CN115134726A - 定心支片及发声装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种定心支片及发声装置，所述定心支片为多层复合结构，所述定心支片包括交替叠放设置的基材层和导电层，其中，所述基材层包括位于所述定心支片两个相对表层的第一基材层，所述第一基材层形成为深色材料层。本申请解决了现有技术中定心支片散热性较差的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及电声技术领域，尤其涉及一种定心支片及发声装置。
背景技术
近些年，智能手机等移动终端设备快速发展，消费者对产品性能要求越来越高，手机内部元器件堆叠密度越来越大，各个元器件都朝着轻、薄、小方向发展。高性能的同时带来的是高功耗和高热量，电子元器件内部温度急剧升高，器件及整机可靠性受到严峻挑战。
发声装置作为一种最常见的电声换能器，但因为转换效率低，部分电能转换为了热能，这导致大功率条件下发声装置内部温度极高。发声装置工作时温度不能及时传出去，过早的触发整机温度保护系统，抑制发声装置性能。因此，散热问题也就成为了制约发声装置进一步发展的主要原因，聚酰亚胺是目前微电子领域综合性能最好的工程塑料之一，而聚酰亚胺具有一定的隔热性，导热系数低，导致定心支片的散热性较差，是解决发声装置散热问题的瓶颈之一。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种定心支片及发声装置，旨在解决现有技术中定心支片散热性较差的技术问题。
为实现上述目的，本申请提供一种定心支片，所述定心支片为多层复合结构，所述定心支片包括交替叠放设置的基材层和导电层，
其中，所述基材层包括位于所述定心支片两个相对表层的第一基材层，所述第一基材层形成为深色材料层。
可选地，所述第一基材层填充有深色系着色材料。
可选地，所述深色系着色材料包括碳系材料、有机染料和无机非金属氧化物中的一种或多种的组合。
可选地，所述第一基材层外表面涂覆有深色涂料层。
可选地，所述深色涂料层与所述深色涂料层所涂覆的所述第一基材层的厚度比小于或等于1
可选地，所述基材层还包括位于相邻两个所述导电层之间的第二基材层，所述第一基材层和所述第二基材层填充有导热材料。
可选地，所述导热材料包括金属、金属氧化物、氮化物和/或碳系材料中的一种或多种的组合。
可选地，所述定心支片的热辐射系数大于或等于0.8。
可选地，所述第一基材层至少包括聚酰亚胺树脂和石墨烯颗粒。
可选地，所述石墨烯颗粒的粒径小于或等于10μm，所述石墨烯颗粒与聚酰亚胺树脂的质量比为1:12～1:8。
本申请还提供一种发声装置，所述发声装置包括磁路系统、振动系统以及平衡组件，所述平衡组件用于弹性支撑所述振动系统，所述平衡组件包括如上所述的定心支片，所述定心支片用于吸收和传递所述振动系统中的音圈产生的热量。
本申请提供了一种定心支片及发声装置，所述定心支片为多层复合结构，所述定心支片包括交替叠放设置的基材层和导电层，其中，所述基材层包括位于所述定心支片两个相对表层的第一基材层，所述第一基材层形成为深色材料层。深色的材料具有更高的热辐射能力，通过热辐射可以将音圈产生的热量快速吸收过来，并散发到发声装置外部，以降低发声装置温度，散热效果好，克服了现有技术定心支片的散热性较差的技术问题。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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他的附图。
图1为本申请定心支片的一实施例的结构示意图；
图2为本申请定心支片的一种可实施方式的结构示意图；
图3为本申请中实施例1与对比例的检测结果曲线的示意图；
图4为本申请中实施例2与对比例的检测结果曲线的示意图；
图5为本申请中实施例3与对比例的检测结果曲线的示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 10 | 第一基材层 | 20 | 导电层 |
| 30 | 第二基材层 |
本申请目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
本申请实施例提供一种定心支片，在本申请定心支片的一实施例中，参照图1，所述定心支片为多层复合结构，所述定心支片包括交替叠放设置的基材层和导电层，
其中，所述基材层包括位于所述定心支片两个相对表层的第一基材层，所述第一基材层形成为深色材料层。
在本实施例中，需要说明的是，所述定心支片应用于发声装置，位于所述定心支片两个相对表层的第一基材层10可以与发声装置中的音圈相连接，并将所述音圈产生的热量吸收并传递到发声装置外部，所述导电层20与外部电路电连接，并与所述音圈电连接，以使得所述音圈通过所述导电层实现电信号导通。在一种可实施的方式中，所述定心支片呈对称分布在发声装置的振动系统两侧，以平衡振动系统，保证发声装置在大振幅工作下的振幅一致性，改善发声装置偏振。
具体地，所述定心支片为多层复合结构，包括基材层以及至少一层导电层20，所述基材层与所述导电层20交替层叠放置并固定，其中，所述基材层包括位于所述定心支片两个相对表层的第一基材层10，所述第一基材层10形成为深色材料层，在一种可实施的方式中，所述深色材料层为深色聚酰亚胺材料，聚酰亚胺材料是目前聚合物中热稳定性最好的品种之一，其开始分解的温度都在500℃左右，它的耐低温性良好，在-269℃的液态氦中不会脆裂，它还具有良好的机械性能，采用聚酰亚胺材料制造的定心支片，具有一致性好、尺寸精度高、不易折断、易于加工等优点，但聚酰亚胺材料具有隔热性，导热性较差，制备聚酰亚胺材料的聚酰亚胺树脂，是分子结构含有酰亚胺基链接的芳杂环高分子化合物，具有良好的电绝缘性和力学性能，可以由PMDA(Benzenetetracarboxylic anhydride，均苯四甲酸二酐)和ODA(2-Phenoxyaniline，2-氨基二苯醚)在极强性溶剂DMAC(Dimethylacetamide，二甲基乙酰胺)中经缩聚并流延成膜，再经亚胺化而成。聚酰亚胺树脂的颜色为黄色，以聚酰亚胺树脂制作的定心支片外表面通常为黄色，进而导致定心支片的热辐射系数较低，约0.1-0.2，难以吸收音圈振动产生的热量，从而导致音圈产生的热量被隔离和聚集在音圈周围，产生局部过热的情况，进而过早的触发整机温度保护系统，限制了发声装置的性能。
所述深色为黑色或色彩纯度较低的颜色，在一种可实施的方式中，所述深色为能够使得聚酰亚胺材料的热辐射系数大于或等于0.8的颜色，所述定心支片可以通过位于两个相对表层的深色的第一基材层，更有效地吸收音圈本身的热量以及音圈辐射到周围空气的热量，进而有效提高定心支片内部热量的散发。所述导电层20为铜箔材质，通过粘接、热压等方式固定于所述基材层的至少一个表面上。
可选地，所述定心支片的热辐射系数大于或等于0.8。
在本实施例中，可以通过调节制作所述定心支片基材层中深色着色材料、导热材料等的原材料配比、原材料粒径、工艺条件、表面处理工艺等，使得所述定心支片表面的热辐射系数大于或等于0.8。可选的，定心支片表面的热辐射系数可以为0.8、0.9、1.0、1.1和1.2等，由此，可以提升定心支片的导热效率。
可选地，所述基材层还包括位于相邻两个所述导电层之间的第二基材层，所述第一基材层和所述第二基材层填充有导热材料。
在本实施例中，所述定心支片可以包括不止一层导电层，在一种可实施的方式中，参照图2，若所述定心支片包括不止一层导电层20，各所述导电层20之间通过第二基材层30进行分隔，最后分别在最外层的导电层20远离所述第二基材层30的表面固定一层第一基材层10，将导电层20包裹于定心支片内部，避免导电层裸露在外。
所述第一基材层和所述第二基材层填充有导热材料，所述导热材料是用于提高导热性能的材料，包括金属导热材料、金属氧化物、氮化物、碳系材料等，其中，所述导热材料的添加量可以根据测试结果、大数据或实际情况进行确定，本实施例对此不加以限制。
可选地，所述导热材料包括金属、金属氧化物、氮化物和/或碳系材料中的一种或多种的组合。
在本实施例中，具体地，所述金属包括金、银、铜、铝、镁和/或锌等，所述金属氧化物包括氧化铍、氧化镁、氧化铝、氧化锌和/或氧化镍等，所述氮化物包括氮化铝、氮化硼和/或氮化硅等，所述碳系材料包括金刚石、石墨、炭黑、石墨烯、碳纳米片、碳纳米管和/或碳纳米纤维，碳系材料除了具有较好的导热性，可有效提高深色聚酰亚胺材料的导热性，且部分碳系材料颜色深，可有效提高材料的热辐射系数，具有较好的吸热效果，可以较好的吸收的音圈产生的热量并快速传导出去。
可选地，所述第一基材层填充有深色系着色材料。
在本实施例中，所述深色系着色材料是可以通过物理或化学方法，例如物理混合、化学交联、表面改性等，使得所述第一基材层的颜色纯度降低，且热辐射系数高于未添加深色系着色材料之前的热辐射系数，进而可以通过向所述第一基材层的原材料中增加深色系着色材料提高聚酰亚胺树脂的热辐射系数，其中，所述深色系着色材料的添加量可以根据测试结果、大数据或实际情况进行确定，本实施例对此不加以限制，在一种可实施的方式中，所述深色系着色材料与所述聚酰亚胺树脂混合反应后，得到的混合物的热辐射系数应大于或等于0.8。
可选地，所述深色系着色材料包括碳系材料、有机染料和无机非金属氧化物中的一种或多种的组合。
在本实施例中，具体地，所述深色系着色材料包括碳系材料、有机染料和无机非金属氧化物中的一种或多种的组合，其中，所述碳系材料为主要由碳元素组成的无恒定结构及性质的材料，包括金刚石、石墨、炭黑、石墨烯、碳纳米片、碳纳米管和/或碳纳米纤维等，其中，碳系材料除了颜色深，可有效提高材料的热辐射系数，具有较好的吸热效果，且碳系材料还具有较好的导热性，可有效提高深色聚酰亚胺材料的导热性，可以将吸收的音圈产生的热量快速传导出去，所述有机染料为用有机化合物制作的深色染料，例如靛蓝、苯胺黑等。
需要说明的是，所述深色系着色材料和所述导热材料的添加量可以根据测试结果、大数据或实际情况进行确定，本实施例对此不加以限制，在一种可实施的方式中，所述所述深色系着色材料和所述导热材料的添加总量占全部原材料总量的7～15％，例如，7％、12％、15％等。
在一种可实施的方式中，所述第一基材层中添加的深色系着色材料的粒径和添加量可以大于所述第二基材层中添加的深色系着色材料的粒径和添加量，以使得所述第一基材层的颜色更深，表面粗糙度更大，对于导电层不止一层的定心支片，所述定心支片的外部主要包覆的是所述第一基材层，通过所述第一基材层吸收所述音圈产生的热量，故而，更深的颜色具有更大的热辐射系数，表面粗糙度更大可以增加热辐射面积，进而可以有效提高热量吸收效果，有利于音圈的散热。
在一种可实施的方式中，所述基材层的厚度为12.5～50μm。
在本实施例中，在保证定心支片的基本性能的情况下，所述基材层的厚度越薄，所述定心支片的散热效果越好，所述基材层的厚度为12.5～50μm，例如12.5μm、24μm、46.1μm、50μm等。
可选地，所述第一基材层外表面涂覆有深色涂料层。
在本实施例中，对于导热性较好但颜色较浅的导热材料，例如氮化硼、氧化铝、金刚石等，能够使得定心支片具有更好的导热效果，但同时也会使得所述第一基材层表面的颜色变浅，进而使得所述第一基材层的热辐射系数减小，而深色系着色材料的添加量有限，添加量过高会使得材料的力学性能、导热性能等降低，故而，可以在所述所述第一基材层裸露在所述定心支片外部的外表面涂覆深色涂料层，所述深色为黑色或色彩纯度较低的颜色，所述深色应使得所述深色涂料层涂覆在所述第一基材层外表面之后的热辐射系数大于或等于0.8，用于提高所述定心支片的热辐射系数，进而可以使得第一基材层的导热性能得到充分的改善，突破了依靠深色聚酰亚胺材料本身进行热辐射系数和导热性的调节的瓶颈。
可选地，所述深色涂料层与所述深色涂料层所涂覆的所述第一基材层的厚度比小于或等于1。
在本实施例中，所述深色涂料层与所述深色涂料层所涂覆的所述第一基材层的厚度比小于或等于1，即，在第一基材层上涂覆的深色涂料层的厚度应小于其所涂覆的第一基材层的厚度。
可选地，所述第一基材层至少包括聚酰亚胺树脂和石墨烯颗粒，其中，所述石墨烯颗粒的粒径小于或等于10μm，所述石墨烯颗粒与聚酰亚胺树脂的质量比为1:12～1:8。
在本实施例中，具体地，所述第一基材层中至少包括聚酰亚胺树脂和石墨烯颗粒，其中，所述石墨烯颗粒的粒径小于或等于10μm，所述石墨烯颗粒与聚酰亚胺树脂的质量比为1:12～1:8，例如1:12、1:10、1:8等。石墨烯是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，石墨烯具有非常好的热传导性能，纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK，是为止导热系数最高的碳材料，石墨烯颗粒是黑灰色颗粒，添加到聚酰亚胺树脂中可有效加深混合物的颜色，可同时实现热辐射系数和导热性能的提高。
在本实施例中，所述定心支片为多层复合结构，所述定心支片包括交替叠放设置的基材层和导电层，其中，所述基材层包括位于所述定心支片两个相对表层的第一基材层，所述第一基材层形成为深色材料层。深色的材料具有更高的热辐射能力，通过热辐射可以将音圈产生的热量快速吸收过来，并散发到发声装置外部，以降低发声装置温度，散热效果好，克服了现有技术定心支片的散热性较差的技术问题。
进一步地，本发明还提供了一种发声装置，所述发声装置包括磁路系统、振动系统以及平衡组件，所述平衡组件用于弹性支撑所述振动系统，所述平衡组件包括如上所述的定心支片，所述定心支片用于吸收和传递所述振动系统中的音圈产生的热量。本申请提供的发声装置，解决了现有技术定心支片的散热性较差的技术问题。与现有技术相比，本发明实施例提供的发声装置的有益效果与上述实施例的定心支片的有益效果相同，在此不做赘述。
为了进一步理解本申请，下面结合实施例对本申请提供的定心支片进行具体地描述，并以市售常规定心支片为对比例，将实施例1-3以及对比例的定心支片以相同的方式安装于发声装置中，并在相同的位置设置温度传感器检测所述发声装置在相同工作状态下的内部的升温情况。本发明实施例均采用商品化的市售原料。
实施例1
所述定心支片从上至少依次由第一基材层、导电层、第二基材层、导电层和第一基材层组成，其中，所述第一基材层中包括有聚酰亚胺树脂、苯胺黑和氮化硼，其中，所述苯胺黑在所述第一基材层各原料中的质量占比为2％，所述氮化硼在第一基材层各原料中的质量占比为8％，所述第二基材层中包括有聚酰亚胺树脂和氮化硼，其中，所述氮化硼在所述深色聚酰亚胺材料各原料中的质量占比为12％，所述第二基材层的厚度为50μm，所述第一基材层的厚度为30μm。
实施例1与对比例的定心支片对应的发声装置的升温情况如图3所示，由图3可知，实施例1的定心支片具有更好的散热效果，可有效降低发声装置内部的温度。
实施例2
所述定心支片从上至少依次由深色涂料层、第一基材层、导电层、第二基材层、导电层、第一基材层和深色涂料层组成，其中，所述第一基材层中包括有聚酰亚胺树脂和石墨，其中，所述石墨在所述第一基材层各原料中的质量占比为15％，所述第二基材层中包括有聚酰亚胺树脂和石墨，其中，所述石墨在所述第一基材层各原料中的质量占比为15％，所述第二基材层的厚度为30μm，所述第一基材层的厚度为50μm。
实施例2与对比例的定心支片对应的发声装置的升温情况如图4所示，由图4可知，实施例2的定心支片具有更好的散热效果，可有效降低发声装置内部的温度。
实施例3
所述定心支片从上至少依次由第一基材层、导电层、第二基材层、导电层和第一基材层组成，其中，所述第一基材层中包括有聚酰亚胺树脂和石墨烯，其中，所述石墨烯在所述第一基材层各原料中的质量占比为7％，所述第二基材层中包括有聚酰亚胺树脂和石墨烯，其中，所述石墨烯在所述第二基材层各原料中的质量占比为7％，所述所述第一基材层厚度为12.5μm，所述所述第二基材层的厚度为12.5μm。
实施例3与对比例的定心支片对应的发声装置的升温情况如图5所示，由图5可知，实施例3的定心支片具有更好的散热效果，可有效降低发声装置内部的温度。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利处理范围内。
Claims (11)
1.一种定心支片，其特征在于，所述定心支片为多层复合结构，所述定心支片包括交替叠放设置的基材层和导电层，
其中，所述基材层包括位于所述定心支片两个相对表层的第一基材层，所述第一基材层形成为深色材料层。
2.如权利要求1所述的定心支片，其特征在于，所述第一基材层填充有深色系着色材料。
3.如权利要求2所述的定心支片，其特征在于，所述深色系着色材料包括碳系材料、有机染料和无机非金属氧化物中的一种或多种的组合。
4.如权利要求1所述的定心支片，其特征在于，所述第一基材层外表面涂覆有深色涂料层。
5.如权利要求4所述的定心支片，其特征在于，所述深色涂料层与所述深色涂料层所涂覆的所述第一基材层的厚度比小于或等于1。
6.如权利要求1所述的定心支片，其特征在于，所述基材层还包括位于相邻两个所述导电层之间的第二基材层，所述第一基材层和所述第二基材层填充有导热材料。
7.如权利要求6所述的定心支片，其特征在于，所述导热材料包括金属、金属氧化物、氮化物和/或碳系材料中的一种或多种的组合。
8.如权利要求1所述的定心支片，其特征在于，所述定心支片的热辐射系数大于或等于0.8。
9.如权利要求1所述的定心支片，其特征在于，所述第一基材层至少包括聚酰亚胺树脂和石墨烯颗粒。
10.如权利要求9所述的定心支片，其特征在于所述石墨烯颗粒的粒径小于或等于10μm；
且/或，所述石墨烯颗粒与所述聚酰亚胺树脂的质量比为1:12～1:8。
11.一种发声装置，其特征在于，所述发声装置包括磁路系统、振动系统以及平衡组件，所述平衡组件用于弹性支撑所述振动系统，所述平衡组件包括如权利要求1至10中任一项所述的定心支片，所述定心支片用于吸收和传递所述振动系统中的音圈产生的热量。
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