度，从而可以保证防水透气膜的强度，以提高其防水深度。

Description

防水透气膜及其模具和制造方法以及扬声器

【技术领域】

本发明属于微型扬声器领域，更具体涉及一种防水透气膜及其模具和制造方法以及具有该防水透气膜的扬声器。

【背景技术】

现有的智能手机，平板电脑和可通话的手表等许多设备都有防水要求。为了达到更好的防水效果，最好的办法就是把设备做成全封闭。随着无线充电和无线耳机的广泛应用，智能手机，平板电脑和可通话的手表等设备上的孔越来越少，留下的孔只剩下用于声压输入的麦克风孔和用于声压输出的扬声器孔。这是因为为了让声音更好的传输，声音传播的路径就不能完全封闭。而如何保证不完全封闭的声音传播的路径能够有效的防水就是一个需要解决的问题。

目前的技术是使用防水透气膜做防水封闭。现一般使用的防水透气膜都是有机材料，在膜上有许多微米级别的小孔，声音能够顺利的通过这些小孔而水由于张力的原因无法通过这些小孔，从而实现在声音传播路径上的防水功能。但是由于工艺的原因，要把膜上的孔做到足够小，这层膜就得做的很薄。有机材质本身也比较软，非常容易损坏，安装过程中被手触摸到就会损坏，实际应用中还需要设计特别的保护。其次，由于膜的强度不足，能够承受的水压，也就是防水的深度是有上限的。

目前的技术是把一层防水透气膜贴在一片金属片上，金属片上有大孔，孔间的金属结构作为加强筋加强有机膜的抗压能力。但是有机膜本身的抗压能力有限，即使有金属结构加强也很难满足现在越来越多的新产品提出的越来越高的防水要求。

因此，有必要提出一种改进的技术方案来克服上述问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种防水透气膜及其模具和制造方法以及具有该防水透气膜的扬声器，其采用模具通过模铸方法制得防水透气膜，该防水透气膜可以保证通气通声质量，也可以具有足够的膜厚度，从而可以保证防水透气膜的强度。

根据本发明的一个方面，本发明提供一种防水透气膜的模具，其包括：基板；多个相互间隔的柱体，所述柱体固定于所述基板的第一表面上。每个柱体包括自所述基板的第一表面延伸形成的第一柱体部和自第一柱体部的末端延伸形成的一个或多个第二柱体部，其中第一柱体部的截面宽度大于第二柱体的截面宽度。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种利用模具制造防水透气膜的制造方法。所述制造方法包括：进行注模，向所述防水透气膜的模具内注入填充材料，以使得填充材料填充由底板和多根柱体围成的空隙；进行脱模，将注模成型后的填充材料从所述防水透气膜的模具中脱离，以得到防水透气膜。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种防水透气膜，其包括：膜片，其具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；多个第一层孔，所述第一层孔自所述膜片的第一表面延伸进入所述膜片内；多个第二层孔，所述第二层孔自所述膜片的第二表面延伸进入所述膜片内；每个第一层孔会对应并连通于多个第二层孔，第二层孔的截面的宽度小于所述第一层孔的截面的宽度。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种扬声器，其包括壳体、位于所述壳体内的马达组件，以及连接在所述壳体的内侧壁上的振板。所述振板和本发明中提供的防水透气膜集成在一张膜上。

与现有技术相比，本发明采用模具通过模铸方法制造防水透气膜。这样，本发明中的防水透气膜不仅可以保证通气通声质量，还可以具有足够的膜厚度，从而可以保证防水透气膜的强度，以提高其防水深度。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为膜片被直接打孔后的部分纵向剖面示意图；

图2为膜片经各向异性腐蚀工艺打孔后的纵向剖面示意图；

图3其为本发明在一个实施例中的制造防水透气膜的模具的结构示意图；

图4为对图3所示的制造防水透气膜的模具进行注膜后的纵向剖面示意图；

图5为对图4进行脱模后制得的防水透气膜的纵向剖面示意图；

图6为本发明在另一个实施例中的制造防水透气膜的模具的结构示意图；

图7为本发明在再一个实施例中的制造防水透气膜的模具的结构示意图；

图8为图7中的模具脱模后得到膜片的结构示意图；

图9为图8中的膜片加压过程示意图；

图10为利用图7中的模具的模铸方法的流程示意图；

图11为防水透气膜上不同形状的双面错位孔的俯视图；

图12为本发明在另一个实施例中的双层柱体的模具的单面模铸防水透气膜的示意图；

图13为本发明在另一个实施例中的双层柱体的模具和单层柱体的模具的双面模铸防水透气膜的示意图；

图14为本发明在一个实施例中双层柱体的模具的第一种制造方法；

图15为本发明在一个实施例中双层柱体的模具的第二种制造方法；

图16为本发明在一个实施例中双层柱体的模具的第三种制造方法；

图17为一种增材缩孔工艺的示意图；

图18为加压吹液态材料缩孔工艺的示意图；

图19为利用光刻工艺加工一次性模具的过程示意图。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。

本发明中指的“孔”的形状可以是各种截面形状，比如圆形、方形、矩形等，孔径是指孔的截面的最大宽度或最小宽度，而不一定是圆形孔的直径，比如孔的截面为正方形，那么该孔的孔径可以是指正方形的对角线长度或一条边的长度，孔的直径中的直径一词也不意味着孔的截面一定是圆形，此时的直径是一个广义概念，可以指孔的截面的最大宽度或最小宽度，比如长方形孔的直径可以指长方形孔的对角线或短边的长度。

在防水透气膜中，单位面积有效通孔面积指的是：在膜(或膜片)上每个通孔的直径可能会变化，每个通孔的最小直径处面积为孔有效通孔面积，在单位面积的膜上，所有通孔的孔有效通孔面积的总和为单位面积有效通孔面积(以下简称为有效面积)。显然，要提高单位面积有效通孔面积，一方面是要把孔做的尽量孔径变化小，一方面是要提高孔的密度。

该防水透气膜的一大制造难点就是，一方面为了提高膜的防水特性，膜上的孔的直径要求要尽量小，另一方面为了保证膜的强度，膜需要有一定的厚度。这样膜上通孔的深度与直径的比值(简称为深径比)会比较高，从而会带来加工上的难度。可以根据应用的要求来选择制造工艺。

第一类方法是在准备好的膜片110上直接打孔(或单面打孔)，以形成许多微米级的通孔120，如图1所示，其为膜片被直接打孔后的部分纵向剖面示意图。打孔的工艺有机械加工，电火花加工，激光加工，3D是(3Dimensions，三维)打印，化学刻蚀，离子刻蚀，光刻等。使用机械加工和电火花的方式打孔，最小孔径在10微米左右，孔径比较大，膜能承受的水压不太高，深径比比较高的话打穿有难度，而且机械加工对膜的机械强度要求比较高，孔不可能做的太密。激光加工打孔，由于光斑尺寸的限制，一般能做的最小孔径也是10微米左右，深径比比较高的话打穿有难度，用超快激光(纳秒，皮秒，飞秒激光)加工效果比较好，但是大量的孔一个个的加工成本比较高。3D打印由于是增材制造，高深径比的问题比较容易解决，但是现有3D打印的精度最小也在10微米，这就意味着要制作10微米以下孔径的深孔比较困难。使用化学刻蚀方法，制作小孔径的孔是有可能的，但是孔的大小与通孔的深度有关系，各向同性腐蚀很难做出高深径比的通孔，孔径变化也比较大。各向异性腐蚀的话，现有材料中几乎没有腐蚀角接近直角的材料，这意味着通孔只能是有一定角度的锥形，只能满足有效面积要求不高的应用，如图2所示，其为膜片经各向异性腐蚀工艺打孔后的纵向剖面示意图，其中，膜片210上形成的通孔220的锥角固定。离子刻蚀和直接光刻的孔的尺寸可以控制的比较好，但是深径比比较高的话加工也比较有难度，而且加工成本比较高，直接光刻的话光刻后的光刻胶本身作为结构材料性能不能满足比较高要求的需求，一般要结合后续倒模工艺。

为了克服上述在膜片上直接打孔的不足，本发明提供了制造防水透气膜的第二类方法。所述第二类方法是用倒模工艺制造膜片，模具的制作是关键。

单面模铸工艺

请参考图3所示，其为本发明在一个实施例中的制造防水透气膜的模具的结构示意图。图3所示的制造防水透气膜的模具包括基板310和多个柱体320，所述柱体320固定于所述基板310的第一表面312上，且所述多个柱体320之间相互间隔并密集排布，所述柱体320的截面尺寸(或宽度)为微米级，例如，所述柱体320的截面的宽度可以小于等于50微米，优选的可以小于等于20微米，所述柱体的高宽比可以在1-15之间，优选的，可以在3-15之间，比如8或10。

所述柱体320可以是圆柱体，长方体柱，方形柱，三角形柱等。

图3所示的制造防水透气膜的模具可以分为可以多次使用的模具和一次性的模具。多次使用的模具要求模具强度高，一般由金属制成。加工方法可以是机械加工，电火花加工，激光加工，3D打印，化学刻蚀和或离子刻蚀等。为了使倒模后膜(或膜片)上的孔有比较高的深径比，柱体320需要有比较高的高宽比，例如高宽比可以在1-15之间，优选的，可以在3-15之间，比如8或10，这样的结构比较脆弱，对加工的要求比较高。可以根据应用的要求来选择制造工艺。

以下结合图4和图5，介绍采用图3所示的制造防水透气膜的模具进行模铸的过程。

首先，进行注模。向图3所示的制造防水透气膜的模具内注入填充材料410，以使得填充材料410填充由基板310和多个柱体320围成的空隙，具体如图4所示，图4为对图3所示的制造防水透气膜的模具进行注膜后的纵向剖面示意图。所述注膜步骤的铸造方法可以是浇铸，注塑成型,电铸等；所述填充材料410可以为金属，非金属，有机物或多重材料复合。

然后，进行脱模。将注模成型后的填充材料410从图3所示的制造防水透气膜的模具中脱离，以得到防水透气膜，具体如图5所示。图5为对图4进行脱模后制得的防水透气膜的纵向剖面示意图，图5所示的防水透气膜包括膜片510和贯穿所述膜片510的多个通孔520，所述通孔520自所述膜片510的第一表面512贯穿至所述膜片510的第二表面514，所述多个通孔520相互间隔排布。其中，通孔520的孔径为微米级，其深径比可以在1-15之间，优选的，可以在3-15之间，比如8或10，所述通孔的孔径可以小于等于50微米，优选的可以小于等于20微米。

可见，在此实施例中，本发明采用单面模铸工艺制造防水透气膜，以克服前述孔深径比高带来的加工困难。这样，本发明制得的防水透气膜，其单位面积有效通孔面积比较高保证通气通声质量，其膜厚度足够保证膜的强度，从而提高防水深度。

本发明中的模具使用时，由于柱体320结构比较脆弱(尤其高宽比比较高时)，脱模时容易被损坏。一种改善的办法是把柱体做成锥状。各向异性腐蚀加工形成的锥角与材料有关，不能控制。一般希望锥角可设计可控制。一种加工方式是以设计的角度加工模具,把柱体加工成锥形，可以是模具改变固定的角度，也可以是加工工具改变加工角度。微尺寸下机械加工，电火花加工，激光加工，离子刻蚀都可以做到这一点。

图6其为本发明在另一个实施例中的制造防水透气膜的模具的结构示意图。如图6所示，所述模具包括基板610和多个柱体620，所述柱体620固定于所述基板610的第一表面上。所述柱体620为根部粗，末端细的锥形，此处的锥形可以是广义上的锥形，包括锥台、圆锥、方锥等。这样，在脱模时，不容易损坏模具。

双面模铸工艺

除了图3-图5所示的单面模铸方式，也可以采用双面模铸方式来制造防水透气膜。

图7为本发明在再一个实施例中的制造防水透气膜的模具的结构示意图。如图7所示，所述模具包括第一模具单元710和第二模具单元720。每个模具单元包括基板730和多个柱体740。所述柱体740固定于所述基板710的第一表面上，且所述多个柱体740之间相互间隔并密集排布，所述柱体740的截面尺寸为微米级。第一模具单元710和第二模具单元720相向放置，第一模具单元710的基板的第一表面面向且平行于所述第二模具单元720的基板的第一表面，第一模具单元710的多个柱体740中的一个或多个与第二模具单元720的多个柱体740中的一个或多个相对设置，第一模具单元710和第二模具单元720的相对的柱体的末端相互间隔。

在一个应用中，第一模具单元710的柱体740的高宽比和第二模具单元720的柱体740的高宽比均可以在1-15之间，优选的，可以在3-15之间，比如8或10，所述柱体的截面宽度可以小于等于50微米，优选的可以小于等于20微米。由于是双面模铸，每个模具单元710的柱体740的高宽比可以更小些，这样更容易制造，强度也更强。每个模具单元的详细介绍也可以参考上文中的单边模铸的模具，这里不再赘述。

图10为利用图7中的模具的模铸方法900的流程示意图。下面结合图7-9介绍所述模铸方法900，图8为图7中的模具脱模后得到膜片的结构示意图，图9为图8中的膜片加压过程示意图。所述模铸方法900包括如下步骤。

步骤910，如图7所示的，将第一模具单元710和第二模具单元720相向放置，此时第一模具单元710的基板730的第一表面面向且平行于所述第二模具单元720的基板730的第一表面，第一模具单元710的多个柱体740与第二模具单元720的多个柱体740分别相对，向所述第一模具单元710和第二模具单元720之间注入填充材料805，以使得填充材料填充由基板之间的空隙。

步骤920，如图8所示的，进行脱模，将注模成型后的填充材料从所述防水透气膜的模具中脱离，以得到膜片810。所述膜片810具有第一表面811和与所述第一表面相对的第二表面812。在所述膜片810的第一表面811延伸形成有多个第一层孔813，在所述膜片810的第二表面812延伸形成有多个第二层孔814。每个第二层孔814与至少一个第一层孔813相对。

步骤930，如图9所示的，在所述膜片810一侧加压使得所述膜片810两侧的孔贯通，从而得到防水透气膜。此时，第二层孔814与其相对的第一层孔813相通以形成贯穿所述防水透气膜810的通孔。所述压力可以是气压，也可以是其他流体压力。

可见，所述防水透气膜包括膜片810、自所述膜片810的第一表面延伸进入所述膜片内的多个第一层孔813以及自所述膜片810的第二表面延伸进入所述膜片内的多个第二层孔814。

在图7-9中，一个第二层孔814与其相对的一个第一层孔813错位设置且错位相通，第二层孔814和相对的第一层孔813的交接部分的截面面积小于第二层孔814和第一层孔813的截面面积，这样可以降低通孔的有效孔径。在一个应用中，所述第一层孔和第二层孔的孔径可以小于等于50微米，优选的可以小于等于20微米，它们的深径比均可以在1-15之间，优选的，可以在3-15之间，比如8或10。当然，在其他实施例中，通过设置相应的第一模具单元和第二模具单元，可以使得一个第二层孔与多个第一层孔相对。

在上述实施例中，第一模具单元710和第二模具单元720的柱体740的末端相隔而未接触，因此在脱模后所述防水透气膜810的两侧的孔并未贯通，因此需要进行加压贯通。在另一个改进的实施例中，也可以设计的第一模具单元710和第二模具单元720的柱体740的末端相接触，这样脱模后所述防水透气膜810的两侧的孔直接就是贯通的，可以省去加压贯通的步骤。

可见，在此实施例中，本发明采用双面模铸工艺制造防水透气膜，可以进一步的降低加工难度。图3-图6以及其上文中介绍的单面模铸工艺中的相关描述，比如模具单元的制造方法，注膜步骤的铸造方法，所述填充材料的材质，柱体的形状等等，均可以引用于双面模铸工艺中，为了清楚，这里就不再重复描述了。

请参考图11所示，其为采用本发明图10所示的模铸方法制得的不同形状的双面错位孔(或通孔)的俯视图。如图11(a)所示，在膜片的上表面(其可以称为第一表面)侧形成圆形上层孔(其可以称为第一层孔)，在膜片的下表面(其可以称为第二表面)侧形成圆形下层孔(其可以称为第二层孔)，圆形上层孔和圆形下层孔错位相通。如图11(b)所示，在膜片的上表面侧形成方形上层孔，在膜片的下表面侧形成方形下层孔，方形上层孔和方形下层孔错位相通。如图11(c)所示，在膜片的上表面侧形成方形上层孔，在膜片的下表面侧形成圆形下层孔，方形上层孔和圆形下层孔错位相通。如图11(d)所示，在膜片的上表面侧形成4个方形上层孔，在膜片的下表面侧形成对应的一个圆形下层孔，4个方形上层孔均与1个圆形下层孔错位相通。

多层柱体的模具

在上述实施例中，所述模具中的柱体都是单层的。

在另一个实施例中，所述模具的柱体也可以做成多层结构。图12为本发明在另一个实施例中的双层柱体的模具的单面模铸防水透气膜的示意图。如图12，所述模具包括基板1210和多个柱体1220，图12中仅仅示意性的示出了一个柱体，其他柱体并未示出。所述柱体1220固定于所述基板1210的第一表面上，所述多个柱体1220之间相互间隔并密集排布，所述柱体1220的截面尺寸(或宽度)为微米级。每个柱体1220包括自所述基板1210的第一表面延伸形成的第一柱体部1221和自第一柱体部1221的末端延伸形成的一个或多个第二柱体部1222，其中第一柱体部1221的截面宽度大于第二柱体的截面宽度。第一柱体部和第二柱体部的高宽比均可以在1-15之间，优选的，可以在3-15之间，比如8或10，所述第二柱体部1222的截面的宽度可以小于等于50微米，优选的可以小于等于20微米。所述第二主体部1222可以是一个，也可以是多个。

可以利用图12所示的具有双层柱体的模具模铸防水透气膜1205，其模铸方法可以参考上文所述的单面模铸的相关描述，这里不再重复了。所述防水透气膜1205包括膜片、自所述膜片的第一表面延伸进入所述膜片内的多个第一层孔、自所述膜片的第二表面延伸进入所述膜片内的多个第二层孔。每个第一层孔对应所述第一柱体部1221，每个第二层孔对应所述第二主体部1222，这样每个第一层孔会对应并连通于多个第一层孔，第二层孔的截面的宽度小于所述第一层孔的截面的宽度。第一层孔和第二层孔的深径比均可以在1-15之间，优选的，可以在3-15之间，所述第一层孔的截面的宽度可以小于等于50微米，优选的可以小于等于20微米。

图13为本发明在另一个实施例中的双层柱体的模具和单层柱体的模具的双面模铸防水透气膜的示意图。在另一个实施例中，如图13所示的，还可以利用具有双层柱体的模具配合一个如图3所示的单层柱体的模具进行双面模铸来制造防水透气膜1305，其中所述单层柱体的模具包括基板1310和多个柱体1320，其中所述柱体1320为单层柱体。在另一个实施例中，也可以采用双层柱体的模具来替换掉图13中的单层柱体的模具。

对于双层柱体的模具，其第一柱体部1221的截面宽度比较大，因此可以做的比较高，第二主体部1222的横截面宽度比较小，这样可以降低防水透气膜1205上的通孔的有效孔径。设置多个第二柱体部122，可以提高防水透气膜的单位面积有效通孔面积。

图14为本发明在一个实施例中所述双层柱体的模具的第一种制造方法。如图14所示的，所述制造方法包括如下步骤。

第一步骤，可以先准备一块基材；

第二步骤，在所述基材的一个表面上加工出大的第一柱体部1221，加工方法可以是机械加工，电火花加工，激光加工，3D打印，化学刻蚀，离子刻蚀，光刻等。

第三步骤，在大的第一柱体部的末端上加工小的第二柱体部1222。每个第一柱体部1221上的第二柱体部1222可以是一个，也可以是多个。小的第二柱体部的尺寸比较精细，一般用适合加工精细尺寸的加工方式，比如化学刻蚀，离子刻蚀，光刻等。这种方法小柱体的高度不好控制，一般需要严格控制加工条件和加工时间来实现，要求比较高。

在此实施例中，所述模具的基板1210、第一柱体部1221、第二柱体部1222都是同一种材质。

图15为本发明在一个实施例中所述双层柱体的模具的第二种制造方法。如图15所示的，所述制造方法包括如下步骤。

第一步骤，可以先准备双层的基材，即基材1和基材2，基材1也可称第一基材或下层基材，基材2也可称第二基材或上层基材。上层基材可以是通过喷涂，涂覆，旋转液态基材在下层基材上然后固化的方法，也可以是电镀，电铸，3D打印，化学沉积，气相沉积等增材的方式固定到下层基材上。上层基材的厚度可以控制的比较精确而且一致。

第二步骤，在第二基材的上表面上加工出大的第一柱体部1221，加工方法可以是机械加工，电火花加工，激光加工，3D打印，化学刻蚀，离子刻蚀，光刻等。

第三步骤，在大的第一柱体部1221的末端上加工小的第二柱体部1222，小的第二柱体部的尺寸比较精细，一般用适合加工精细尺寸的加工方式，比如化学刻蚀，离子刻蚀，光刻等。每个第一柱体部1221上的第二柱体部1222可以是一个，也可以是多个。

可见，第一柱体部1221是第一基材形成的，第二柱体部1222是第二基材形成的，基板1210是第一基材形成的。由于基材上下材料不同，在化学刻蚀，离子刻蚀或光刻时都能做到利用材料性质不同，在加工时只加工上层基材而对下层基材无影响。

图16为本发明在一个实施例中所述双层柱体的模具的第三种制造方法。如图16所示的，所述制造方法包括如下步骤。

第一步骤，可以先准备一块基材1(也可称第一基材或下层基材)；

第二步骤，先在基材1的一个表面上加工出大的第一柱体部1221，加工方法可以是机械加工，电火花加工，激光加工，3D打印，化学刻蚀，离子刻蚀，光刻等。

第三步骤，用液态基材浸没大的第一柱体部1221，利用液体自流平或者旋转等方法控制液体高度，固化液体基材得到基材2(也可称第一基材，下层基材)。

第四步骤，在第一柱体部1221上方的基材2上加工出第二柱体部1222，加工方式，化学刻蚀，离子刻蚀，光刻等。每个第一柱体部1221上的第二柱体部1222可以是一个，也可以是多个。图16中基材2只有上层一小部分参与精密加工，实际操作中还可以把基材2再分成两层，上层是参与精密加工的材料，下层可以换成加工完容易去除的其他更便宜材料。

进一步的，在一个实施例中，本发明中的防水透气膜还包括形成有大孔(或透孔)的支撑架(未图示)，形成有通孔的膜片可以贴附于所述支撑架上，大孔间的结构作为加强筋加强膜片的抗压能力。其中，所述支撑架为金属片或高强度高分子材料。如果本发明中的防水透气膜的抗压强度足够高，防水性能会更好，而且膜强度高的话可以直接使用，不需要或降低金属支架(或支撑架)的支撑要求，安装操作也更加方便。

更进一步的，由于本发明采用倒模工艺制造的新型防水透气膜比传统的防水透气膜更结实，耐用，不易损坏，可承受更高水压，因此，本发明中的防水透气膜可以用于麦克风和扬声器里。由于扬声器发声振板就是一块膜，这样扬声器发声振板和防水透气膜可以集成在一张膜上，降低器件成本。在一个实施例中，微型扬声器包括壳体、位于所述壳体内的马达组件，以及连接在所述壳体的内侧壁上的振板，所述振板和本发明中的防水透气膜集成在一张膜上。

缩孔处理

在膜片上形成通孔后，还可以采用缩孔工艺进行缩孔处理来进一步的降低有效孔径，以弥补加工工艺限制，孔尺寸比较难做小的缺陷。可以采用上述方式或现有的其他方式在膜片上形成通孔。

图17示意出了一种增材缩孔工艺。可以利用比如电镀，电铸，化学沉积，气相沉积等方式，可以在膜片1710的表面缓慢积累增材物质1730，并有封闭通孔1720的倾向，通过控制增材物质积累的速度和积累的时间可以达到在膜片的表面上缩小通孔的尺寸的目的。

图18为加压吹液态材料缩孔工艺示意图。如图18，在膜片1810的表面用喷涂、涂覆旋转液态或半液态基材1830，液体张力有封闭通孔1820的倾向。在膜片1810的一面加气压或者其他流体加压，就会吹开这层液态基材1830，适当控制流体压力，固化液态基材后也能得到缩小所述通孔的尺寸的效果。

一次性模具

在如图3，图6，图7，图12-图16所示的模具使用时，柱体结构比较脆弱(尤其高宽比比较高时)，脱模时容易被损坏。可以考虑使用一次性的模具，脱模时故意破坏柱体结构，使柱体结构残留在膜片上，之后通过其他工艺去除柱体结构，得到防水透气膜。

一次性的模具对模具材料的强度要求大大降低，模具可以是金属，非金属，有机物或者复合材料。加工方式可以是机械加工，电火花加工，激光加工，3D打印，化学刻蚀，离子刻蚀，光刻等。加工方式的优缺点与多次使用的模具类似，可以根据应用的要求来选择制造工艺。

举例来说，图15所示的模具可以是一个一次性模具，柱状结构1221、1222可以在脱模时有意随膜片剥离模具的基板1210，之后可以采用其他方式去除膜片内的柱体。

由于模具一次性使用，加工成本大大提高。光刻是比较适合大多数应用的要求的加工手段。

图19为利用光刻工艺加工一次性模具的过程示意图。

首先，在基板上涂覆光刻胶；

其次，利用掩膜版对所述光刻胶进行曝光光刻；光照后，材料性质发生改变，可以与其他材料区分开来；

最后，通过显影技术使得所述光刻胶形成所述模具的柱体，所述基板就是模具的基板。

光刻加工，柱体与间隙的尺寸可以控制的比较小。高高宽比的柱体与高深径比的间隙加工有难度。加工成本相对低，适合批量生产。

如图19所示的模具在制造防水透气膜时，膜脱模后由于全部或部分柱体残留在膜片的通孔里。可以通过利用膜片与柱体材料性质的不同，把残留柱体去除。去除的方法包括腐蚀，温控液化或汽化，在一定温度压力条件下与其他气体或液体反应成气体或液体，被其他液体或气体溶解等。

与多次使用的模具类似，一次性使用模具也可以做成锥形，有利于把柱体做高(如图6)，以及利用双面铸模和错位铸模的方法得到，更厚强度更好，有效面积更大的通孔膜。

单面模铸+打孔工艺

在另一个实施例中，也可以采用如图3-图6以及图12所示的模具进行单面模铸工艺得到一个表面上具有孔的膜片，与图3-图6以及图12所示的实施例不同的是，在本实施例中，所述膜片上的孔只是位于所述膜片的一个表面上，而并未贯穿所述膜片，可以将这些孔称为第一层孔。之后，可以利用打孔工艺在所述膜片的另一个表面上打孔而形成第二层孔，并使得第一层孔与对应的第二层孔贯通形成通孔。其中每个第二层孔可以对应一个或多个第一层孔。打孔的工艺可以有机械加工，电火花加工，激光加工，3D是(3Dimensions，三维)打印，化学刻蚀，离子刻蚀，光刻等。

单面模铸形成的第一层孔和打孔形成和第二层孔的形状和排布可以如图11所示，此处不再重复。

需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (13)

1.一种防水透气膜的模具，其特征在于，其包括：

基板；

多个相互间隔的柱体，所述柱体固定于所述基板的第一表面上，

每个柱体包括自所述基板的第一表面延伸形成的第一柱体部和自第一柱体部的末端延伸形成的一个或多个第二柱体部，其中第一柱体部的截面宽度大于第二柱体的截面宽度。

2.根据权利要求1所述的防水透气膜的模具，其特征在于，

所述柱体的截面尺寸为微米级，

第一柱体部和第二柱体部的高度和截面宽度的比均在1-15之间，所述第二柱体部的截面的宽度小于50微米，

所述多个柱体在所述基板上密集排布。

3.根据权利要求1所述的防水透气膜的模具，其特征在于，

所述基板、第一柱体部、第二柱体部都是同一种材质，所述模具的加工方法为机械加工，电火花加工，激光加工，3D打印，化学刻蚀或/和离子刻蚀；或者，

第一柱体部是第一基材形成的，第二柱体部是第二基材形成的，基板是第一基材形成的，所述第一柱体部是通过机械加工，电火花加工，激光加工，3D打印，化学刻蚀，离子刻蚀或光刻加工而出，第二柱体部是通过化学刻蚀，离子刻蚀或光刻加工而出。

4.根据权利要求1所述的防水透气膜的模具，其特征在于，第二柱体部为根部粗、末端细的锥形。

5.一种利用如权利要求1-4任一所述的模具制造防水透气膜的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

进行注模，向所述防水透气膜的模具内注入填充材料，以使得填充材料填充由底板和多根柱体围成的空隙；

进行脱模，将注模成型后的填充材料从所述防水透气膜的模具中脱离，以得到防水透气膜。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，

所述注模的方法为浇铸，注塑成型或电铸，

所述填充材料为金属、非金属、有机物或由多重材料复合而成。

7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，其还包括：

采用增材工艺或加压吹液态材料工艺对得到的所述防水透气膜进行缩孔处理。

8.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，

在脱模时，所述模具的全部或部分柱体与所述基板脱离而留在成型后的填充材料，从而得到膜片；

去除所述膜片内残留的柱体，以得到防水透气膜。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，

去除所述膜片内残留的柱体的方法包括腐蚀，温控液化或汽化。

10.一种防水透气膜，其特征在于，其包括：

膜片，其具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；

多个第一层孔，所述第一层孔自所述膜片的第一表面延伸进入所述膜片内；

多个第二层孔，所述第二层孔自所述膜片的第二表面延伸进入所述膜片内；

每个第一层孔会对应并连通于多个第二层孔，第二层孔的截面的宽度小于所述第一层孔的截面的宽度。

11.根据权利要求10所述的防水透气膜，其特征在于，所述膜片的材料为金属、非金属、有机物或由多重材料复合而成，第一层孔和第二层孔是膜铸形成的。

12.根据权利要求10所述的防水透气膜，其特征在于，

第一层孔和第二层孔的深径比均在1-15之间，所述第二层孔的孔径小于50微米。

13.一种扬声器，其包括壳体、位于所述壳体内的马达组件，以及连接在所述壳体的内侧壁上的振板，其特征在于，

所述振板和如权利要求10-13任一所述的防水透气膜集成在一张膜上。