CN114900776A - 一种带有功能件的振膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有功能件的振膜及其制备方法，采用一体成型的方式将功能块引入振膜，采用喷涂的方式根据设计需求在不同区域采用不同的组成和结构，制备带有功能件的振膜，可以方便高效地将具有特殊性能的功能件结合入振膜中，实现振膜不同维度性能的提升。同时，功能件在与基体结合的过程中能很好的维持立体形态和预设位置，一方面不会对振膜成型带来不利影响，另一方面功能件不会因为振膜成型产生明显形态和位置的变化以致失效。

Description

一种带有功能件的振膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及本发明涉及扬声器振膜技术领域，更为具体地，涉及一种带有功能件的振膜及其制备方法。

背景技术

扬声器是能够将电信号转换成声信号并辐射到空气中的电声转换器，其被广泛应用于现有的电子产品中。扬声器通常包括磁路系统、振动系统及支撑系统三部分。所述振动系统的线圈通电产生感应磁场与磁路系统的磁场共同作用，产生向上或者向下的作用力，带动振动系统的振膜振动，推动空气发出声音。

振膜一般采用单层或多层薄膜制备得到，本领域技术人员根据具体的需求对薄膜的振动板结构和具体材质，以使得振膜具备声学的相关特性，例如：

发明申请CN107129687A通过单层振膜结构的材质的具体选择，提高振膜弹性、结构强度以及抗撕裂强度；

发明申请CN111263274A通过改进多层振膜的振动板结构和具体材质，实现及时将发声装置或电子装置中的热量散发出去，降低温升，可有效避免温度保护对发声能力的限制，使得发声装置或电子装置达到更佳的响度；

发明申请CN109936804A通过改进振膜的振动板结构，在折环部或拐角等区域做加厚或造型上的处理，增加振膜的顺性，降低低频失真，提高振膜的性能。

随着现代社会的发展，扬声器越来越趋向微型化，而微型扬声器体积小、质量轻，在性能设计上有很大的局限性。目前，微型扬声器的振膜通常如图1和图2所示，进一步放大，其微观结构往往如图3所示，是单层或者多层薄膜组成，用来提供声学需要的刚度和阻尼性能。现有的振膜方案，很少带有特殊的功能性(例如，导热、导电等)，往往仅仅关注振膜声学性能的特性。

针对赋予微型扬声器振膜的功能性的研究，本领域通常的技术方案是：1)将基体材料和功能材料共混；2)在基体结构上添加一层功能层。前者直接改变基体材料的特定非声学性能，后者则与基体结构共同形成了多层结构。前者虽然可以在一定程度上提升基体材料的特定非声学性能，但是随着功能材料添加量的增加，该非声学性能提升的同时，基体材料的声学性能劣化。后者的功能层叠加在基体结构上，需要形态与基体结构保持一致(铺满基体结构的片层状)，所以对于后期的振膜三维成型会有较大影响，例如折环成型等，使得成型不到位或者功能层在成型过程中直接断裂。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种带有功能件的振膜的制备方法，采用一体成型的方式将功能件引入振膜，采用喷涂的方式根据设计需求在不同区域采用不同的组成和结构，制备带有功能件的振膜。

本发明提供了一种振膜，其特征在于，包括基体部分和功能件，其中，所述基体部分至少部分通过喷涂制备形成；或所述功能件至少部分通过喷涂制备形成。

所述振膜，其特征在于，所述功能件和所述基体的接触面至少部分通过喷涂实现紧密连接。

所述振膜，其特征在于，所述功能件是由多个相同/不同的平面和/或曲面合围构成的立体结构。

所述振膜，其特征在于，所述功能件是由单一曲面构成的立体结构。

所述振膜，其特征在于，所述功能件可以是一个或多个。

所述振膜，其特征在于，所述功能件是导电材料、磁性材料、导磁材料、导热材料、光敏材料、吸声材料、力学增强材料等中的一种或多种的组合。

所述振膜，其特征在于，所述基体部分是工程塑料类、弹性体类、橡胶类中的一种或多种的组合。

本发明还提供了一种装配在扬声器模组中的振膜，其特征在于，所述振膜通过喷涂与扬声器模组的部分组件连接。

所述装配在扬声器模组中的振膜，其特征在于，所述扬声器模组的部分组件包括音圈、盆架、传感器等一种或多种的组合。

所述装配在扬声器模组中的振膜，其特征在于，所述振膜包括基体部分和功能件。

所述装配在扬声器模组中的振膜，其特征在于，所述基体部分通过喷涂与与扬声器模组的部分组件连接。

所述装配在扬声器模组中的振膜，其特征在于，所述功能件通过喷涂与与扬声器模组的部分组件连接。

本发明还提供了一种振膜，其特征在于，包括基体部分和功能件，其中，所述振膜至少部分通过喷涂制备形成，所述功能件用于导电。

所述振膜，其特征在于，所述功能件在所述振膜的下表面上显露，并与音圈连接。

所述振膜，其特征在于，所述功能件与引线接口连接。

所述振膜，其特征在于，所述功能件部分设置在振膜跑道形突起部分的位置上。

所述振膜，其特征在于，所述功能件是金属材料、合金、复合金属、特殊功能导电材料的一种或多种的组合。

本发明还提供了一种带有功能件的振膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将嵌件放置在模具中；步骤二，通过喷涂制备振膜的至少一个部分。

所述带有功能件的振膜的制备方法，其特征在于，还包括步骤三，对振膜进行后固化。

所述带有功能件的振膜的制备方法，其特征在于，所述喷涂制备振膜的至少一个部分包括喷涂制备基体或喷涂制备功能件。

所述带有功能件的振膜的制备方法，其特征在于，所述喷涂制备振膜的至少一个部分包括一层或多层。

所述带有功能件的振膜的制备方法，其特征在于，喷涂完成所述各层后均需进行固化处理。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

(1)本发明可以方便高效地将具有特殊功能的功能件结合入振膜中，实现振膜特定维度性能的提升。

(2)功能件的结构、形状、摆放位置可控，可以根据实际需求进行设计。

(3)可以任意的设计功能件的形状结构，形成方式简单，不用担心材料的限制，可以对任意形状和任意材料进行组合，提高可选择的技术手段。

(4)制备过程中直接形成立体造型，无需后续加工步骤，不会因为后续振膜成型加工而使得功能件的形态/位置明显变化以致其失效。

附图说明

图1A为现有技术中扬声器振膜100的俯视示意图。

图1B为现有技术中扬声器振膜100的正视剖面示意图。

图1C为现有技术中扬声器振膜100的正视剖面示意图的局部放大图。

图2为本发明中多种带有功能件的振膜200的正视剖面示意图。

图3为本发明中多种带有功能件的振膜200的俯视剖面示意图。

图4为本发明中多种带有功能件的振膜200的部分结构立体示意图。

图5为本发明中一种带有功能件的振膜的制备方法500的流程示意图。

图6为本发明中一种在模具上制备基体和功能件方法600的流程示意图。

图7为本发明中一种在模具上制备基体和功能件方法700的流程示意图。

图中标记表示说明：

110-第一层膜体、120-第二层膜体、130-第三层膜体。

210-功能件、220-基体。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1A、1B和1C分别为现有技术中扬声器振膜100的俯视示意图、正视剖面示意图及正视剖面示意图的局部放大图。现有技术中的扬声器振膜100通常为圆角矩形，并设有一圈跑道形突起部分，该突起部分将振膜100分为中心部分和边缘部分。振膜100装配在扬声器模组中时，通常中心部分与音圈相连接，边缘部分与盆架相连接。现有技术中的扬声器振膜100可以是一层或多层结构。将振膜100设计成多层结构是为了提升其力学性能/声学性能。在图1C中，扬声器振膜100包括第一层膜体110、第二层膜体120和第三层膜体130。在现有技术中，第一层膜体110、第二层膜体120和第三层膜体130可以由相同的材料制成，也可以由不同的材料制成。第一层膜体110、第二层膜体120和第三层膜体130中至少有一层与振膜100的面积、形状相同。在现有技术中，第一层膜体110、第二层膜体120和第三层膜体130之间通过粘接和/或热压的方式进行连接，然后再通过模压等形式形成跑道形突起部分。存在的问题是，粘接连接对于胶水的要求较高，且胶水的存在会降低振膜的声学表现，后期还容易出现层间开裂的问题；热压连接则在很大程度上限制了振膜各层的结构设计，例如，如果第二层膜体120设计为具有特殊形状，那么在热压的过程中该特殊形状就会被完全破坏且位置发生移动，从而失去原本应该具备的功能。

图2为本发明中多种带有功能件的振膜200的正视剖面示意图。根据图2所示，振膜200包含功能件210和基体220。功能件210用于提升振膜200的特定维度性能，例如导电性、磁性、导热性、透光性、声学性能、力学特性等。基体220用于形成振膜200的主体结构。需要说明的是，这里省略了振膜200的跑道形突起部分的表示，可以理解的是，跑道形突起部分可以设置在振膜200任意位置。

功能件210可以根据需要放置在基体220的任意位置。在一些实施例中，功能件210放置在基体220的中间。在一些实施例中，功能件210放置在基体220的边缘。在一些实施例中，多个功能件210分别放置在基体220的中间和边缘。在一些实施例中，功能件210横向贯穿整个基体220。在一些实施例中，功能件210仅在侧面与基体220接触，在上下两个端面上不与基体220接触。在一些实施例中，功能件210仅在上端面/下端面上与基体220接触，侧面不与基体220接触。在一些实施例中，功能件210的至少部分侧面与上端面和/或下端面与基体220接触。在一些实施例中，功能件210全部嵌入基体220中。在一些实施例中，功能件210与基体220组成的振膜200的上下端面均为平整表面。在另一些实施例中，振膜200的上端面和/或下端面为有凹槽/突起的表面。

振膜200中至少部分是喷涂制备形成。振膜200中功能件210和基体220的接触面至少部分通过喷涂实现紧密连接。

功能件210可以根据需要设置为任意的形态。功能件210可以分为一个或多个部分连续的/分散的设置在基体层220中。基体220可以根据需要设计为单层/多层，每层材料可以是相同的/不同的。

图3为本发明中多种带有功能件的振膜200的俯视剖面示意图。根据图3所示，振膜200包含功能件210和基体220。在一些实施例中，振膜200中至少部分是喷涂制备形成。需要说明的是，这里省略了振膜200的跑道形突起部分的表示，可以理解的是，跑道形突起部分可以设置在振膜200任意位置。

功能件210可以根据需要放置在基体220的任意位置。在一些实施例中，功能件210放置在基体220的中间。在一些实施例中，功能件210放置在基体220的边缘。在一些实施例中，多个功能件210分别放置在基体220的中间和边缘。在一些实施例中，功能件210可以是连续的一个整体。在一些实施例中，功能件210可以是分散设置在基体220中的多个部分，不同的部分之间可以至少部分相互接触，也可以不相互接触。功能件210可以是由多个相同/不同的平面和/或曲面合围构成的立体结构，也可以是由单一曲面构成的立体结构(即为球体)。

图4为本发明中多种带有功能件的振膜200的部分结构立体示意图。根据图4所示，振膜200包含功能件210和基体220。在一些实施例中，振膜200中至少部分是喷涂制备形成。功能件210可以完全嵌入基体220中，也可以有部分表面不被基体220包裹。功能件210可以是一个，也可以是分散的多个。功能件210的材质、结构形态、装配位置均可以根据需求设计。

基体220和功能件210的材质可以相同，也可以不同。在一些实施例中，基体220可以为工程塑料类，例如PEEK、PEI、PAR、PEN等中的一种或多种的结合。在一些实施例中，基体220可以为弹性体类，例如TPU、TPE、TPEE、TPV、SIS、SBS等中的一种或多种的结合。在一些实施例中，基体220可以为橡胶类，例如丁苯橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶等中的一种或多种的结合。在一些实施例中，基体220可以是工程塑料类、弹性体类、橡胶类等一种或多种的结合。功能件210是具有特殊功能性特性，例如电特性、磁特性、热特性、光特性、声特性、力学特性等。功能件210的材料可以是导电材料、磁性或导磁材料、导热材料、光敏材料、吸声材料、力学增强材料等中的一种或多种的组合。

在一些实施例中，功能件210是用于导电的组件。在一些实施例中，功能件210用于连接音圈和引线接口，以实现对音圈的通电。在一些实施例中，功能件210可以是金属材料(例如铜、铝、银、金等)、合金(例如铜合金、铝合金等)、复合金属(例如铜铝复合金属、铜银复合金属等)、特殊功能导电材料(例如导电塑料、导电橡胶、导电涂料、导电浆料等)的一种或多种的组合。在一些实施例中，功能件210的部分设置在振膜200跑道形突起部分的位置上。在一些实施例中，功能件210的部分在振膜200的下表面上显露，并与音圈直接连接。

图5为本发明中一种带有功能件的振膜的制备方法500的流程示意图。在步骤510中，确定基体的材料、功能件的材料、嵌件与成型模具。嵌件是预制形成的、且不用于提升振膜各类性能的一个或多个组件。在一些实施例中，嵌件用于将振膜与扬声器模组连接，例如音圈、盆架等。在一些实施例中，嵌件用于监测振膜的状态及位置，例如传感器等。成型模具的底面可以是平面的，也可以是立体的。在一些实施例中，成型模具的底面为圆角矩形平面。在一些实施例中，成型模具的底面是带有跑道形突起的圆角矩形立体结构。

在步骤520中，判断嵌件是否需要预置在模具中。如需将嵌件预置在模具中，则进入步骤530；如不需将嵌件预置在模具中，则进入步骤540。

在步骤530中，将嵌件设置在模具的特定位置中。在一些实施例中，嵌件为音圈和/或盆架。在音圈和/或盆架上直接制备振膜，可以减少振膜成型后在扬声器模组中的装配步骤，也可以使得振膜在扬声器模组中的工作环境更为稳定。

在步骤540中，在模具上制备基体和功能件。制备方式主要包括喷涂。在一些实施例中，根据输入的基体材质、基体形态设计、功能件材质、功能件形态设计、功能件的位置进行喷涂路径规划。喷涂路径规划可以是由喷涂机器自动生成的，也可以是人为设计后的编码。功能件可以是预制的，可以是在制备过程中制备的，也可以是部分预制、部分在制备过程中制备的。

在步骤550中，针对已经喷涂完成的膜体进行判断，确定是否要后固化，如需后固化，则进入步骤560；如不需后固化，则进入步骤570。

在步骤560中，针对喷涂完成的膜体进行后固化处理，得到完整膜体。后固化处理包括加热、光照、湿气等一种或多种的组合。后固化处理的方式可以根据基体材料和功能件材料进行选择。

在步骤570中，将振膜膜体脱模，至此完成振膜膜体制备。

在前述制备方法500的流程的步骤540中，在模具上制备基体和功能件。在一些实施例中，该步骤中的制备方法可以为制备方法600。图6为本发明中一种在模具上制备基体和功能件方法600的流程示意图。

在步骤610中，确认基体材料和功能件。在一些实施例中，根据输入的基体材质、基体形态设计、功能件的形态及位置进行喷涂路径规划。在一些实施例中，功能件是已经预制成型的。喷涂路径规划可以是由喷涂机器自动生成的，也可以是人为设计后的编码。

在步骤620中，判断是否在此时放置功能件。如不在此时放置功能件，则进入步骤630；如在此时放置功能件，则进入步骤650。

在步骤630中，喷涂设备根据前述喷涂路径规划中设计的第一路径喷涂基体材料。在一些实施例中，第一路径为S型。在一些实施例中，第一路径为回字形。

完成每层的喷涂后，进入步骤640，判断膜体尺寸是否达到第一阈值。在一些实施例中，膜体尺寸可以是膜体的厚度。在一些实施例中，第一阈值为应当开始放置功能件的预设高度。如果膜体尺寸没有达到第一阈值，则进入步骤630，再次按照第一路径喷涂基体材料；如果膜体尺寸达到第一阈值，则进入步骤620。在步骤620中，确认此时应当放置功能件，则进入步骤650。

在步骤650中，放置预制完成的功能件。放置功能件可以是由设备自行放置的，也可以是人为调节放置的。

在步骤660中，根据前述预设的喷涂路径规划中设计的第二路径喷涂基体材料。

完成每层的喷涂后，进入步骤670，判断膜体尺寸是否达到第二阈值。在一些实施例中，膜体尺寸可以是膜体的厚度。在一些实施例中，第二阈值为膜体最终成型所需的预设高度。如果膜体尺寸没有达到第二阈值，则进入步骤660，再次按照第二径喷涂基体材料；如果膜体尺寸达到第二阈值，则进入步骤680。至此，完成基体和功能件的制备。

在前述制备方法500的流程的步骤540中，在模具上制备基体和功能件。在一些实施例中，该步骤中的制备方法可以为制备方法700。图7为本发明中一种在模具上制备基体和功能件方法700的流程示意图。

在步骤710中，确认基体材料和功能件材料。在一些实施例中，根据输入的基体材质、基体形态设计、功能件材质、功能件形态及位置进行喷涂路径规划。在一些实施例中，功能件在该制备流程中喷涂形成。喷涂路径规划可以是由喷涂机器自动生成的，也可以是人为设计后的编码。

在步骤720中，判断是否在此时制备功能件。如不在此时制备功能件，则进入步骤730；如在此时制备功能件，则进入步骤750。

在步骤730中，喷涂设备根据前述喷涂路径规划中设计的第一路径喷涂基体材料。在一些实施例中，第一路径为S型。在一些实施例中，第一路径为回字形。

完成每层的喷涂后，进入步骤740，判断膜体尺寸是否达到第一阈值。在一些实施例中，膜体尺寸可以是膜体的厚度。在一些实施例中，第一阈值为应当开始制备功能件的预设高度。如果膜体尺寸没有达到第一阈值，则进入步骤730，再次按照第一路径喷涂基体材料；如果膜体尺寸达到第一阈值，则进入步骤720。在步骤720中，确认此时应当制备功能件，则进入步骤750。

在步骤750中，确定一个或多个路径组合。在一些实施例中，路径可以为功能件制备路径和基体材料制备路径的组合。在一些实施例中，路径可以仍为第一路径。

在步骤760中，根据前述预设的喷涂路径规划中设计的第二路径喷涂基体材料。在一些实施例中，可以在预设位置先行喷涂功能件材料，再完成基体喷涂。在一些实施例中，可以仍按照第一路径喷涂，在进行到功能件的预设位置时，更换喷头/进料端口等，制备功能件；离开功能件的预设位置时，再次更换喷头/进料端口等，制备基体材料。

完成每层的喷涂后，进入步骤770，判断膜体尺寸是否达到第二阈值。在一些实施例中，膜体尺寸可以是膜体的厚度。在一些实施例中，第二阈值为膜体最终成型所需的预设高度。如果膜体尺寸没有达到第二阈值，则进入步骤760，再次按照第二径喷涂基体材料；如果膜体尺寸达到第二阈值，则进入步骤780。至此，完成基体和功能件的制备。

可以理解的是，以上举例仅用于说明制备流程的示例，并不用于限制本发明的保护范围。在一些实施例中，需要在多个不同高度上设置相互分离的功能件，则需要在膜体尺寸达到第二阈值之后，重新按照第一路径喷涂基体材料以达到第三阈值，再进入多个路径组合以同时制备基体和功能件。在一些实施例中，需要将一个或多个预制的功能件和一个或多个需要制备的功能件同时在膜体中形成，则需将制备方法600和制备方法700结合。在一些实施例中，各层喷涂完成后均需要进行固化处理。在一些实施例中，部分层喷涂完成后需要进行固化处理。在一些实施例中，各层喷涂完成后均不需进行固化处理。

本发明制备得到的振膜，由于至少部分通过喷涂制备形成，基体和功能件之间不需通过传统的热压、粘接等方式进行连接，减少了制备步骤的同时，充分提升了各部件之间的连接强度，且最大程度的保持了基体的声学性能。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (22)

1.一种振膜，其特征在于，包括基体部分和功能件，

其中，所述基体部分至少部分通过喷涂制备形成；或

所述功能件至少部分通过喷涂制备形成。

2.根据权利要求1所述的一种振膜，其特征在于，所述功能件和所述基体的接触面至少部分通过喷涂实现紧密连接。

3.根据权利要求1所述的一种振膜，其特征在于，所述功能件是由多个相同/不同的平面和/或曲面合围构成的立体结构。

4.根据权利要求1所述的一种振膜，其特征在于，所述功能件是由单一曲面构成的立体结构。

5.根据权利要求1所述的一种振膜，其特征在于，所述功能件可以是一个或多个。

6.根据权利要求1所述的一种振膜，其特征在于，所述功能件是导电材料、磁性材料、导磁材料、导热材料、光敏材料、吸声材料、力学增强材料等中的一种或多种的组合。

7.根据权利要求1所述的一种振膜，其特征在于，所述基体部分是工程塑料类、弹性体类、橡胶类中的一种或多种的组合。

8.一种装配在扬声器模组中的振膜，其特征在于，所述振膜通过喷涂与扬声器模组的部分组件连接。

9.根据权利要求8所述的一种装配在扬声器模组中的振膜，其特征在于，所述扬声器模组的部分组件包括音圈、盆架、传感器等一种或多种的组合。

10.根据权利要求8所述的一种装配在扬声器模组中的振膜，其特征在于，所述振膜包括基体部分和功能件。

11.根据权利要求10所述的一种装配在扬声器模组中的振膜，其特征在于，所述基体部分通过喷涂与与扬声器模组的部分组件连接。

12.根据权利要求10所述的一种装配在扬声器模组中的振膜，其特征在于，所述功能件通过喷涂与与扬声器模组的部分组件连接。

13.一种振膜，其特征在于，包括基体部分和功能件，其中，所述振膜至少部分通过喷涂制备形成，所述功能件用于导电。

14.根据权利要求13所述的一种振膜，其特征在于，所述功能件在所述振膜的下表面上显露，并与音圈连接。

15.根据权利要求13所述的一种振膜，其特征在于，所述功能件与引线接口连接。

16.根据权利要求13所述的一种振膜，其特征在于，所述功能件部分设置在振膜跑道形突起部分的位置上。

17.根据权利要求13所述的一种振膜，其特征在于，所述功能件是金属材料、合金、复合金属、特殊功能导电材料的一种或多种的组合。

18.一种带有功能件的振膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将嵌件放置在模具中；

步骤二，通过喷涂制备振膜的至少一个部分。

19.根据权利要求18所述的一种带有功能件的振膜的制备方法，其特征在于，还包括步骤三，对振膜进行后固化。

20.根据权利要求18所述的一种带有功能件的振膜的制备方法，其特征在于，所述喷涂制备振膜的至少一个部分包括喷涂制备基体或喷涂制备功能件。

21.根据权利要求18所述的一种带有功能件的振膜的制备方法，其特征在于，所述喷涂制备振膜的至少一个部分包括一层或多层。

22.根据权利要求21所述的一种带有功能件的振膜的制备方法，其特征在于，喷涂完成所述各层后均需进行固化处理。

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