CN210641063U - 一种用于发声装置的导电振膜及发声装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于发声装置的导电振膜及发声装置，所述导电振膜包括导电层和位于所述导电层两侧的基材层。采用基材层与多种导电层进行复合，形成三明治结构，该结构的导电层均处于基材层中间，利用多种导电层和其两侧的基材层的阻尼缓冲弥补了传统的高分子材料、铜箔因物性差异而导致的变形扭曲问题；而且为了解决折环部的弯折结构对导电层的拉伸撕裂问题，将折环部的导电层结构设置为对称带形结构，大大降低了导电层在振动拉伸过程中的应力。

Description

一种用于发声装置的导电振膜及发声装置

技术领域

本实用新型涉及电声转换技术领域，具体地，本实用新型涉及一种用于发声装置的导电振膜及发声装置。

背景技术

发声装置一般包括振膜和结合在该振膜一侧的音圈，还包括电连接发声装置内部电路和外部电路的电连接件。其中，音圈包括两条音圈引线，两条音圈引线通过点焊等方式分别与电连接件的两个焊盘电连接，电连接件同时电连接外部电路，以通过终端产品的电信号控制音圈中的电信号。

通常来说，音圈的引线需要顺出一定长度的线程，悬空后实现与电连接件的电连接。悬空引线结构虽然可实现较高的灵敏度，但由于引线悬空的限制，振幅不能太大，且断线风险较高，低频效果不够显著，不能提供更好的用户听觉体验。

近年来，很多研究者们开始研发具有导电功能的振膜，这使得导电振膜在发声装置中得到了较为广泛的应用。对于导电振膜来说，目前主要的采用方式为在振膜中电泳导体、电镀导体、注塑导体、增加导电涂层、增加导电油墨层以及激光蚀刻等。但是，上述的这些方法均不同程度的存在技术实现难度大、可量产性低、成本较高、可靠性和声学性能低的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种用于发声装置的导电振膜及发声装置的新技术方案。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于发声装置的导电振膜，包括导电层和位于所述导电层上下两侧的基材层；

所述导电振膜包括连接部、折环部和中心部，所述连接部设置于所述导电振膜的外围，所述折环部设置于所述连接部内侧并呈现弯折状，所述中心部设置于所述折环部内侧并位于所述导电振膜的中心；

所述导电层包括设置于所述连接部和/或中心部上的第一导电区，设置于所述折环部上的第二导电区，所述第二导电区与所述第一导电区电连接；

所述第二导电区的杨氏模量小于所述第一导电区的杨氏模量，所述第二导电区呈对称带形结构。

可选地，所述对称带形结构的对称轴包括第一对称轴，所述第一对称轴与所述折环部的延伸方向垂直且穿过所述折环部的中心。

可选地，所述对称带形结构的对称轴还包括第二对称轴，所述第二对称轴与所述折环部的延伸方向平行且穿过所述折环部的中心。

可选地，所述一个折环部上至少设置有一个第二导电区。

可选地，所述对称带形结构为X形、H形和工字形中的至少一种。

可选地，所述基材层的材质为热塑性塑料、热塑性弹性体和橡胶中的至少一种。

可选地，所述热塑性塑料包括聚醚醚酮、聚萘二甲基乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚苯硫醚中的至少一种。

可选地，所述热塑性弹性体包括聚芳酯、热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体中的至少一种。

可选地，所述橡胶包括甲基硅橡胶、二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、腈硅橡胶、氟橡胶、丁苯橡胶、三乙丙橡胶、乙烯丙烯酸酯橡胶和丙烯酸酯橡胶材料中的至少一种。

可选地，所述第一导电区的材质均为金属箔片，所述第二导电区的材质为导电胶层。

可选地，所述第一导电区为铜箔。

可选地，所述铜箔包括压延铜箔、电镀铜箔和喷镀铜箔中的至少一种，所述铜箔的厚度范围为2-150μm。

可选地，所述基材层包括直接与所述导电层贴合的第一基材层和第二基材层，所述第一导电区与所述第一基材层连接；

在所述第一导电区上经蚀刻形成导电线路后，所述第二导电区与所述第一基材层、所述第一导电区连接在一起；

所述第二基材层与所述第一基材层以及所述第一导电区、所述第二导电区连接在一起。

可选地，所述第一导电区上设置有第一焊点和第二焊点；

所述第一基材层和/或第二基材层上设置有与所述第一焊点和第二焊点对应的开孔。

可选地，所述基材层的厚度范围为5-100μm。

可选地，所述第一导电区的成型方式为热压或粘接中的一种。

可选地，所述粘接方式中采用的粘合剂为环氧型、丙烯酸型、聚氨酯型和硅胶型粘结剂中的至少一种。

可选地，所述第二导电区延伸至所述第一导电区。

可选地，所述第二导电区的成型方式为涂覆或印刷中的一种。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种发声装置，包括振动系统和与所述振动系统相配合的磁路系统；

所述振动系统包括发声振膜和结合在所述发声振膜一侧的音圈，所述发声振膜采用上述的导电振膜。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型公开了一种用于发声装置的导电振膜及发声装置，所述导电振膜包括导电层和位于所述导电层两侧的基材层。采用基材层与多种导电层进行复合，形成三明治结构，该结构的导电层均处于基材层中间，利用多种导电层和其两面的基材层的阻尼缓冲弥补传统的高分子材料、铜箔因物性差异而导致的变形扭曲问题；而且为了解决折环部的弯折结构对导电层的拉伸撕裂问题，将折环部的导电层结构设置为对称带形结构，大大降低了导电层在振动拉伸过程中的应力。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本实用新型一种用于发声装置的导电振膜结构示意图；

图2为本实用新型另一种用于发声装置的导电振膜结构示意图；

图3为本实用新型一种用于发声装置的导电振膜透视图。

其中：1-连接部；2-折环部；3-中心部；4-第一基材层；5-第二基材层；6-第一焊点；7-第二焊点；8-增强部；11-第一导电区；12-第二导电区。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参照图1和图3，本实用新型公开了一种用于发声装置的导电振膜，包括导电层和位于所述导电层上下两侧的基材层；

所述导电振膜包括连接部1、折环部2和中心部3，所述连接部1设置于所述导电振膜的外围，所述折环部2设置于所述连接部1内侧并呈现弯折状，所述中心部3设置于所述折环部2内侧并位于所述导电振膜的中心；

所述导电层包括设置于所述连接部1和/或中心部3上的第一导电区11，设置于所述折环部2上的第二导电区12，所述第二导电区12与所述第一导电区11电连接；

本实用新型实施例中的导电层采用不同的材料来制作，所述第二导电区12的杨氏模量小于所述第一导电区11的杨氏模量，所述第二导电区12为对称带形结构。

采用基材层与多种导电层进行复合，形成三明治结构，该结构的导电层均处于基材层中间，利用多种导电层和其两面的基材层的阻尼缓冲弥补传统的高分子材料、铜箔因物性差异而导致的变形扭曲问题；而且位于中间位置的第一导电区11增加了导电振膜的刚性和强度；另外，为解决导电振膜折环部2的拉伸问题，在折环部2的位置采用杨氏模量较小的第二导电区12取代杨氏模量较大的第一导电区11，而且为了解决折环部2的弯折结构对第二导电区12的拉伸撕裂问题，将第二导电区12的结构设置为对称带形结构，在保证结构强度和稳定性的同时，大大降低了第二导电区12在振动拉伸过程中的应力。

可选地，所述对称带形结构的对称轴包括第一对称轴，所述第一对称轴与所述折环部的延伸方向垂直且穿过所述折环部的中心。

可选地，所述对称带形结构的对称轴还包括第二对称轴，所述第二对称轴与所述折环部的延伸方向平行且穿过所述折环部的中心。

可选地，所述一个折环部上至少设置有一个第二导电区。

可选地，所述对称带形结构为X形、H形和工字形中的至少一种。参见图3，当对称带形结构为对称的X形时，所述X形结构由四个弧形段和一个长方形段组成；所述X形结构的中间长方形段宽度a₂为弧形段宽度a₁的1-2倍；所述X形结构的中间长方形段的长度a₄为折环部2一半长度a₃的0.5-2倍；所述X形结构的弧形段的宽度a₁为折环部2宽度的0.1-0.5倍。

可选地，所述折环部2为圆形或者矩形，当所述折环部2为矩形时，在所述折环部2的四个角部设置有由中心部3向外辐射的花纹。花纹为设置在导电振膜上的凸起或者凹槽。花纹为直线状或者弧线状，花纹能够抵消导电振膜在振动时产生的应力，提高导电振膜的顺性，提高导电振膜的寿命，进一步防止导电振膜发生偏振；b₁、b₂、b₃和b₄均是上述X形结构的具体参数，分别对应于a₁、a₂、a₃和a₄，只是在所述X形结构处在所述矩形的不同边时，a₁、a₂、a₃、a₄和b₁、b₂、b₃、b₄分别对应不同边上X形结构的参数特征。

这样设置的好处是，使用较少的导电材料就可以达到导电振膜要求的强度和稳定性，可以保证导电层的宽度和连接面积，使导电振膜更加平整，成型后平面度高，而且折环部2不易被拉伸断裂，抗拉伸的可靠性明显提高。

可选地，所述基材层的材质为热塑性塑料、热塑性弹性体和橡胶中的至少一种。采用热塑性塑料、热塑性弹性体或橡胶与多种导电层进行复合，形成对称结构，该结构的导电层均处于基材层中间，利用多种不同杨氏模量的导电层和其两面的基材层的阻尼缓冲弥补传统的高分子材料、铜箔因物性差异而导致的变形扭曲问题。

可选地，所述热塑性塑料包括聚醚醚酮、聚萘二甲基乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚苯硫醚中的至少一种；所述热塑性弹性体包括聚芳酯、热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体中的至少一种；所述橡胶包括甲基硅橡胶、二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、腈硅橡胶、氟橡胶、丁苯橡胶、三乙丙橡胶、乙烯丙烯酸酯橡胶和丙烯酸酯橡胶材料中的至少一种。

热塑性塑料、热塑性弹性体和橡胶在高温下均具有较高的粘结力。因此，在热压的成型方式下，采用热塑性塑料、热塑性弹性体和橡胶结合时就无需使用黏合剂，基材层即可与第一导电区11良好的连接在一起。具有结合方式简单、牢固性好、不易分离的特点。

可选地，所述第一导电区11上设置有第一焊点6和第二焊点7；本实用新型的导电振膜可以应用在发声装置的振动系统上，所述第一焊点6被配置为：用于与外部电路连接；所述第二焊点7被配置为：用于与发声装置的音圈连接。所述基材层上设置有与所述第一焊点6和第二焊点7对应的开孔，所述第一焊点6和第二焊点7均从所述基材层中露出，以便于实现电连接。所述第一焊点6和第二焊点7的数量可以均为2个，也可以根据发声装置具体结构和功能予以确定。

一方面，导电振膜与音圈连接在一起，音圈引线可以伸出较短长度与中心部3的第一导电区11连接，然后通过电连接的连接部1的第一导电区11与外部电路实现连接，音圈引线不需要设置悬空结构，因此可以避免断线风险，发声装置的振动系统可以拥有大振幅和高灵敏度，提升了低频性能。

另一方面，本实用新型导电振膜，克服了现有技术中的导电振膜实现难度大、可靠性低的问题，能够实现高效批量化生产。

可选地，所述第一导电区11的材质均为杨氏模量较高的金属箔片，可以提高连接部1和中心部3的结构强度，使这两部分不易产生变形，并且中心部3的第一导电区11作为与音圈引线焊接的载体，连接部1的第一导电区11作为与外部电路焊接的载体，采用金属箔片可以在焊接时耐高温，不会烫伤导电振膜的基材层；所述第二导电区12的材质为杨氏模量较小的导电胶层，使得第二导电区12能够适应反复弯折变形不会产生断裂，避免导电振膜往复振动过程中，折环部2频繁变形导致导电层的断裂。

上述提供了导电振膜与音圈实现电连接的一种实施例，但是本领域技术人员应该了解，本实用新型中的导电振膜还可以用于其他场景，只要在导电振膜本身结构功能的基础上，进一步具有上述限定的导电层结构，都应该在本专利的保护范围内，例如在其他的一种实施例中，导电振膜上附设金属层作为电容器的一个可动极板的情况下，导电振膜的导电层可以用于与该可动极板实现电连接。

可选地，所述第一导电区11均为铜箔，所述铜箔的厚度范围为2-150μm。铜箔为较薄的片状结构，其具有低表面氧化特性，可以很容易的附着在多种不同材质的基材表面上。并且，铜材料的导电性较佳，能使形成的导电振膜具有良好的导电性。第一导电区11可以采用本领域技术人员熟知的蚀刻、腐蚀等方式形成预定的电路图样。

可选地，所述铜箔包括压延铜箔、电镀铜箔和喷镀铜箔中的至少一种。压延铜箔、电镀铜箔和喷镀铜箔均具有优良的抗拉强度和高伸长率，在与导电振膜的基材层结合时具有良好的延展性。另外需要说明的是，连接部1和中心部3上的第一导电区11并不限定于采用同一种材料制作，可以根据具体需要采用不同材料的金属箔片制作。

可选地，所述基材层包括直接与所述导电层贴合的第一基材层4和第二基材层5，所述第一导电区11与所述第一基材层4连接；在所述第一导电区11上经蚀刻形成导电线路后，所述第二导电区12与所述第一基材层4、所述第一导电区11连接在一起；所述第二基材层5与所述第一基材层4以及所述第一导电区11、所述第二导电区12连接在一起。

可选地，所述基材层的厚度范围为5-100μm。对于所述第一基材层4和第二基材层5的厚度，本领域技术人员可以根据需要灵活调整。在实用新型的一个例子中，所述第一基材层4和所述第二基材层5的厚度可以分别控制在5-100μm，优选3-50μm，所述第一基材层4和第二基材层5可以对位于中间的导电层起到良好的保护作用。通过对两侧基材层和导电层厚度的合理调整，还能保证导电振膜整体具有适宜的刚性和柔韧性，可以使导电振膜在振动时更加平稳。

可选地，所述第一导电区11的成型方式为热压或粘接中的一种。需要说明的是，当所述第一基材层4为热塑性弹性体层，第一导电区11的金属箔片与第一基材层4之间通过热压的方式连接在一起时，热压温度较高，通常在110℃左右，此时第一基材层4基于所采用的材料为热塑性弹性体，其可以形成粘流态，此时粘结力较强，能与两个导电层牢固的连接在一起。而当在两个导电层上蚀刻出导电线路后，需要对两个导电层和第一基材层4实施滚压处理工序。而该滚压处理通常是在室温下进行的。在室温下，热塑性弹性体没有粘结力，不会使灰尘等杂质粘接在第一基材层4和两个导电层上，避免对后续成型工艺的影响。

可选地，所述粘接方式中采用的粘合剂为环氧型、丙烯酸型、聚氨酯型和硅胶型粘结剂中的至少一种。粘合剂在固化后形成了导电胶层的分子骨架结构，提供了力学性能和粘接性能保障。

可选地，所述第二导电区12延伸至所述第一导电区11，第二导电区12可以部分或者全部覆盖住第一导电区11，保证两两之间连接可靠性，实现良好的导电连接作用，导电振膜的振动过程中，不会出现两两之间连接处的分离。

可选地，所述第二导电区12的成型方式为涂覆或印刷中的一种。第二导电区12除了选择导电胶层，还可以选择导电油墨层，导电胶层或导电油墨层形成的第二导电区12杨氏模量较小，具有良好的柔性和抗疲劳性，其抵抗破坏的能力越强，振动系统大振幅状态振动时，第二导电区12也不会产生断裂风险。

可选地，所述导电胶层主要由导电粒子、粘合剂、溶剂、助剂等组成，高温导电胶层还会掺杂玻璃粉。

其中，粘合剂一般选择环氧型、丙烯酸型、聚氨酯型、硅胶型粘结剂，粘合剂在固化后形成了导电胶层的分子骨架结构，提供了力学性能和粘接性能保障，并使导电粒子形成通道。

溶剂为丁基溶酐乙酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、二甘醇乙醚醋酸酯、异佛尔酮一种。由于导电粒子的加入量很高，所以导电胶层的粘合剂的黏度大幅度增加，常常影响了粘合剂的工艺性能。为了降低黏度，实现良好的工艺性和流变性，还需要在导电胶中加入溶剂或者活性稀释剂。

其中导电粒子具体可以是金、银、铜、铝、锌、镍的粉末或合金粉末的至少一种。本具体实施例中，所述导电胶层为导电银胶，导电胶层中的导电粒子选择银粒子，银的电阻低，导电性好，且不易氧化。

在一个具体实施例中，银粒子的粒径小于等于1μm，在银粒子填充比例一定以及导电胶层同样厚度的情况下，银粒子颗粒更多，银粒子之间的间隙更小，导电率得到提升。进一步的，银粒子的粒径小于等于100nm，纳米级银粒子能够进一步提升第二导电区12的导电率，并且导电银胶的印刷方式多样灵活，可以使用纳米压印工艺提升印刷精度，其公差可以从丝网印刷的微米级提升到纳米级。

具体的，导电胶层的厚度范围为6μm-15μm,复合在基材层中可靠性高且电阻较小。导电胶层的厚度超过15μm时，固化后容易龟裂脱落，厚度小于6μm时，则导电胶层的电阻会比较高，均会影响导电性能。

具体的，导电胶层固化后方阻为10-30mΩ/mm²/mil，方阻太小很难实现制作，方阻太大需要增加厚度或宽度来弥补，方阻已定和厚度已定的情况下，可以通过增加宽度来降低成品阻抗，但是实际使用中不会无限的增加宽度，所以导电胶层的方阻小于30mΩ/mm²/mi l，能够保证第二导电区12的具有较小的阻抗。

导电胶层固化后硬度小于等于3H，导电胶层与基材层复合而成的导电振膜顺性较好，回弹性能和韧性好，发声装置具有较好的瞬态响应和较低的THD失真。

可选地，参见图2，本实用新型的导电振膜上还可以包括增强部8，且该增强部8结合在导电振膜的中心部3上。当在本实用新型的导电振膜上设置刚性的增强部8时，增强部8与导电振膜之间可以采用本领域技术人员熟知的方式例如粘接结合在一起。通过在导电振膜上加设刚性的增强部8能够有效提升导电振膜的高频特性。但需要说明的是，对于本实用新型的导电振膜而言，本领域技术人员可以根据实际需要选择在其上设置或者不设置增强部8，对此不作限制。

本实用新型还公开了一种发声装置，包括振动系统和与所述振动系统相配合的磁路系统，发声装置还包括具有收容腔的外壳，振动系统和所述磁路系统均收容在收容腔内。

所述振动系统包括发声振膜和结合在所述发声振膜一侧的音圈，所述发声振膜采用上述导电振膜。在该发声装置工作过程中，通有电信号的音圈与磁路系统相互作用，产生上下振动，从而可以带动发声振膜产生声音。发声装置可以是圆形结构，也可以是矩形结构。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (12)

1.一种用于发声装置的导电振膜，包括导电层和位于所述导电层上下两侧的基材层，其特征在于，

所述导电振膜包括连接部(1)、折环部(2)和中心部(3)，所述连接部(1)设置于所述导电振膜的外围，所述折环部(2)设置于所述连接部(1)内侧并呈现弯折状，所述中心部(3)设置于所述折环部(2)内侧并位于所述导电振膜的中心；

所述导电层包括设置于所述连接部(1)和/或中心部(3)上的第一导电区(11)，以及，设置于所述折环部(2)上的第二导电区(12)，所述第二导电区(12)与所述第一导电区(11)电连接；

所述第二导电区(12)的杨氏模量小于所述第一导电区(11)的杨氏模量，所述第二导电区(12)呈对称带形结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于发声装置的导电振膜，其特征在于，所述对称带形结构的对称轴包括第一对称轴，所述第一对称轴与所述折环部(2)的延伸方向垂直且穿过所述折环部(2)的中心。

3.根据权利要求1所述的一种用于发声装置的导电振膜，其特征在于，所述对称带形结构的对称轴还包括第二对称轴，所述第二对称轴与所述折环部(2)的延伸方向平行且穿过所述折环部(2)的中心。

4.根据权利要求1所述的一种用于发声装置的导电振膜，其特征在于，所述一个折环部(2)上至少设置有一个第二导电区(12)。

5.根据权利要求1所述的一种用于发声装置的导电振膜，其特征在于，所述对称带形结构为X形、H形和工字形中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种用于发声装置的导电振膜，其特征在于，所述基材层的材质为热塑性塑料、热塑性弹性体和橡胶中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种用于发声装置的导电振膜，其特征在于，所述第一导电区(11)的材质均为金属箔片，所述第二导电区(12)的材质为导电胶层。

8.根据权利要求7所述的一种用于发声装置的导电振膜，其特征在于，所述第一导电区(11)为铜箔。

9.根据权利要求8所述的一种用于发声装置的导电振膜，其特征在于，所述铜箔包括压延铜箔、电镀铜箔和喷镀铜箔中的至少一种，所述铜箔的厚度范围为2-150μm。

10.根据权利要求1所述的一种用于发声装置的导电振膜，其特征在于，所述基材层包括直接与所述导电层贴合的第一基材层(4)和第二基材层(5)，所述第一导电区(11)与所述第一基材层(4)连接；

在所述第一导电区(11)上经蚀刻形成导电线路后，所述第二导电区(12)与所述第一基材层(4)、所述第一导电区(11)连接；

所述第二基材层(5)与所述第一基材层(4)以及所述第一导电区(11)、所述第二导电区(12)连接在一起。

11.根据权利要求10所述的一种用于发声装置的导电振膜，其特征在于，所述第一导电区(11)上设置有第一焊点(6)和第二焊点(7)；

所述第一基材层(4)和/或第二基材层(5)上设置有与所述第一焊点(6)和第二焊点(7)对应的开孔。

12.一种发声装置，其特征在于，包括振动系统和与所述振动系统相配合的磁路系统；

所述振动系统包括发声振膜和结合在所述发声振膜一侧的音圈，所述发声振膜采用权利要求1-11任意一项所述的导电振膜。

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