JP2000345369A - スピーカ用振動板及びその製造方法 - Google Patents
スピーカ用振動板及びその製造方法Info
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Abstract
イルを形成した平面振動板に於いて、導体薄膜の厚さと
共にそのパターンとインピーダンス及び耐熱容量とを所
望する形状に設定する事ができる、薄膜平面状のスピー
カ用振動板とその製造方法を提供すること。 【解決手段】 絶縁性薄膜1の表面に導電性材料からな
る所定パターンの膜状のコイル2が形成されているスピ
ーカ用振動板であって、前記膜状のコイル2が導電性材
料をスパッタリングして形成された第1の金属膜21の
表面に電解メッキ法により導電性材料を第2の金属膜2
2を付着させて重層構造の金属層2aを得、エッチング
により所定パターンの膜状のコイル2を形成する。更に
第2の金属膜22の表面に無電解メッキ法により腐蝕防
止用金属薄膜23が形成された金属層2bによるコイル
2も存在する。製造方法としては、洗浄工程Wと、スパ
ッタリング工程Sと、電解メッキ工程EPと、エッチン
グ工程Eと、無電解メッキ工程CPとからなる。
Description
とその製造方法に関し、特に絶縁性薄膜上にパターン化
された薄膜状のコイルを形成した、軽量で全面駆動に適
したスピーカ用の振動板並びに製造方法に関する。
上に導電性材料からなるパターン化された薄膜状のコイ
ルを形成したスピーカ用振動板は、軽量で且つコイルパ
ターンを振動板全面に拡散させることにより全面駆動に
適しているので、動作時に固有の周波数で著しい分割振
動が発生しにくく、周波数特性が平坦で良好であると共
に過度特性が優れているという特徴を有し、主として
中、高域周波数を再生するスピーカに使用されている。
このような振動板は一般に、図16に断面を示すよう
に、合成樹脂シート等絶縁性薄膜1の表面に所定の厚さ
の銅箔2cを貼着し、該銅箔をエッチング等の手法によ
り不要部分を溶解し去って所望するパターンのコイル2
を形成することで得る。薄膜コイルを絶縁性薄膜の片面
のみに形成したものであるが、表裏両面に形成した振動
板も存在する(図示省略)。
は、その構造が合成樹脂シート等の表面に、ある厚さの
銅箔を貼着してパターン化するのであるが、銅箔として
通常は既製品の銅箔を使用するので任意の厚さのものを
自由に使用することができず、所望する形状のパターン
を有し且つ所望するインピーダンスと耐熱容量とを有す
るコイルを得ることは設計上困難であるという欠点があ
った。又、銅箔の貼着に使用した接着剤が振動板の剛性
に影響を与え、周波数特性を劣化させると言う解決すべ
き課題があった。
を解消するべく、絶縁性薄膜上にパターン化された薄膜
状のコイルを形成した平面振動板に於いて、前記コイル
の構造並びにコイルの形成手段に工夫を加え、導体薄膜
の厚さと共にそのパターンとインピーダンス及び耐熱容
量とを所望する形状に設定する事ができる、薄膜平面状
のスピーカ用振動板とその製造方法を提供することを目
的とする。
の本発明に係るスピーカ用の振動板とその製造方法を、
各実施例を示す夫々の図面に従い、各図面に使用した符
号を使って説明すると、請求項1に記載する発明に属す
るスピーカ用の振動板は、絶縁性薄膜1の表面に導電性
材料からなる所定パターンの膜状のコイル2が形成され
ているスピーカ用振動板であって、前記膜状のコイル2
が、導電性材料をスパッタリングして形成された第1の
金属膜21の表面に電解メッキ法により導電性材料を第
2の金属膜22を付着させた重層構造の金属層2aから
なっている。
カ用の振動板は、絶縁性薄膜1の表面に導電性材料から
なる所定パターンの膜状のコイル2が形成されているス
ピーカ用振動板であって、前記膜状のコイル2が導電性
材料をスパッタリングして形成された第1の金属膜21
の表面に電解メッキ法により導電性材料を第2の金属膜
22を付着させ、且つ該第2の金属膜22の表面に無電
解メッキ法により腐蝕防止用金属薄膜23が形成された
重層構造の金属層2bからなっている。
動板の製造方法は、絶縁性薄膜1の表面を洗浄する工程
Wと、該絶縁性薄膜1の表面にスパッタリングにより第
1の金属膜21を形成する工程Sと、該第1の金属膜2
1の表面に電解メッキ法により導電性材料からなる第2
の金属膜22を付着させて金属層2aを形成する工程E
Pと、該金属層2aをエッチングして所望パターンの膜
状のコイル2を得る工程Eとからなる。
用の振動板の製造方法は、絶縁性薄膜1の表面を洗浄す
る工程Wと、該絶縁性薄膜1の表面にスパッタリングに
より第1の金属膜21を所望するパターンに形成する工
程Sと、該第1の金属膜21の表面に電解メッキ法によ
り導電性材料からなる第2の金属膜22を付着させて金
属層2aからなる所望のパターンの膜状のコイル2を得
る工程EPとからなる。
カ用の振動板の製造方法は、絶縁性薄膜1の表面を洗浄
する工程Wと、該絶縁性薄膜1の表面にスパッタリング
により第1の金属膜21を形成する工程Sと、該第1の
金属膜21の表面に電解メッキ法により導電性材料から
なる第2の金属膜22を付着させる工程EPと、前記第
2の金属膜22の表面に無電解メッキ法により腐蝕防止
用金属薄膜23を付着させて重層構造の金属層2bを形
成する工程CPと、該金属層2bをエッチングして所望
のパターンの膜状のコイル2を得る工程Eとからなる。
カ用の振動板の製造方法は、絶縁性薄膜1の表面を洗浄
する工程Wと、該絶縁性薄膜1の表面にスパッタリング
により第1の金属膜21を所望するパターンに形成する
工程Sと、該第1の金属膜21の表面に電解メッキ法に
より導電性材料からなる第2の金属膜22を付着させる
工程EPと、前記第2の金属膜22の表面に無電解メッ
キ法により腐蝕防止用金属薄膜23を付着させた重層構
造の金属層2bからなる所望のパターンの膜状のコイル
2を得る工程CPとからなる。
動板の実施の態様を、請求項1に記載の振動板の構造を
示す図1〜3、及び製造方法を示す図4により説明する
と、当該請求項1に記載の振動板は、図1の斜視図、及
び図2の正面図に示すように、正面形状が長方形である
リボン形をなし、ポリイミド(以下PIと略称)からな
る絶縁性薄膜1の表面に導電性材料からなる屈曲部25
と直線部26とが交互に連続して続くパターンを有する
膜状のコイル2が形成されている。この膜状のコイル2
は、図1の斜視図及び図3の断面図に示すように、PI
からなる絶縁性薄膜1の表面に銅等の導電性金属をスパ
ッタリングして形成された第1の金属膜21の表面に電
解メッキ法により銅、アルミ等からなる第2の金属膜2
2を付着させた重層構造の金属層2aをエッチングによ
り所望のパターンとする。
薄膜1の厚さは25ミクロンであるが、この厚さは前記
数値に限定される事なく、要求されるスピーカの振動板
共振周波数や変換能率等の性能を基準として決定される
べきである。材質についてはPI以外にも、ポリパラフ
ェニレンテレフタルアミド(PPTA)、又はポリエチレ
ンナフタレート(PEN)、又はポリエチレンテレフタレ
ート(PET)、又はポリカーボネート(PC)、或いはこ
れ等と材質面から等価な合成樹脂シートの中から選択す
ることができる。又、スパッタリングにより形成された
第1の金属膜21の厚さは1オングストローム〜100
オングストロームが適当である。この数値よりも薄い場
合はコイル2の付着力が十分でなく、反対に厚い場合は
第1の金属膜形成に時間を要して製造能率が低下すると
共に、後述する第2の金属膜22と材質が同一の場合は
差支えがないが異なる材質の場合はスピーカの電気的性
能に影響を与えることがある。第2の金属膜22の材料
としてはアルミニウム(Al)や銅(Cu)等高導電率
材料が適当である。重層構造の金属層2aの厚さは本実
施例では9ミクロンであるが、スピーカの前述した振動
板共振周波数や変換能率、更に許容入力等の基本性能を
基準として決定されるべきである。
は、図4に示す本発明請求項8に記載の製造方法に従
い、先ず工程Wにより絶縁性薄膜1の表面を洗浄し、次
に工程Sにより該絶縁性薄膜1の表面に銅等の導電性金
属をスパッタリングして第1の金属膜21を形成し、次
いで工程EPに於いて該第1の金属膜21の表面に電解
メッキ法により銅、アルミ等の導電性材料からなる第2
の金属膜22を付着させて、前記第1の金属膜21と第
2の金属膜22とからなる重層構造の金属層2aを形成
し、工程Eにより金属層2aをエッチングして所望パタ
ーンの膜状のコイル2を得る。
製造方法に従い、先ず工程Wにより絶縁性薄膜1の表面
を洗浄し、次に工程Sにより該絶縁性薄膜1の表面にパ
ターンマスクS1を介して銅等の導電性金属をスパッタ
リングしてコイルパターン形状の第1の金属膜21を形
成し、次いで工程EPにより該第1の金属膜21の表面
に電解メッキ法により銅、アルミ等の導電性材料からな
る第2の金属膜22を付着させて重層構造の金属層2a
からなる所望パターンの膜状のコイル2を得る。
は、正面形状のコイルパターンが請求項1に記載の振動
板と同一であるが、膜状のコイル2が、図6の斜視図並
びに図7の断面図に示すように、PIからなる絶縁性薄
膜1の表面に、銅、アルミ等の導電性金属をスパッタリ
ングして形成された第1の金属膜21の表面に、銅、ア
ルミ等の導電性金属を電解メッキ法により付着させた第
2の金属膜22と、更に該第2の金属膜22の表面に無
電解メッキ法によりニッケル薄膜等の腐蝕防止用金属薄
膜23が形成された、3層からなる重層構造の金属層2
bからなる。この振動板では腐蝕防止用金属薄膜23は
ニッケル(Ni)が使用されているが、Ni以外にも錫
(Sn),金(Au)等の金属を使用することができ
る。
に示す本発明の製造方法、又は図9に記載した請求項9
に記載の振動板の製造方法に従って行われるが、コイル
パターンの形成は、前記した請求項8に記載した振動板
の製造方法に準拠して第1の金属膜21を形成し、次ぎ
に第1の金属膜21の表面に第2の金属膜22を形成
後、続いて腐蝕防止用金属薄膜23を工程CPにより付
着させて後、エッチング工程Eにより行うか、或いは前
記した請求項9に記載した振動板の製造方法を利用して
マスクS1を使用してパターン形状の第1の金属膜21
を形成し、該第1の金属膜21の表面に第2の金属膜2
2を、続いて腐蝕防止用金属薄膜23を工程CPによっ
て付着させればよい。尚、前述の図4,図5,図8,図
9に示した、上記した洗浄、スパッタリング、電解メッ
キ、無電解メッキ、エッチング等の各工程は、すべて現
在常用されている手段が使用することができる。
断面構造を示す本発明応用例振動板の構造は、絶縁性薄
膜1の両面に請求項1に示す振動板と同構造の膜状のコ
イル2を有し、絶縁性薄膜1の両面に請求項2に記載の
振動板と同構造の膜状のコイル2を夫々形成し、共に磁
界中のコイルの実効長を大きくしてスピーカの変換能率
の増大を図った振動板である。各部材の母体となる材料
は、請求項1並びに請求項2に記載の振動板で使用した
材料と同一である。
ーンを螺旋形としたもの、図13は、コイル2のパター
ンを螺旋形として片面のみに形成した振動板の拡大断面
構造の一部を示す半径方向拡大断面図であって、外形を
円形としたもののそれぞれ応用例振動板を示す。一点か
ら放射状に広がる磁界中に配置して駆動する。コイル2
の層状構造は請求項1記載の振動板と同構造である。こ
の図12及び図13の振動板を使用したスピーカは球面
波を放射し、指向性が上下左右対称で再生音場に於ける
音波の拡散が良好であり、且つ周波数特性がブロードで
ある特徴を有する。又、図示は省略するが、絶縁性薄膜
1の両面に螺旋形のコイル2を形成してもよく、コイル
2を請求項2記載の振動板と同じく3層の層状構造とし
てもよい。
状を略0.75倍に縮小して示す。コイル2は導体の長
さ方向を振動板の長手方向に沿って形成したもので、他
の実施例とは磁束分布が異なる磁気回路を使用する。絶
縁性薄膜1は厚さ25ミクロンのポリイミドフィルムを
使用している。コイル2はポリイミドフィルム上に銅を
薄くスパッタリングし、その上に電解メッキ法により銅
を付着させて全体の厚さを9ミクロンとし、更にその上
に電解メッキ法により錫を0.4ミクロンの厚さに付着
させている。本発明振動板の応用例の振動板を使用した
スピーカの周波数特性を図15に示す。比較のために、
コイルのパターンは図12に示すパターンと同一で、コ
イルの断面を図16に示した従来例振動板の周波数特性
を図17に示す。両周波数特性図を比較して明らかなよ
うに、従来例では局部的な共振により著しい凹凸が見ら
れるのに対し、本発明応用例振動板では平坦となってい
る。又、そのために平均音圧も高くなっており、本発明
応用例振動板が有する優れた効果が明瞭である。
いて説明したが、本発明は必ずしもこれらの実施例構造
のみに限定されるものではなく、本発明にいう前記の構
成要件を備え、かつ、本発明にいう目的を達成し、以下
にいう効果を有する範囲内において適宜改変して実施す
ることができるものである。
のとおり、所定パターンの膜状のコイルが絶縁性薄膜の
表面に形成されている、全面駆動を行う薄膜平面振動板
であって、前記膜状のコイルが、導電性材料をスパッタ
リングして形成された第1の金属膜の表面に電解メッキ
法により導電性材料を第2の金属膜を付着させた重層構
造の金属層により形成されているので、コイルの材料、
スパッタリング工程や電解メッキ工程の作業条件を調
節、制御することで、コイルの導体部分の長さ、厚さ、
幅等の寸法、形状を全く自由に設定して、所望するイン
ピーダンスと耐熱容量、重量等基本的な仕様を有するパ
ターンの平面振動板を簡単に得ることができるので、従
って高性能のスピーカを自由に且つ容易に設計、製造す
ることが可能となる。
剤を10ミクロン厚に貼着していたのでどうしても振動
板上の剛性や質量分布が不均一となり、周波数特性に及
ぼす悪影響が避けられなかったが、本発明の振動板では
絶縁性薄膜上に直接に導体が付着しているので接着剤の
悪影響が無くなり、周波数特性並びに過度特性が著しく
改善される。
り腐蝕防止用金属薄膜を付着させた構造の振動板は、そ
の耐蝕性が著しく改善され、スピーカの性能や長寿命化
等品質面での安定性が保証される。又、そのための腐蝕
防止用金属薄膜の付着工程も、前述したスピーカの基本
的な仕様の設定する上での自由度を阻害しないので、ス
ピーカの設計、製造の容易さを完全に保有している。
ついて、その製造方法に含まれるスパッタリング工程や
電解メッキ工程、無電解メッキ工程等、個々の工程は、
現在すでに安定して生産に使用されている一般の手法を
応用すればよいので、何等特殊な設備を必要とせず、製
造設備の増大を防ぎ、安定して大量生産することが可能
である。従って前述した諸効果と相俟って、本発明の製
造方法により得た振動板を使用することにより、周波数
特性、過度特性、指向特性等の諸特性並びに品質の優れ
たスピーカを容易に提供する事ができると言う効果を得
るに至ったのである。
ある。
る。
す説明用の工程図である。
す説明用の工程図である。
る。
す説明用の工程図である。
す説明用の工程図である。
2の金属膜22からなる金属層2aを形成した振動板の
構造を示す長手方向一部拡大側面断面図である。
2の金属膜22からなる金属層2aを形成した振動板の
構造を示す長手方向一部拡大側面断面図である。
を螺旋形とした振動板の正面図である。
みに形成した振動板の拡大断面構造の一部を示す半径方
向拡大断面図である。
特性図である。
大断面図である。
性図である。
金属層 2b 第1の金属膜21、第2の金属膜22及び腐蝕防
止用金属薄膜23からなる金属層 2c 銅箔 25 屈曲部 26 直線部 W 洗浄工程 S スパッタリングによる第1の金属膜形成工程 S1 スパッタリング工程用のマスク EP 電解メッキによる第2の金属膜形成工程 E エッチングによるパターン形成工程 CP 無電解メッキ法による腐蝕防止用金属薄膜形成工
程
Claims (11)
- 【請求項1】 絶縁性薄膜(1)の表面に導電性材料から
なる所定パターンの膜状のコイル(2)が形成されている
スピーカ用振動板であって、前記膜状のコイル(2)が、
導電性材料をスパッタリングして形成された第1の金属
膜(21)の表面に電解メッキ法により導電性材料からなる
第2の金属膜(22)を付着させた重層構造の金属層(2a)か
らなることを特徴とするスピーカ用振動板。 - 【請求項2】 絶縁性薄膜(1)の表面に導電性材料から
なる所定パターンの膜状のコイル(2)が形成されている
スピーカ用振動板であって、前記膜状のコイル(2)が導
電性材料をスパッタリングして形成された第1の金属膜
(21)の表面に電解メッキ法により導電性材料を第2の金
属膜(22)を付着させ、且つ該第2の金属膜(22)の表面に
無電解メッキ法により腐蝕防止用金属薄膜(23)が形成さ
れた重層構造の金属層(2b)からなることを特徴とするス
ピーカ用振動板。 - 【請求項3】 前記絶縁性薄膜(1)の材質がポリイミド
(PI)、又はポリパラフェニレンテレフタルアミド(PPT
A)、又はポリエチレンナフタレート(PEN)、又はポリエ
チレンテレフタレート(PET)、又はポリカーボネート(P
C)の中から選択された素材であることを特徴とする請求
項1又は請求項2記載のスピーカ用振動板。 - 【請求項4】 前記第2の金属膜(22)が銅(Cu)若しくは
アルミニウム(Al)からなることを特徴とする請求項1又
は請求項2記載のスピーカ用振動板。 - 【請求項5】 前記第1の金属膜(21)の厚さが1オング
ストローム〜100オングストロームであることを特徴
とする請求項1又は請求項2記載のスピーカ用振動板。 - 【請求項6】 前記第2の金属膜(22)の厚さが1ミクロ
ン〜30ミクロンであることを特徴とする請求項1又は
請求項2記載のスピーカ用振動板。 - 【請求項7】 前記腐蝕防止用金属薄膜(23)の材質が錫
(Sn)、若しくはニッケル(Ni)、若しくは金(Au)の中から
選ばれた素材であることを特徴とする請求項2記載のス
ピーカ用振動板。 - 【請求項8】 絶縁性薄膜(1)の表面を洗浄する工程(W)
と、該絶縁性薄膜(1)の表面にスパッタリングにより第
1の金属膜(21)を形成する工程(S)と、該第1の金属膜
(21)の表面に電解メッキ法により導電性材料からなる第
2の金属膜(22)を付着させて重層構造の金属層(2a)を形
成する工程(EP)と、該金属層(2a)をエッチングして所望
のパターンを有する膜状のコイル(2)を得る工程(E)とか
らなるスピーカ用振動板の製造方法。 - 【請求項9】 絶縁性薄膜(1)の表面を洗浄する工程(W)
と、該絶縁性薄膜(1)の表面にマスク併用スパッタリン
グにより第1の金属膜(21)を所望するパターンに形成す
る工程(S)と、該第1の金属膜(21)の表面に電解メッキ
法により導電性材料からなる第2の金属膜(22)を付着さ
せて金属層(2a)からなる所望パターンを有する膜状のコ
イル(2)を得る工程(EP)とからなるスピーカ用振動板の
製造方法。 - 【請求項10】 絶縁性薄膜(1)の表面を洗浄する工程
(W)と、該絶縁性薄膜(1)の表面にスパッタリングにより
第1の金属膜(21)を形成する工程(S)と、該第1の金属
膜(21)の表面に電解メッキ法により導電性材料からなる
第2の金属膜(22)を付着させる工程(EP)と、前記第2の
金属膜(22)の表面に無電解メッキ法により腐蝕防止用金
属薄膜(23)を付着させて重層構造の金属層(2b)を形成す
る工程(CP)と、該金属層(2b)をエッチングして所望のパ
ターンを有する膜状のコイル(2)を得る工程(E)とからな
るスピーカ用振動板の製造方法。 - 【請求項11】 絶縁性薄膜(1)の表面を洗浄する工程
(W)と、該絶縁性薄膜(1)の表面にマスク併用スパッタリ
ングにより第1の金属膜(21)を所望するパターンに形成
する工程(S)と、該第1の金属膜(21)の表面に電解メッ
キ法により導電性材料からなる第2の金属膜(22)を付着
させる工程(EP)と、前記第2の金属膜(22)の表面に無電
解メッキ法により腐蝕防止用金属薄膜(23)を付着させた
重層構造の金属層(2b)からなる所望のパターンを有する
膜状のコイル(2)を得る工程(CP)とからなるスピーカ用
振動板の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11153772A JP2000345369A (ja) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | スピーカ用振動板及びその製造方法 |
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| JP11153772A JP2000345369A (ja) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | スピーカ用振動板及びその製造方法 |
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| JP2000345369A true JP2000345369A (ja) | 2000-12-12 |
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| JP11153772A Pending JP2000345369A (ja) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | スピーカ用振動板及びその製造方法 |
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|---|---|
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