CN115955631A - 音圈结构及扬声器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种音圈结构及扬声器，音圈结构包括基板、第一导线层和第一绝缘层。第一导线层设置于所述基板上，所述第一导线层卷绕设置，所述第一导线层包括第一导出端和第二导出端；第一绝缘层设置于所述第一导线层上，所述第一绝缘层开设有通孔和第一缺口，所述第一导出端通过所述通孔裸露于所述第一绝缘层，所述第二导出端通过所述第一缺口裸露于所述第一绝缘层。本申请能够减小音圈结构在扬声器中所占的体积，利于扬声器的薄型化和微小化发展。

Description

音圈结构及扬声器

技术领域

本申请涉及音圈结构技术领域，尤其涉及一种音圈结构及扬声器。

背景技术

扬声器是一种将电信号转变为声信号的换能元件。扬声器是电子设备(如电脑、手机)中的重要声学部件。扬声器主要包括磁路系统和音膜结构，音膜结构包括振膜和凸设置于振膜上的音圈。当扬声器发声时，磁路系统产生磁场，当外界电流发生改变时，音圈会随着电流的大小和方向受力运动，从而产生声音。然而，这种音圈结构的结构所占的体积较大，影响扬声器薄型化发展。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种音圈结构及扬声器，用以解决以上问题。

本申请提供了一种音圈结构，包括基板、第一导线层和第一绝缘层。第一导线层设置于所述基板上，所述第一导线层卷绕设置，所述第一导线层包括第一导出端和第二导出端；第一绝缘层设置于所述第一导线层上，所述第一绝缘层开设有通孔和第一缺口，所述第一导出端通过所述通孔裸露于所述第一绝缘层，所述第二导出端通过所述第一缺口裸露于所述第一绝缘层。

在一些实施方式中，所述音圈结构还包括第二导线层和第二绝缘层，所述第二导线层包括第三导出端和第四导出端，所述第二绝缘层开设有位于所述第二绝缘层边缘处的第二缺口和第三缺口，所述第二缺口对应所述第一缺口，所述第二导出端通过所述第一缺口和所述第二缺口裸露于所述第二绝缘层，所述第三导出端通过所述通孔与所述第一导出端电连接，所述第四导出端通过所述第三缺口裸露于所述第二绝缘层。

在一些实施方式中，所述音圈结构还包括第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘与所述第二导线层位于同一层，所述第一焊盘通过第一缺口与所述第二导出端电连接，所述第一焊盘通过所述第二缺口裸露于所述第二绝缘层；

所述第二焊盘与所述第一导线层位于同一层，所述第一绝缘层还开设有第四缺口，所述第二焊盘通过所述第四缺口与所述第四导出端电连接。

在一些实施方式中，所述第一焊盘和所述第四导出端裸露于所述第二绝缘层的同一侧。

在一些实施方式中，所述第二导线层卷绕设置。

在一些实施方式中，所述基板的厚度为10μm-500μm，所述第一导线层的厚度为0.1μm-50μm，线宽为1.0μm～100μm。

在一些实施方式中，所述第一导线层的材质包括铝、铜、银或金中的至少一种。

在一些实施方式中，所述基板包括玻璃、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺中的至少一种。

在一些实施方式中，所述第一导线层包括交替设置的平直段和弯折段，所述弯折段朝远离所述平直段的方向外凸。

在一些实施方式中，所述第一导线层由导线卷绕形成，所述导线以所述第一导出端为起始端，所述第二导出端为末端，所述第二导出端以所述第一导出端为圆心卷绕形成所述第一导线层，且所述第一导出端和所述第二导出端位于同一平面。

本申请还提供一种扬声器，包括振膜和所述的音圈结构，所述基板背离所述第一导线层的表面设置于所述振膜上。

在一些实施方式中，所述扬声器还包括支撑框，所述振膜设置于所述支撑框上，所述支撑框的表面设有第一导电胶段和第二导电胶段，所述第一导电胶段用于与所述第一导出端电连接，所述第二导电胶段用于与所述第二导出端电连接。

本申请中，在基板上设置音圈结构，通过将现有圆柱形的线圈环绕形成的音圈设计为导线层，从而减小线圈在音圈结构所占的体积，减小音圈结构在扬声器中所占的体积，利于扬声器的薄型化和微小化发展。

附图说明

图1为本申请一实施方式提供的一种音圈结构的结构示意图。

图2为图1所示一实施例中音圈结构的爆炸图。

图3为另一些实施例中音圈结构的爆炸图。

图4为图3所示的音圈结构中第一导线层的结构示意图。

图5为另一些实施例中第一导线层的结构示意图。

图6为本申请另一实施方式提供的音圈结构的爆炸图。

图7为本申请另一实施方式提供的扬声器的结构示意图。

图8为图7所示一实施例中扬声器的爆炸图。

图9为图8所示一实施例中扬声器的另一视角的爆炸图。

图10为图7所示一实施例中扬声器沿X-X的剖视图。

图11为图7所示一实施例中支撑框和音圈结构组装后的结构示意图。

图12为图11所示一实施例中固定座的另一视角的结构示意图。

主要元件符号说明

音圈结构                        100a，100b

基板                            10

第一导线层                      20

第一导出端                      21

第二导出端                      22

平直段                          23

弯折段                          24

第一绝缘层                      30

通孔                            31

第一缺口                        32

第四缺口                        33

第二导线层                      40

第三导出端                      41

第四导出端                      42

第二绝缘层                      50

第二缺口                        51

第三缺口                        52

第一焊盘                        61

第二焊盘                        62

扬声器                          200

振膜                            210

第一磁块                        220

第二磁块                        230

第一壳体                        240

第二壳体                        250

支撑框                          260

第一导电胶段                    261

第二导电胶段                    262

固定座                          270

第一安装槽                      271

第二安装槽                      272

第一导电片                      281

第二导电片                      282

第一焊接盘                      283

第二焊接盘                      284

调音网布                        290

如下具体实施方式将结合上述附图1-12进一步说明本申请。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

为能进一步阐述本申请达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施方式，对本申请作出如下详细说明。

请参阅图1和图2，本申请一实施方式提供一种音圈结构100a，包括基板10、第一导线层20和第一绝缘层30。第一导线层20设置基板10上，第一绝缘层30设置于第一导线层20上。第一导线层20卷绕设置。第一导线层20包括第一导出端21和第二导出端22。第一导出端21和第二导出端22为第一导线层20的两个自由端，其中，第一导出端21位于第一导线层20的中部，第二导出端22位于第一导线层20的外侧。第一绝缘层30开设有通孔31和第一缺口32。第一导出端21通过通孔31裸露于第一绝缘层30，第二导出端22通过第一缺口32裸露于第一绝缘层30。第一导线层20可以通过第一导出端21和第二导出端22外接外界电源，以使第一导线层20有电流流过，并在设置于第一导线层20两侧的第一磁块220(见图8)和第二磁块230的磁场作用下，第一导线层20随着电流大小和方向受力运动进而推动与第一导线层20连接的振膜210(见图5)在基板10法线方向上发生往复振动，进而产生声音。

在一些实施例中，第一导线层20为卷绕设置的线圈，且整个线圈形成于同一平面。

现有技术中，通常将多个圆柱形的线圈环绕设置在振膜的厚度方向上，多个圆柱形的线圈环绕形成音圈，多个线圈沿着振膜的厚度方向叠放。相较于现有技术，本申请中将第一导线层20环绕设置且近似呈二维的平面结构，能够减小音圈结构100a所占的体积，进而减小音圈结构100a所占扬声器200中的体积，利于扬声器200的薄型化和微小化发展。在一些实施例中，基板10可以采用玻璃(Glass)、聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)中的至少一种。基板10作为承载第一导线层20的载体。基板10依照不同材料特性进行选择，上述的基板10的材质以减小振膜210振动的阻力。

在一些实施例中，基板10的厚度为10μm-500μm，在此范围内不仅能够确保基板10的硬度，而且也不会影响音圈结构100a的厚度。比如，基板10的厚度为10μm、15μm、20μm、25μm或30μm等。

在一些实施例中，第一导线层20的厚度为0.1μm-50μm，线宽为1.0μm～100μm。相较于现有的圆柱形的线圈，第一导线层20在同一平面近似为平面化的结构。在此厚度范围内，在满足音圈结构100a对第一导线层20的阻抗要求下，能够减小音圈结构100a的厚度。

参阅图3，在另一些实施例中，音圈结构100a还包括第二导线层40和第二绝缘层50。第二导线层40设置于第一绝缘层30上，第二绝缘层50设置于第二导线层40上。第二导线层40包括第三导出端41和第四导出端42。第三导出端41和第四导出端42为第二导线层40的两个自由端。第三导出端41通过通孔31与第一导出端21电连接，从而实现不同层的第一导线层20和第二导线层40之间的电连接。第二绝缘层50开设有位于第二绝缘层50边角处的第二缺口51和第三缺口52。第二缺口51与第一缺口32对应。第二导出端22通过第一缺口32和第二缺口51裸露于第二绝缘层50。第四导出端42通过第三缺口52裸露于第二绝缘层50。

图2所示的结构中，第一导线层20通过第一导出端21和第二导出端22与外界电源电连接过程中，由于第一导出端21始终设于第一导线层20的中部，在与外界电源焊接过程中，需要通过外接导线(图未示)将第一导出端21引出，然后再与外界电源焊接。图3所示的结构中，第二导线层40的第三导出端41与第一导出端21电连接，第一导出端21再通过与第三导出端41连接的第四导出端42。第四导出端42用于转移并替代第一导出端21与外界电源的焊接位置，第二导线层40的设置在此起到电连通的作用。外界电源的正负极连接端可分别电连接于裸露在第二绝缘层50的第四导出端42和第二导出端22，进而使第一导线层20和第二导线层40有电流通过。第四导出端42通过将第一导出端21引到第二绝缘层50的边缘处，便于后续通过第四导出端42与外接电源焊接，提高焊接效率，也能提高音圈结构100a的美观度。

参阅图3，在一些实施例中，音圈结构100a还包括第一焊盘61和第二焊盘62，其中，第一焊盘61与第二导线层40位于同一层，第一焊盘61通过第一缺口32与第二导出端22电连接，以使第一焊盘61裸露于第二绝缘层50，使得第一导线层20中的第二导出端22引出焊接点。第二焊盘62与第一导线层20位于同一层，第一绝缘层30的边角处还开设有第四缺口33，第四缺口33与第一缺口32位于第一绝缘层30的同一侧。第二焊盘62通过第四缺口33与第四导出端42电连接，以使第四导出端42裸露于第二绝缘层50。

在一些实施例中，第一焊盘61和第四导出端42裸露于第二绝缘层50的同一侧。如此设置，在外接电源的正、负极连接端分别与第二导出端22和第四导出端42焊接时，能够减小连接端与导出端之间焊接线的拉扯，且利于焊接。在本申请中，第一导出端21、第二导出端22、第三导出端41以及第四导出端42均为焊盘状结构。

参阅图4，在一些实施例中，第一导线层20还包括两个平直段23以及设置于两个平直段23之间的两个弯折段24，弯折段24朝远离平直段23外凸。平直段23和弯折段24交替设置。线圈由第一导出端21为起始端，第二导出端22卷绕形成第一导线层20。弯折段24为弧形结构，第一导线层20大致为跑道形结构。其中，平直段23和弯折段24均包括多条间隔平行的线圈段。

参阅图5，在另一些实施例中，导线卷绕形成线圈状的第一导线层20，导线以第一导出端21为起始端，第二导出端22为末端，第二导出端22以第一导出端21为圆心卷绕形成第一导线层20，第一导出端21和第二导出端22位于同一平面。第一导线层20的轮廓大致为圆形结构。可以理解为，导线以第一导出端21出发，第二导出端22环绕第一导出端21卷绕形成环状的多个同心形线圈，其中，相互的两个同心形线圈间隔设置。在一些实施例中，第一导线层20的轮廓可以为圆形、方形、六边形等正多边形，也可以为不规则多边形。在实际应用过程中，可以根据需求设置第一导线层20的形状。

参阅图6，本申请另一实施方式还提供一种音圈结构100b，与上述音圈结构100a不同，音圈结构100b中的第二导线层40为卷绕设置的线圈。第一导线层20和第二导线层40的设计通过设置多层线圈，使得音圈结构100b具有更大的电阻值，进一步提高音圈结构100b的振动幅度，使得音圈结构100b带动振膜210能够产生中高音。在本申请中，第一导线层20和第二导线层40的形状、尺寸以及线圈的阻抗大小，均可以根据需求进行调整。比如线圈的形状可以为环形、方形或螺旋形等。第一导线层20和第二导线层40的阻抗相同，且电阻值均在16-18Ω之间。

在一些实施例中，第一导线层20和第二导线层40卷绕的圈数和大小可以根据需求进行设置。第一导线层20和第二导线层40的材质均包括铝、铜、银或金中的至少一种，比如线圈采用铜线、铝线、银线或金线中的任一种。第一绝缘层30和第二绝缘层50均可以采用环氧树脂(Epoxy)、硅氧烷(Siloxane)、聚苯恶唑(Polybenzoxazole；PBO)、丙烯酸树脂(acrylic resin)中的任一种。

在一些实施例中，根据需求可以对应在第二绝缘层50上设置多层导线层以及对应的绝缘层，以实现音圈结构100的多层设置。

请参阅图7、图8和图9，本申请还提供一种扬声器200，扬声器200包括振膜210、音圈结构100a(100b)以及设置于音圈结构100a(100b)两侧的第一磁块220和第二磁块230。音圈结构100a(100b)中基板10背离第一导线层20的表面设置于振膜210上，振膜210和基板10之间还设有胶层(图未示)，振膜210和基板10通过胶层粘结。音圈结构100a(100b)中的导线层通电后会产生磁场，导线层在第一磁块220和第二磁块230的相互作用下产生往复振动，进而带动振膜210振动，从而产生声音。

参阅图8、图9和图10，在一些实施例中，扬声器200还包括第一壳体240、第二壳体250、支撑框260、固定座270、第一导电片281以及第二导电片282。第一壳体240和第二壳体250通过卡扣连接。振膜210、第一磁块220、第二磁块230、音圈结构100a(100b)和支撑框260均设置于第一壳体240和第二壳体250内。第一磁块220固定于第一壳体240的腔体内，比如，第一磁块220可以通过胶水粘结或嵌入第一壳体240内。第二磁块230固定于第二壳体250的腔体内，比如，第二磁块230可以通过胶水粘结或嵌入第二壳体250内。支撑框260固定于第一壳体240内壁上，用于将振膜210固定于第一壳体240上。支撑框260大致为方形。支撑框260采用软板，比如，可以采用柔性塑胶材质的板材。支撑框260通过胶水粘结在振膜210的边缘处。在一些实施例中，第一磁块220和第二磁块230均可以包括多块磁铁组成的磁块。

参阅图8、图10和图11，音圈结构100a(100b)位于支撑框260的中空部。振膜210和音圈结构100a(100b)穿过支撑框260的中空部往复振动。在一些实施例中，支撑框260的表面还设有第一导电胶段261和第二导电胶段262，第一导电胶段261和第二导电胶段262间隔设置不连接。第一导电胶段261和第二导电胶段262位于支撑框260的同一表面。第一导电胶段261用于与音圈结构100a(100b)的第一焊盘61电连接，第二导电胶段262用于与音圈结构100a(100b)的第四导出端42电连接。

参阅图11和图12，固定座270设置于第一壳体240和第二壳体250组装后的一侧。固定座270可以通过粘结或者螺栓固定于第一壳体240和第二壳体250上。第一导电片281和第一导电片281均安装于固定座270上。固定座270上设有第一安装槽271和第二安装槽272。第一安装槽271和第二安装槽272结构相同并均位于固定座270背离第一壳体240的表面。第一导电片281容置于第一安装槽271内并裸露于固定座270表面，第一导电片281的一端穿过固定座270延伸至第一导电胶段261上方，并与第一导电胶段261电连接。第二导电片282容置于第二安装槽272内并裸露于固定座270表面，第二导电片282的一端穿过固定座270延伸至第二导电胶段262上方，并与第二导电胶段262电连接。第一导电片281与外接电源的正极电连接，第一导电片281通过第一导电胶段261与音圈结构100a(100b)的第一焊盘61电连接。第二导电片282与外接电源的负极电连接，第二导电片282通过第二导电胶段262与音圈结构100a(100b)的第四导出端42电连接，从而将音圈结构100a(100b)的导线端通过第一导电片281和第二导电片282导出至扬声器200壳体的外部，以便与外接电源电连接。

参阅图11和图12，在一些实施例中，第一导电胶段261和第一导电片281之间设有第一焊接盘283，第二导电胶段262和第二导电片282之间设有第二焊接盘284。第一焊接盘283电连接于第一导电片281和第一导电胶段261之间。第二焊接盘284电连接于第二导电片282和第二导电胶段262之间。

在一些实施例中，固定座270上还固定设有调音网布290，调音网布290粘贴于固定座270上。

本申请中提供的音圈结构100a(100b)能够替换现有技术中的音圈，与现有的振膜210结合，并不需要改变现有振膜210的结构，能够减小扬声器200的体积，普适性强。而且相较于现有的音圈，本申请中的音圈结构100a(100b)较薄，还能提高音圈结构100a(100b)与胶水的贴合面积，提高音圈结构100a(100b)安装于振膜210的稳定性，降低音圈结构100a(100b)脱落的风险。

本申请中，在基板10上设置音圈结构100a(100b)，通过将现有圆柱形的线圈环绕形成的音圈设计为导线层，从而减小线圈在音圈结构100a(100b)所占的体积，减小音圈结构100a(100b)在扬声器200中所占的体积，利于扬声器200的薄型化和微小化发展。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种音圈结构，其特征在于，包括：

基板；

第一导线层，设置于所述基板上，所述第一导线层卷绕设置，所述第一导线层包括第一导出端和第二导出端；

第一绝缘层，设置于所述第一导线层上，所述第一绝缘层开设有通孔和第一缺口，所述第一导出端通过所述通孔裸露于所述第一绝缘层，所述第二导出端通过所述第一缺口裸露于所述第一绝缘层。

2.如权利要求1所述的音圈结构，其特征在于，所述音圈结构还包括第二导线层和第二绝缘层，所述第二导线层包括第三导出端和第四导出端，所述第二绝缘层开设有位于所述第二绝缘层边缘处的第二缺口和第三缺口，所述第二缺口对应所述第一缺口，所述第二导出端通过所述第一缺口和所述第二缺口裸露于所述第二绝缘层，所述第三导出端通过所述通孔与所述第一导出端电连接，所述第四导出端通过所述第三缺口裸露于所述第二绝缘层。

3.如权利要求2所述的音圈结构，其特征在于，所述音圈结构还包括第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘与所述第二导线层位于同一层，所述第一焊盘通过第一缺口与所述第二导出端电连接，所述第一焊盘通过所述第二缺口裸露于所述第二绝缘层；

所述第二焊盘与所述第一导线层位于同一层，所述第一绝缘层还开设有第四缺口，所述第二焊盘通过所述第四缺口与所述第四导出端电连接。

4.如权利要求3所述的音圈结构，其特征在于，所述第一焊盘和所述第四导出端裸露于所述第二绝缘层的同一侧。

5.如权利要求2所述的音圈结构，其特征在于，所述第二导线层卷绕设置。

6.如权利要求1所述的音圈结构，其特征在于，所述基板的厚度为10μm-500μm，所述第一导线层的厚度为0.1μm-50μm，线宽为1.0μm～100μm。

7.如权利要求1所述的音圈结构，其特征在于，所述第一导线层的材质包括铝、铜、银或金中的至少一种。

8.如权利要求1所述的音圈结构，其特征在于，所述基板包括玻璃、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺中的至少一种。

9.如权利要求1所述的音圈结构，其特征在于，所述第一导线层包括交替设置的平直段和弯折段，所述弯折段朝远离所述平直段的方向外凸。

10.如权利要求1所述的音圈结构，其特征在于，所述第一导线层由导线卷绕形成，所述导线以所述第一导出端为起始端，所述第二导出端为末端，所述第二导出端以所述第一导出端为圆心卷绕形成所述第一导线层，且所述第一导出端和所述第二导出端位于同一平面。

11.一种扬声器，包括振膜，其特征在于，所述扬声器还包括如权利要求1至10任一项所述的音圈结构，所述基板背离所述第一导线层的表面设置于所述振膜上。

12.如权利要求11所述的扬声器，其特征在于，所述扬声器还包括支撑框，所述振膜设置于所述支撑框上，所述支撑框的表面设有第一导电胶段和第二导电胶段，所述第一导电胶段用于与所述第一导出端电连接，所述第二导电胶段用于与所述第二导出端电连接。

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