KR102512182B1

KR102512182B1 - 음향 장치 보호용 조립체

Info

Publication number: KR102512182B1
Application number: KR1020197010329A
Authority: KR
Inventors: 안톤 킬레르; 요나 마르쿠스 리히마에키; 시스어우 아 리
Original assignee: 더블유.엘.고어 앤드 어소시에이츠 게엠베하; 더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이츠 (선전) 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2023-03-21
Also published as: JP6875506B2; CN108605174B; DE112016007219T5; JP2019530331A; US20190246192A1; CN108605174A; KR20190098739A; US10897662B2; WO2018049600A1

Abstract

음향 장치 보호용 조립체(1)는 발포 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 맴브레인(3) 및 이 맴브레인(3)의 대향한 양면(5, 6)에 배치된 제1 및 제2 폴리머 기판(2, 4)을 포함한다. 제1 기판(2)은 미리 정해진 파장의 레이저 광에 대해 투과성을 가지며, 맴브레인(3)은 맴브레인(3)의 제1 면(5) 및 맴브레인(3)의 제2 면(6) 각각에서 제1 및 제2 레이저 용접 조인트(9, 10)에 의해 제1 및 제2 폴리머 기판(2, 4)에 접합되며, 그 레이저 용접 조인트(9, 10)는 제1 폴리머 기판(2)을 통과해 제2 폴리머 기판(4) 쪽을 향한 단일 레이저 투과 용접 단계에서 생성된다. 맴브레인(3)의 제1 면(5)은 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로 흡수성을 가지며, 제2 면(6)은 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로 투과성을 가질 수 있다. 이는 제1 면(5)에서 제2 면(6)으로 검은색에서 흰색으로의 색상 구배에 의해 달성될 수 있다.

Description

음향 장치 보호용 조립체

본 발명은 특히 ePTFE 맴브레인을 포함하는 음향 장치 보호용 조립체 및 이러한 조립체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 그 조립체는 음향 벤트(acoustic vent)로서 지칭될 수도 있다.

모바일 폰 또는 웨어러블 기기 등의 전자 기기는 마이크로폰, 스피커 등의 음향 장치, 일반적으로는 트랜스듀서를 포함한다. 음의 투과를 가능하도록 하기 위해, 그 전자 기기의 인클로저는 음향 장치 위에 배치된 개구를 갖고 있다. 하지만, 오염물이 인클로저 내로 들어가 음향 성능을 손상시킬 수 있다. 음향 장치를 보호하기 위해, 보호용 음향 커버가 개구 위에 배치되어, 트랜스듀서를 먼지 및 물의 침입으로 인한 손상으로부터 보호한다. 통상, 음향 특성에 대한 부정적인 효과를 최소화하면서 먼지, 액체 또는 기타 오염물로부터 음향 장치를 보호하기 위해, 다공성이면서 물에 대해 불투과성일 수 있는 발포 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 맴브레인을 포함하는 음향 장치 보호용 조립체가 이용되고 있다.

공지의 음향 커버 조립체에서, ePTFE 맴브레인은 폴리머 기판 등의 2개의 지지층 사이에 배치되어 접착제에 의해 그 기판에 고정된다. 하지만, 전자 기기 내에 장착될 때의 그 조립체의 압축은 음향 성능의 저하를 야기한다. 보다 구체적으로, 그 조립체의 압축이 접착제를 변위시켜, 맴브레인을 긴장시킬 수 있고, 이에 의해 음의 투과 손실을 증가시킬 수 있다. 이는 또한 비교적 뻣뻣한 접착제를 사용하는 경우에 발생한다. 또한, 공지의 제조 방법에서는 음향 성능을 유지하면서 2.5㎜ 미만의 외경을 갖는 음향 커버를 제조할 수 없다.

그와는 별개로, 레이저 투과 용접에 의해 폴리머층들을 접합하는 것이 공지되어 있다. 하지만, 레이저 투과 용접은, 레이저 광이 제1 흡수층의 표면에서 열로 변환되어 그 제1 흡수층 너머에 배치된 다른 층들에 도달하지 못하기 때문에 2개보다 많은 층들에 대해서는 곤란하다.

따라서, 본 발명의 과제는, 제조가 용이하고 개선된 음향 특성을 제공하는 특히 ePTFE 맴브레인을 갖는 음향 장치 보호용 조립체 및 그러한 조립체를 제조하는 방법을 제공하는 데에 있다.

이러한 과제는 본 발명에 따라 독립 청구항들의 특징을 구비한 조립체 및 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예 및 다른 개선점들은 종속 청구항들에 명시되어 있다.

본 발명에 따르면, 발포 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 맴브레인, 제1 폴리머 기판 및 제2 폴리머 기판을 포함하는 음향 장치 보호용 조립체가 제공된다. ePTFE 맴브레인은 제1 면 및 이 제1 면과는 반대쪽의 제2 면을 구비하며, 제1 폴리머 기판은 맴브레인의 제1 면에 배치되며, 제2 폴리머 기판은 제1 폴리머 기판과는 반대쪽의 맴브레인의 제2 면에 배치된다. 제1 기판은 미리 정해진 파장의 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 투과성을 가지며, 맴브레인은 맴브레인의 제1 면 및 맴브레인의 제2 면 각각에서 제1 및 제2 레이저 용접 조인트에 의해 제1 및 제2 기판에 접합된다.

하나의 실시예에 따르면, 레이저 투과 용접 프로세스로부터 얻어지는 제1 및 제2 레이저 용접 조인트는 서로 합동이다. 여기서, 합동(congruent)은 제1 및 제2 레이저 용접 조인트들이 맴브레인의 제1 및 제2 면 각각에서 실질적으로 서로 정렬된 상태로 배치되고 사이즈 및 형상이 실질적으로 동일함을 의미한다. 이는 특히 단일 레이저 용접 단계에 의해 얻어지는데, 제1 레이저 용접 조인트와 제2 레이저 용접 조인트가 아래에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이 동시에 생성된다. 바람직하게는, 레이저 용접 방향, 즉, 레이저 비임이 조립체에 충돌하는 방향은 조립체에 대해, 보다 구체적으로는 맴브레인과 제1 및 제2 기판의 층 복합체가 연장하는 평면에 대해 수직 또는 실질적으로 수직이다. 제1 및 제2 레이저 용접 조인트는 또한, 이들 제1 및 제2 레이저 용접 조인트가 레이저 용접 프로세스 중에 레이저 비임에 의해 그려지는 동일한 경로 또는 트레이스를 따르는 한, 그들이 사이즈와 형상이 정확하게 동일하지 않더라도, 즉 레이저 용접 조인트 중 하나가 예를 들면 온도차로 인해 다른 레이저 용접 조인트보다 넓더라도 "합동"으로서 간주된다. 제1 및 제2 레이저 용접 조인트는 이들이 맴브레인의 두께 내에서 만나는 경우에 단일 레이저 용접 조인트를 형성할 수 있다는 점을 이해할 것이다. 이는 맴브레인의 두께, 어쩌면 맴브레인의 기공도에 의존할 수 있다. 이 실시예는 물론 이하의 실시예에서, 맴브레인은 약 20㎛ 미만의 두께, 바람직하게는 10㎛ 미만, 보다 바람직하게는 5㎛의 두께를 가질 수 있다.

폴리머 기판들은 서로 반대쪽에 배치된 ePTFE 맴브레인의 해당 측의 일부분에 걸쳐서만 연장한다. 다시 말해, 제1 및 제2 폴리머 기판은 각각 적어도 하나의 개구를 구비하며, 제1 폴리머 기판에서의 적어도 하나의 개구는 제2 폴리머 기판에서의 개구와 정렬되고 맴브레인은 그 개구에 걸쳐 연장한다. 적어도 하나의 개구는 ePTFE 맴브레인의 "활성 영역", 즉 노출되어, 음향 장치가 맴브레인에 의해 보호되고 있는 중에 음향 장치 내외로의 음의 투과를 가능하게 하는 맴브레인의 영역을 형성한다. 그 개구는 약 1㎜의 직경을 가질 수 있다. 전체 조립체의 외경은 약 2㎜ 내지 약 2.5㎜ 범위일 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 맴브레인의 제1 면과 제2 면 중 어느 하나는 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로 흡수성을 가지며, 맴브레인의 제1 면과 제2 면 중 다른 하나는 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로 투과성을 갖는다. 이러한 구성은 또한 제1 및 제2 레이저 용접 조인트가 합동인 상기한 실시예와 조합되어 유리할 수 있다. 제2 폴리머 기판이 미리 정해진 파장의 레이저 광에 대해 흡수성을 갖는다면, 특히 맴브레인의 제1 면과 제2 면이 상이한 흡수 특성(또는 투과 특성)을 갖는 구성과 조합하여 더욱 유리할 수 있다. 맴브레인의 제1 면과 제2 면에 상이한 흡수 특성을 제공함으로써, 맴브레인에서의 부분 투과도가 생성된다. 이는 맴브레인의 제1 면과 맴브레인의 제2 면 모두에서 레이저 광에 의해 열이 야기될 수 있다는 효과를 갖는다. 이러한 식으로, 제1 및 제2 레이저 용접 조인트는 단일 레이저 투과 용접 단계에 의해 동시에 생성될 수 있다.

바람직하게는, 맴브레인의 제1 및 제2 면 중 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로 흡수성을 갖는 것은 실질적으로 불투명, 바람직하게는 검은색이다. 일반적으로, 맴브레인의 제1 면이 제1 색상을 가질 수 있고 맴브레인의 제2 면이 제1 색상과는 다른 제2 색상을 가질 수 있다. 예를 들면, 맴브레인의 어느 측이 레이저 광에 대해 보다 흡수성을 갖게 하고자 하는 지에 따라 맴브레인의 제1 면이 검은색이고 맴브레인의 제2 면이 흰색 또는 회색일 수 있거나 그 반대로 될 수도 있다. 특히, 색상 구배가 맴브레인의 제1 면과 맴브레인의 제2 면 사이에 존재한다면, 즉 제1 색상에서 제2 색상으로의 점진적 변화, 예를 들면 검은색에서 흰색 또는 검은색에서 회색으로의 점진적 변화가 존재한다면 유리할 수 있다. 상이한 제1 및 제2 색상, 특히 색상 구배는 미리 정해진 파장의 레이저 광에 대해 약 5% 내지 15%, 바람직하게는 7% 내지 약 12% 범위의 부분 투과도를 갖는 맴브레인이 얻어지게 할 수 있다.

착색 맴브레인, 보다 구체적으로는 전술한 바와 같은 제1 및 제2 색상은 임의의 공지의 기법으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 그 색상은 맴브레인 제조 중에 그 후의 함침 코팅 프로세스에서 맴브레인 자체 내에 포함될 수 있다. 특히, 맴브레인의 제1 면의 색상과 맴브레인의 제2 면의 색상 중 적어도 하나는 맴브레인의 다공성 구조에 통합될 수 있거나, 코팅 등의 담체(carrier) 내에서 맴브레인의 해당 표면에 부착될 수도 있다. 그 색상은 검은색 잉크, 예를 들면 블랙 카본 입자일 수 있다. 전술한 색상 구배는 색상 또는 코팅이 ePTFE 맴브레인의 다공성 구조에 일측에서부터 스며들게 함으로써 생성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 맴브레인은 맴브레인의 제1 면과 제2 면 중 적어도 하나에 도포된 코팅을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 코팅은 소유성 코팅이며, 예를 들면 블랙 카본 입자의 첨가에 의해 검은색을 띤다. 코팅은 또한 소수성 특성을 가질 수도 있다. 특히, 코팅은 맴브레인의 제1 면과 제2 면 중 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로 흡수성을 갖는 것에 도포될 수 있다. 전술한 바와 같이, 코팅은 맴브레인의 다공성 구조 내에 스며들 수 있고 따라서 맴브레인으로부터 벗겨질 수 없다. 따라서, 맴브레인은 코팅과 함께 "단일체(monolithic)"로서 간주될 수 있다.

다른 실시예에서, ePTFE 맴브레인의 제1 면과 ePTFE 맴브레인의 제2 면은 미리 정해진 파장의 레이저 광에 대해 실질적으로 동일한 투과(또는 흡수) 특성을 가질 수 있다. 특히, 맴브레인이 미리 정해진 파장의 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로 투과성을 갖거나 미리 정해진 파장의 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로 흡수성을 가질 수 있다. 맴브레인은 예를 들면 검은 색상을 제공함으로써 레이저 광에 대해 실질적으로 흡수성을 가질 수 있다.

특히, 맴브레인이 레이저 광에 대해 실질적으로 흡수성을 갖는 그러한 실시예에서, 맴브레인은, 레이저 용접 프로세스에 의해 야기되고 제1 및 제2 레이저 용접 조인트를 생성하는 데에 필요한 충분한 양의 열이 레이저 용접 프로세스 중에 맴브레인을 통과할 수 있게 하는 두께를 가질 수 있다. 충분히 얇은 그러한 맴브레인을 제공함으로써, 그 맴브레인이 미리 정해진 파장의 레이저 광에 대해 실질적으로 균일한 투과 특성을 갖는 경우에 단일 레이저 투과 용접 단계에서 제1 및 제2 레이저 용접 조인트를 생성하는 것이 가능하다. 맴브레인은 약 10㎛의 두께, 바람직하게는 10㎛ 미만, 보다 바람직하게는 5㎛의 두께를 가질 수 있다.

앞서 이미 설명한 바와 같이, 제2 폴리머 기판은 바람직하게는 미리 정해진 파장의 레이저 광에 대해 흡수성을 갖는다. 따라서, 특정 실시예에서, 제1 폴리머 기판이 투명할 수 있는 한편, 제2 폴리머 기판이 검은색일 수 있다. 제2 폴리머 기판이 레이저 용접 프로세스 중에 "바닥층"인데, 즉 제2 폴리머 기판이 맴브레인에 있어서의 레이저 비임과는 반대쪽을 향하는 측에 배치된다. 이는 제2 기판이 레이저 투과 용접 프로세스 중에 레이저 에너지를 흡수할 수 있는 마지막 층임을 의미한다. 하지만, 몇몇 실시예에서, 특히 맴브레인이 레이저 에너지의 적어도 일부 또는 실질적으로 전체 레이저 에너지를 흡수하는 실시예에서, 제2 폴리머 기판은 레이저 광에 대해 투과성을 갖거나 적어도 부분적으로 투과성을 가질 수 있다. 당업자라면, 그 층들 중 적어도 하나는 레이저 투과 용접 프로세스를 수행할 수 있도록 하기 위해 레이저 광에 대해 흡수성을 가질 수 있다는 점을 이해할 것이다.

바람직하게는, 제1 폴리머 기판 및 제2 폴리머 기판 중 적어도 하나 또는 둘 모두가 약 100㎛의 두께, 바람직하게는 10㎛ 등의 100㎛ 미만의 두께를 갖는다. 제1 및 제2 폴리머 기판은 두께가 동일하거나 상이할 수도 있다. 예를 들면, 제1 기판의 두께는 제2 기판의 두께의 2배일 수 있다. 제1 및 제2 폴리머 기판 중 적어도 하나, 예를 들면 둘 모두는 폴리카보네이트(PC)를 포함하거나 폴리카보네이트(PC)로 이루어질 수 있다. 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE) 등의 다른 적절한 폴리머 재료가 이용될 수도 있다. 제1 및 제2 폴리머 기판은 용융점 등의 동일한 재료 특성을 갖거나 상이한 특성을 가질 수도 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 기판 중 하나, 특히 레이저 용접 프로세스 중에 보다 적은 열을 받을 가능성이 있는 기판이 다른 폴리머 기판보다 낮은 용융점을 가질 수 있다.

다른 실시예에서, 특히 맴브레인이 검은색을 띠는 실시예와는 대조적으로, 맴브레인은 투명할 수 있고 또한 투명한 레이저 흡수 첨가제를 갖고 있을 수 있다. 이는 전술한 모든 실시예의 견지에서 검은색이 가시광에 대해 투명하게 보이는 다른 흡수제로 대체될 수 있음을 의미한다.

상기한 임의의 실시예에 있어서, 맴브레인은 바람직하게는 방수성이다. 보다 구체적으로, 맴브레인은 누수 압력(water entry pressure: WEP)이 적어도 1PSI, 바람직하게는 적어도 20PSI일 수 있다. 이는 전자 기기 내의 음향 장치에 대한 보호를 개선시킨다. 전술한 바와 같이, 그 조립체는 음이 통과하는 개구를 보호하기 위한 음향 벤트이다. 그 조립체는 바람직하게는 1,000㎐에서 5dB 미만의 음향 손실, 보다 바람직하게는 1,000㎐에서 1.5dB 미만의 음향 손실을 갖는다. 이 음향 손실은 바람직하게는 그 조립체를 전자 기기의 인클로저 내에 장착하는 힘인 10N의 압축력 하에서 달성된다. 하지만, 레이저 용접 대신에 접착제를 이용하는 공지의 조립체와는 대조적으로, 그 음향 손실은 압축력과는 실질적으로 무관하다.

본 발명에 따르면, 음향 장치 보호용 조립체를 제조하는 방법, 특히 전술한 실시예 중 하나를 제조하는 방법이 제공된다. 그 방법은, 제1 면 및 이 제1 면과는 반대쪽의 제2 면을 갖는 발포 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 맴브레인을 제공하는 단계, 제1 폴리머 기판을 제공하는 단계; 및 제2폴리머 기판을 제공하는 단계를 포함한다. 맴브레인과 제1 및 제2 기판은 해당 캐리어 롤로부터 풀어지는 밴드 또는 스트립의 형태로 제공될 수 있다. 제1 폴리머 기판은 미리 정해진 파장의 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 투과성을 갖는다.

전술한 바와 같이, 제1 폴리머 기판은 맴브레인의 제1 면의 일부분에만 제공되고 제2 폴리머 기판은 제1 폴리머 기판과는 반대쪽에 있어서의 맴브레인의 제2 면의 일부분에만 제공되어, 맴브레인의 노출 영역을 생성한다. 이는, 제1 및 제2 기판을 맴브레인과 접합하기 전에, 예를 들면 다이 커팅, 레이저 커팅 또는 펀칭에 의해 제1 및 제2 기판 내에 구멍을 생성함으로써 달성될 수 있다.

그 방법은 또한, 레이저 투과 용접에 의해 맴브레인을 제1 및 제2 폴리머 기판에 접합하는 단계를 더 포함한다. 이는, 미리 정해진 파장의 레이저 비임을 제1 폴리머 기판을 통과해 제2 폴리머 기판 쪽으로 인가하고, 이에 의해 제1 폴리머 기판이 있는 맴브레인의 제1 면과 제2 폴리머 기판이 있는 맴브레인의 제2 면에 각각 제1 및 제2 레이저 용접 조인트를 생성함으로써 수행된다. 미리 정해진 파장은 약 960㎚ 내지 약 1064㎚ 범위일 수 있다. 그 층들은, 링 또는 나선형 경로 등의 단일 레이저 용접 경로에 의해 접합될 수 있거나, 2개의 링 또는 라인 등의 하나보다 많은 레이저 용접 경로에 의해, 예를 들면, 바람직하게는 폴리머 기판의 개구, 즉 ePTFE 맴브레인의 노출된 영역과 동심을 이루는 동심 링에 의해 접합될 수 있다.

ePTFE 맴브레인을 제1 폴리머층 및 제2 폴리머층과 접합한 후에, 3개의 층을 포함하는 얻어진 스트립 또는 밴드가 피스로 절단될 수 있거나, 별개의 음향 벤트가 음향 벤트의 원하는 외부 형상에 따라 그 스트립 또는 밴드로부터 다이 커팅, 레이저 커팅 또는 펀칭에 의해 생성될 수도 있다. 이어서, 완성된 음향 벤트는 당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이 모아져 포장될 수 있다.

그 방법은 또한 접합 단계 중에 제2 면에 진공을 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제2 폴리머 기판에 진공을 인가함으로써, 맴브레인이 제2 기판의 개구 또는 개구들 내로 끌어당겨지고, 이에 의해 "맴브레인 처짐(membrane slack)"을 생성, 즉 제2 폴리머 기판의 두께에 따라 맴브레인의 재료의 여분의 양이 예를 들면 0.1㎜ 내지 0.2㎜만큼 처지게 한다. 그 제조 방법 동안, 층들을 지지하는 진공 지지 플레이트, 예를 들면 구멍 또는 공기 투과 재료(예를 들면, 소결 금속)를 갖는 플레이트가 이용될 수 있다. 제1 면으로부터 진공을 인가하거나, 예를 들면 맴브레인에 공기를 송풍하거나 기계적 수단에 의해 제1 및 제2 면 중 하나로부터 과압을 생성하는 등의 맴브레인 처짐을 생성하는 다른 방법이 추가로 또는 대안적으로 이용될 수도 있다. 여분의 양의 재료를 생성하는 것은 맴브레인의 과도한 텐션을 피하는 데에 도움을 주어 음향 성능을 개선시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 맴브레인의 제1 면과 제2 면 중 어느 하나가 레이저 광을 적어도 부분적으로 흡수하고 제1 면과 제2 면 중 다른 하나가 레이저 광을 적어도 부분적으로 투과시켜 제1 및 제2 레이저 용접 조인트가 동시에 생성되도록 한다면 특히 유리하다. ePTFE 맴브레인과 제1 및 제2 폴리머 기판은 전술한 바와 같이 구성될 수 있다. 특히, 맴브레인의 제1 및 제2 면은 전술한 바와 같이 색상 구배를 갖는 검은색과 흰색 또는 검은색과 회색 등의 상이한 색상을 띌 수 있다.

대안적으로, 역시 전술한 바와 같이, 맴브레인의 제1 면과 맴브레인의 제2 면은 레이저 광에 대해 실질적으로 동일한 투과 특성을 가질 수 있는데, 즉 맴브레인은 미리 정해진 파장의 레이저 광을 적어도 부분적으로 투과시킬 수 있거나, 미리 정해진 파장의 레이저 광을 적어도 부분적으로 흡수할 수 있다. 이 경우, 맴브레인은, 전술한 바와 같이 레이저 투과 용접 프로세스에 의해 야기되고 제1 및 제2 레이저 용접 조인트를 생성하는 데에 필요한 충분한 양의 열이 레이저 투과 용접 프로세스 중에 맴브레인을 통과할 수 있게 하는 두께를 갖는다면 유리하다.

특히 전술한 바와 같은 방법에 의해 제조되는 전술한 바와 같은 음향 장치 보호용 조립체(음향 벤트 또는 음향 보호 커버로서도 지칭함)를 제공함으로써, 유리한 효과가 달성될 수 있다. 조립체의 제조 중에, ePTFE 맴브레인과 제1 및 제2 폴리머 기판 간에 확실한 접합을 생성하는 데에 단지 단일 레이저 용접 단계만이 필요하다. 그 조립체는 전자 기기의 인클로저 내에 음향 벤트의 설치 중에 압착될 수 있는 접착제가 없다는 점에서 취급하기가 용이하다. "활성 영역", 즉 음의 투과를 허용하는 노출된 맴브레인의 영역은 최소한의 부품의 사이즈를 허용하면서도 최대화할 수 있는데, 예를 들면 제1 및 제2 기판의 개구의 내경은 적어도 1㎜일 수 있는 반면, 그 전체 외경은 2.5㎜ 미만, 예를 들면 2㎜일 수 있다. 최대 전체 두께는 0.25㎜ 미만일 수 있는데, 예를 들면, 제1 및 제2 기판의 각각이 100㎛의 두께를 갖고 맴브레인이 10㎛의 두께를 가져 0.21㎜일 수 있다. 일반적으로, 맴브레인은 약 20㎛ 미만의 두께, 바람직하게는 10㎛ 미만, 보다 바람직하게는 5㎛의 두께를 가질 수 있다. 음향 특성을 최적화할 수 있으면서도 부품 사이즈, 형상 등의 소비자의 용례 특정 요건을 충족하는 해법을 설계하는 것이 가능하다.

전술한 발명의 내용은 물론 바람직한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명은 첨부 도면과 함께 읽을 때에 보다 잘 이해할 수 있을 것이다. 본 개시의 예시를 위해, 도면을 참조한다. 하지만, 본 개시의 범위는 도면에 개시된 특정 실시예에 한정되지 않는다. 도면 중에서,
도 1a 내지 도 1c는 음향 장치 보호용 조립체의 상이한 도면들을 도시한다.
도 2a 내지 도 2e는 도 3a 내지 도 6c에 도시한 어느 한 방법에 적용 가능한 음향 장치 보호용 조립체를 제조하는 방법의 일반적인 단계들을 도시한다.
도 3a 내지 도 3c는 제1 실시예에 따른 음향 장치 보호용 조립체를 제조하는 방법의 상이한 단계들을 도시한다.
도 4a 내지 도 4c는 제2 실시예에 따른 음향 장치 보호용 조립체를 제조하는 방법의 상이한 단계들을 도시한다.
도 5a 내지 도 5c는 제3 실시예에 따른 음향 장치 보호용 조립체를 제조하는 방법의 상이한 단계들을 도시한다.
도 6a 내지 도 6c는 제4 실시예에 따른 음향 장치 보호용 조립체를 제조하는 방법의 상이한 단계들을 도시한다.
도 7은 도 3a 내지 도 6c에 도시한 어느 한 방법의 변형예를 도시한다.
도 8은 음향 벤트의 다른 실시예를 도시한다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 음향 장치 보호용 조립체(1)의 일반적인 실시예를 도시하고 있다. 이 조립체(1)는 음향 커버, 음향 보호 커버 또는 음향 벤트로서도 지칭될 수 있다. 도 1a는 음향 벤트의 사시도를 도시하고, 도 1b는 평면도를 도시하며, 도 1c는 도 1b에서의 라인 C-C를 따른 단면도를 도시한다. 도면, 특히 단면도들은 개략적으로 도시한 것으로 축척대로 도시한 것은 아니라는 점을 이해할 것이다. 조립체(1)는 휴대폰(도시 생략)의 마이크로폰 또는 스피커 등의 전자 기기의 음향 장치를 보호하도록 구성된다. 다른 전자 기기의 다른 트랜스듀서를 위한 용례도 생각할 수 있다는 점을 이해할 것이다. 조립체(1)는 ePTFE 맴브레인(3)에 의해 덮이는 원형 개구(7)를 갖는 원형으로서 도시되어 있다. 조립체(1)는 약 2㎜일 수 있는 외경(D)을 갖고 있고, 개구(7)는 약 1㎜일 수 있는 내경(d)을 갖는다. 맴브레인(3)은 맴브레인(3)의 상면 또는 제1 면(5)에서 상측 또는 제1 폴리머 기판(2)과, 맴브레인(3)의 저면 또는 제2 면(6)에서 하측 또는 제2 폴리머 기판(4)에 의해 지지된다. 지지층으로서 지칭할 수 있는 폴리머 기판(2, 4)은 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE)으로 이루어질 수 있다. 따라서, 조립체(1)는 3개의 층(2, 3, 4)의 복합체를 포함하는 데, 즉 맴브레인(3)이 제1 및 제2 폴리머 기판(2, 4) 사이에 샌드위치된다.

직사각형, 정사각형, 타원형 또는 다각형 등의 원형 이외의 임의의 기타 형상 및 사이즈가 그 용례에 따라 선택될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 게다가, 개구(7)의 임의의 기타 사이즈, 개수 및 형상이 이용될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 특히, 개구(7)의 사이즈 및 형상이 조립체(1)의 외경에 상응할 수 있거나, 조립체(1)와 개구(7)의 형상은 상이할 수도 있는데, 예를 들면, 원형의 개구(7)가 직사각형의 조립체(1)에 마련될 수도 있다. 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 개구 등의 하나보다 많은 개구가 마련될 수도 있다. 예를 들면, 개구(7)는 ePTFE 맴브레인(3)을 위한 추가적 지지를 제공하는 브리지들에 의해 분할될 수도 있다. 또한, 제1 및 제2 기판(2, 4)을 위한 다른 적절한 폴리머 재료도 생각할 수 있다.

상이한 실시예들을 특히 그 제조 방법을 참조하여 설명할 것이다. 동일 부분에는 동일 도면 부호를 제공하며, 제조 방법에 있어서의 상당한 부분들이 유사 또는 동일할 것이라는 점을 이해할 것이다. 특히, 전반적으로 도 2a 내지 도 2e를 참조하면, 제1 단계에서 제1 및 제2 폴리머 기판(2, 4)과 ePTFE 맴브레인(3)이 도 2a에 도시한 바와 같이 해당 캐리어 롤(22, 23, 24)로부터 풀어져 제조 프로세스에 공급되는 스트립 또는 밴드로서 제공된다. 도 2b에 도시한 바와 같이, 맴브레인(3)을 제1 및 제2 폴리머 기판(2, 4)과 접합하기 전에, 제1 기판(2) 및 제2 기판(4) 각각에 예를 들면 다이 커팅, 레이저 커팅 또는 펀칭에 의해 구멍(17, 27)이 생성된다. 제1 및 제2 기판(2, 4)의 각 구멍(17, 27)들은 정렬되어 도 2c의 단면도에 도시한 바와 같이 음향 벤트(1)의 개구(7)를 형성할 것이다. 구멍(17, 27)들은 스트립 또는 밴드의 길이를 따라 규칙적인 간격으로 배치되고 1㎜의 직경을 가질 수 있다. 이어서, 층(2, 3, 4)들은 도 2c에 나타내고 후속 도면들을 참조하여 보다 상세하게 설명하는 바와 같이 레이저 투과 용접에 의해 접합된다. 층(2, 3, 4)이 접합된 후에, 완성된 음향 벤트(1)는 도 2d 및 도 2e에 나타낸 바와 같이 다이 커팅, 레이저 커팅 또는 펀칭에 의해 스트립 또는 밴드로부터 분리될 것이다.

전술한 바와 같이, ePTFE 맴브레인(3)은 제1 및 제2 폴리머 기판(2, 4)에 레이저 용접, 특히 레이저 투과 용접에 의해 접합된다. 이는 제1 폴리머 기판(2)이 약 960㎚ 내지 약 1064㎚ 범위일 수 있는 미리 정해진 파장의 레이저 광에 대해 실질적으로 투과성을 가짐을 의미한다. 맴브레인(3)과 제2 폴리머 기판(4) 중 적어도 하나는 레이저 에너지를 열로 변환하도록 그 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로 흡수성을 갖는다. 이는 맴브레인(3)과 제1 폴리머 기판(2) 사이, 그리고 맴브레인(3)과 제2 폴리머 기판(4) 사이 각각의 표면 영역을 용융시킨다. 이러한 식으로, 제1 레이저 용접 조인트(9)와 제2 레이저 용접 조인트(10)가 생성된다.

임의의 제조 방법에서, 접합 압력이 층(2, 3, 4)들의 스택에 인가될 수도 있다. 이는 예를 들면 제2 폴리머 기판(4)을 향한 방향으로 제1 폴리머 기판(2) 상에 가압되는 압력 플레이트(11)에 의해 달성될 수 있다(도 3b, 도 4b, 도 5b 및 도 6b 참조). 층(2, 3, 4)들의 스택은 핀을 가질 수 있는 예를 들면 금속 플레이트 등의 지지 플레이트(12)에 의해 지지될 수 있다. 압력 플레이트(11)는 레이저 광에 대해 투과성을 갖는다. 예를 들면, 유리 플레이트가 압력 플레이트(11)로서 제공될 수 있다. 레이저 용접 프로세스 중에, 폴리머 기판(2, 4)들은 용융되어 맴브레인(3)과 접합한다. 냉각 후에, 영구적인 조인트(9, 10)가 생성된다.

아래에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 제1 및 제2 레이저 용접 조인트(9, 10)는 이들이 단일 레이저 용접 단계에서 생성되기 때문에 실질적으로 합동이다. 레이저 용접 조인트(9, 10)가 도 3a 내지 도 6c에, 특히 도 3c, 도 4c, 도 5c 및 도 6c에 개략적으로 도시되어 있지만, 이들은 하나 이상의 링, 나선형 경로, 하나 이상의 선형 경로 등의 임의의 적절한 구성을 가질 수 있다. 레이저 스폿은 예를 들면 약 0.6㎜의 직경을 가질 수 있다.

도 3a 내지 도 6c, 특히 도 3b, 도 4b, 도 5b 및 도 6b를 참조하면, 레이저 투과 용접 프로세스가 개략적으로 도시되어 있다. 레이저 비임은 화살표 L로 나타낸다. 2개의 레이저 비임(L)이 도시될 수 있지만, 용접 경로를 따라 이동되는 단일 레이저 비임만이 이용될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 레이저 용접 방향은 대체로 조립체(1)에 대해 수직한 것으로서 나타낸다. 하지만, 비스듬한 레이저 용접 방향도 생각할 수 있다. 레이저 비임의 강도는 도시한 화살표의 폭으로 개략적으로 나타낸다. 화살표의 폭은 레이저 비임의 폭 또는 레이저 스폿의 직경에 상응하지 않는다. 레이저 비임은 열이 레이저 용접 조인트(9, 10)를 생성하게 한다. 열 영향 영역(H)은 대체로 원형 영역으로서 나타낸다.

이하, 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, ePTFE 맴브레인(3)이 검은색에서 흰색 또는 검은색에서 회색으로의 색상 구배를 갖고 있는 조립체(1)를 도시한다. 단면도에서 상이한 음영으로 나타낸 바와 같이, 맴브레인(3)은 본 실시예에서는 제1 면(5)에서 검은색이고 제2 면(6)에서는 흰색 또는 회색이다. 검은색은 블랙 카본 입자에 의해 생성될 수 있다. 여기서, 색상 구배는 제1 면(5)에서부터 제2 면(6)을 향해 맴브레인(3) 내로 스며드는 코팅(8)에 의해 생성된다. 코팅(8)은 소유성 코팅일 수 있다. 레이저 비임(L)은 제1 폴리머 기판(2)과 맴브레인(3)의 전체 두께를 통과한다. 레이저 에너지는 제1 면(5)에 의해서 단지 부분적으로 흡수되어, 레이저 에너지의 일부는 제2 면(6)에서 흡수된다. 제2 기판(4)은 본 실시예에서 레이저 광에 대해 흡수성을 가지며, 그 검은색은 보다 짙은 음영으로 나타낸다. 레이저 용접 조인트(9, 10)가 맴브레인(3)과 제1 기판(2) 사이, 그리고 맴브레인(3)과 제2 기판(4) 사이 각각 생성될 수 있다. 본 실시예에서, 맴브레인(3)의 제1 면이 보다 많은 에너지를 흡수하기 때문에, 예를 들면 레이저 에너지의 7%만이 맴브레인(3)을 통과할 수 있다. 맴브레인(3) 내에서 흡수된 에너지의 분배는 구배의 형태에 의해 제어될 수 있다.

ePTFE 맴브레인이 색상 구배를 띠는 유사한 실시예가 도 4a 내지 도 4c에 도시되어 있다. 하지만, 도 3a 내지 도 3c의 실시예와 비교해, 그 색상 구배는 반대로 되어 있는데, 즉 맴브레인(3)의 제1 면(5)이 회색이고 맴브레인(3)의 제2 면(6)이 검은색이다. 이전 실시예에서와 같이, 색상 구배는 ePTFE 맴브레인(3)의 다공성 구조 내로 스며드는 코팅(8)에 의해 생성된다. 어두운 제2 면(6)에 비해 제1 면(5)이 더 밝기 때문에, 본 실시예에서는 맴브레인(3)의 제1 면(5)이 이전 실시예와 비교해 에너지를 덜 흡수한다. 하지만, 흡수되는 에너지의 양은 제1 레이저 용접 조인트(9)를 생성하기에 충분하다. 레이저 비임(L)은 맴브레인(3)을 더 통과하여 제2 폴리머 기판(4)에 대한 계면에서 흡수되어 제2 레이저 용접 조인트(10)를 생성한다. 예를 들면, 맴브레인(3)은 총 레이저 에너지의 약 10% 내지 12%에 대해 투과성을 가질 수 있다.

이하, 도 5a 내지 도 5b를 참조하면, ePTFE 맴브레인(3)이 색상 구배를 띠는 것이 아니라 레이저 광에 대해 투과성을 갖는, 즉 맴브레인(3)이 흰색일 수 있는 실시예를 도시한다. 본 실시예에서 검은색인 제2 폴리머 기판(4)에서 실질적으로 전체 레이저 에너지가 흡수된다. 하지만, 맴브레인(3)은 열 영향 영역(H)으로 나타낸 바와 같이 열이 맴브레인을 통과해 제1 폴리머 기판(2)쪽으로 갈 수 있게 할 정도로 충분히 얇다. 따라서, 실질적으로 전체 레이저 에너지가 맴브레인(3)의 제2 면(6)에서 흡수되지만, 맴브레인(3)의 양측의 레이저 용접 조인트(9, 10)들이 동시에 생성될 수 있다. 이는, 열이 소산되는 것을 피하지만 층 복합체에 걸쳐 분포되도록 조립체(1)의 상측, 즉 제1 폴리머 기판(2)측에 마련된 선택적 단열층(13)에 의해 개선될 수 있다.

이하 도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 5a 내지 도 5c의 이전 실시예와는 대조적으로, 맴브레인(3)은 실질적으로 전체 레이저 에너지를 흡수하도록 검은색이다. 보다 구체적으로, 레이저 에너지는 맴브레인(3)의 제1 면(5)에서 흡수된다. 제2 폴리머 기판(4)은 레이저 에너지에 대해 투과성을 갖는데, 예를 들면 흰색 또는 투명이다. 하지만, 본 실시예에서, 제2 폴리머 기판(4)은 대안적으로는 레이저 광에 대해 흡수성, 예를 들면 검은색일 수도 있다. 이전 실시예와 마찬가지로, 맴브레인(3)은 열이 맴브레인(3)을 통과해 맴브레인(3)의 양면(5, 6)에서 소산될 정도로 충분히 얇아, 레이저 용접 조인트(9, 10)를 동시에 생성한다. 맴브레인(3)의 제2 면(6)에서의 열의 축적을 촉진시키기 위해 층 복합체 아래에, 즉 제2 폴리머 기판(4)측에 단열층(13)이 선택적으로 마련될 수 있다.

도 7을 참조하면, 층(2, 3, 4)을 지지하는 진공 지지 플레이트(14)가 도시되어 있다. 진공 지지 플레이트(14)는 지지 플레이트(12)를 대신하여 임의의 상기한 제조 방법에서 이용될 수 있다는 점을 이해할 것이다. 진공 지지 플레이트(14)는 제2 폴리머 기판(4)의 개구 내로 맴브레인(3)을 잡아당김으로써 개구(7) 내에 맴브레인(3)의 재료의 여분의 양을 생성하도록 마련된다. 진공 지지 플레이트(14)는 맴브레인(3) 상에 부압을 생성할 수 있는 구멍(15) 또는 공기 투과성 재료(예를 들면, 소결 금속)를 가질 수 있다. 본 실시예에서, 제1 및 제2 폴리머 기판(2, 4)은 레이저 광에 대해 실질적으로 투과성을 갖는 한편, 맴브레인(3)은 맴브레인(3)의 제1 면(5)에서의 밝은 색상(예를 들면, 흰색 또는 회색)에서 맴브레인(3)의 제2 면(6)에서의 어두운 색상(예를 들면, 검은색)으로의 색상 구배를 띤다. 전술한 실시예에서와 같이, 이러한 구성은 제1 및 제2 레이저 용접 조인트(9, 10)를 단일 레이저 용접 단계에서 동시에 생성할 수 있게 한다.

예

전술한 교시에 따라, 특정 예를 이하에서 설명하다. 그 예는 도 3a 내지 도 3c에 도시한 실시예와 유사한다. 테스트 맴브레인은 미국 특허 제3,953,566호의 교시에 따라 제조된 발포 PTFE 맴브레인(흰색)이었다. 그 맴브레인은 또한 미국 특허 제7,306,729호 또는 제5,814,405호에 따라 제조될 수 있다.

테스트 맴브레인의 맴브레인 특성:

품명	형태	WO 레퍼런스	질량 [g/㎡]	두께 [㎛]	공기 흐름 [걸리-초]
테스트 맴브레인	전통적 맴브레인 프리즘 없음	5324644	3.97	9	2.2

그 맴브레인은 당업계에 공지된 방법, 예를 들면, 미국 특허 제5,116,650호, 제5,462,586호, 제5,286,279호, 및 제5,342,434호로부터 공지된 방법을 이용하여 소유성을 부여하였다. 카본 블랙 안료가 코팅 용액에 첨가되었으며, 그 코팅은 맴브레인의 제1 면에 도포하고, 이어서 통상의 건조 방법에 의해 잔류 용매를 제거하였다. 얻어진 맴브레인은 제1 면에서 검은색이었고 제2 면에서는 검은색과는 달랐다(회색). 이어서, 음향 벤트를 특히 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 전술한 바와 같이 레이저 용접에 의해 생성하였다. 테스트할 샘플들은 도 7을 참조하여 설명한 바와 같은 맴브레인 처짐을 갖거나 맴브레인 처짐을 갖지 않게 생성하였다.

제1 폴리머 기판은 0.2㎜의 두께를 갖는 투명 폴리프로필렌이다. 제2 폴리머 기판은 0.1㎜의 두께를 갖는 검은색 폴리프로필렌이다. 레이저 용접은 1025㎚에서 0.6㎜의 스폿 사이즈, 27W의 파워 및 1,000㎜/s의 속도로 수행하였다. 5개의 루프의 레이저 용접이 수행되었다. 도 8은 음향 벤트의 기하학적 구조를 도시한다. 도 8에 도시한 치수는 밀리미터(㎜)로 나타낸다.

음향 보호 커버를 음향 성능에 대해 테스트하였다. 그 결과는 음향 투과 손실이 일관되게 1.5dB 미만이었고, 넓은 범위의 압축력에 걸쳐 1.5dB 미만으로 유지된다는 점이었다. 그 압축력은 음향 보호 커버를 전자 기기의 인클로저에 장착할 때의 힘이다. 테스트를 위해, 음향 커버는 아래에서 보다 상세하게 설명하는 테스트 장치에 장착하였다.

샘플 제조 기법	압축력(N)	1,000㎐에서의 음향 손실(ΔdB)
레이저 용접 (맴브레인 처짐 있음)	0	1.29
	5	1.23
	10	1.24
	20	1.31

샘플 제조 기법	압축력(N)	1,000㎐에서의 음향 손실(ΔdB)
레이저 용접 (맴브레인 처짐 없음)	0	1.33
	5	1.27
	10	1.27
	20	1.32

비교예

비교예에서, 전술한 바와 유사한 치수의 음향 보호 커버를 이용하였지만, 그 음향 보호 커버는 레이저 용접 대신에 감압 접착제(PSA)를 이용하여 생성하였다. 5㎛의 두께를 갖는 맴브레인을 2개의 PSA(각 100㎛의 두께) 사이에 유지하였다.

이하의 표에서 알 수 있는 바와 같이, 넓은 범위의 압축력에 걸친 음향 손실이 매우 가변적이고 1.5dB를 초과한다.

샘플 제조 기법	압축력(N)	1,000㎐에서의 음향 손실(ΔdB)
PSA	0	1.88
	5	3.93
	10	5.01
	20	7.16

테스트 방법

이하의 방법이 음향 커버 샘플을 테스트하는 데에 이용되었다. 테스트는 음향 응답 측정 테스트 셋업에서 수행하였다. 샘플 홀더 플레이트 상의 직경 1㎜의 원형 개구 상에 샘플을 접착제를 이용하여 배치하였다. 그 샘플은 B&K type 4232 무반향 테스트 상자 내에서 내부 드라이버 또는 스피커로부터 6.5cm의 거리에 배치하였다. 마이크로폰은 베이스 플레이트에 의해 무반향 테스트 플레이트에 정지 상태로 유지하였다. 샘플 홀더에 배치된 벤트와 접촉하도록 그 플레이트를 가이드하기 위해, 압축 플레이트를 레일에 이동 가능하게 고정한다. 스프링 및 나사 형성 조절기를 이용하여 압축 플레이트에 일정한 압축력을 인가한다. 테스트 동안의 힘은 압축 플레이트와 스프링 사이에 배치된 TE Connectivity Instruments로부터 입수 가능한 로드 셀 FC2231-0000-0010-L에 의해 측정한다. 스피커는 100㎐ 내지 11.8 k㎐의 주파수 범위에 걸쳐 1Pa의 음압(94dB SPL)의 외부 자극을 생성하도록 여기하였다. 음향 응답은 Knowles SPA2410LR5H MEMS 측정 마이크로폰을 이용하여 다음의 조건, 즉 (a) 개구가 덮이지 않은 상태, (b) 개구가 음향 보호 커버로 덮인 상태로 측정하였다. 그 응답에서 차이를 보호 커버로 인한 음향 손실로서 dB(특정 주파수에서)로 나타낸다(상기한 표 참조).

Claims

음향 장치 보호용 조립체(1)로서:
- 제1 면(5) 및 이 제1 면(5)과는 반대쪽의 제2 면(6)을 갖는 발포 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 맴브레인(3);
- 상기 맴브레인(3)의 제1 면(5)의 일부분에만 배치되는 제1 폴리머 기판(2); 및
- 상기 제1 폴리머 기판(2)과는 반대쪽의 상기 맴브레인(3)의 제2 면(6)의 일부분에만 배치되는 제2 폴리머 기판(4)
을 포함하며, 상기 제1 폴리머 기판(2)은 미리 정해진 파장의 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로 투과성을 가지며, 상기 맴브레인(3)은 상기 맴브레인(3)의 제1 면(5) 및 상기 맴브레인(3)의 제2 면(6) 각각에서 제1 및 제2 레이저 용접 조인트(9, 10)에 의해 상기 제1 및 제2 폴리머 기판(2, 4)에 접합되며,
상기 맴브레인(3) 내의 흡수된 레이저 에너지의 분배가 상기 맴브레인(3)의 제1 면(5)과 상기 맴브레인(3)의 제2 면(6) 사이에 존재하는 구배에 의해 제어되는 것인 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 레이저 용접 조인트(9, 10)는 레이저 투과 용접 프로세스의 결과이며, 상기 제1 및 제2 레이저 용접 조인트(9, 10)는 서로 합동(congruent)인 것인 조립체.
음향 장치 보호용 조립체(1)로서:
- 제1 면(5) 및 이 제1 면(5)과는 반대쪽의 제2 면(6)을 갖는 발포 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 맴브레인(3);
- 상기 맴브레인(3)의 제1 면(5)의 일부분에만 배치되는 제1 폴리머 기판(2); 및
- 상기 제1 폴리머 기판(2)과는 반대쪽의 상기 맴브레인(3)의 제2 면(6)의 일부분에만 배치되는 제2 폴리머 기판(4)
을 포함하며, 상기 제1 폴리머 기판(2)은 미리 정해진 파장의 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로 투과성을 가지며, 상기 맴브레인(3)은 상기 맴브레인(3)의 제1 면(5) 및 상기 맴브레인(3)의 제2 면(6) 각각에서 제1 및 제2 레이저 용접 조인트(9, 10)에 의해 상기 제1 및 제2 폴리머 기판(2, 4)에 접합되며, 상기 맴브레인(3)의 제1 면(5)과 제2 면(6) 중 어느 하나는 상기 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로 흡수성을 가지며, 상기 맴브레인(3)의 제1 면(5)과 제2 면(6) 중 다른 하나는 상기 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로 투과성을 가지며,
상기 맴브레인(3) 내의 흡수된 레이저 에너지의 분배가 상기 맴브레인(3)의 제1 면(5)과 상기 맴브레인(3)의 제2 면(6) 사이에 존재하는 구배에 의해 제어되는 것인 조립체.
제1항에 있어서,
상기 맴브레인(3)의 제1 면(5)과 제2 면(6) 중 어느 하나는 상기 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로 흡수성을 가지며, 상기 맴브레인(3)의 제1 면(5)과 제2 면(6) 중 다른 하나는 상기 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로 투과성을 갖는 것인 조립체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 맴브레인(3)의 제1 면(5)은 제1 색상을 가지며 상기 맴브레인(3)의 제2 면(6)은 제1 색상과는 다른 제2 색상을 갖는 것인 조립체.
제5항에 있어서,
상기 맴브레인(3)의 제1 면(5)과 상기 맴브레인(3)의 제2 면(6) 사이에 색상 구배가 존재하는 것인 조립체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 맴브레인(3)은, 레이저 용접 프로세스에 의해 야기되고 상기 제1 및 제2 레이저 용접 조인트(9, 10)를 생성하는 데에 필요한 충분한 양의 열이 레이저 용접 프로세스 중에 상기 맴브레인(3)을 통과할 수 있게 하는 두께를 갖는 것인 조립체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 폴리머 기판(4)이 상기 미리 정해진 파장의 레이저 광에 대해 흡수성을 갖는 것인 조립체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 폴리머 기판(2) 및 제2 폴리머 기판(4) 중 적어도 하나는 100㎛의 두께를 갖는 것인 조립체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 폴리머 기판(2) 및 제2 폴리머 기판(4) 중 적어도 하나는 폴리카보네이트 또는 폴리프로필렌을 포함하는 것인 조립체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 맴브레인(3)은 투명하며, 투명한 레이저 흡수 첨가제를 갖는 것인 조립체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 맴브레인(3)은 방수성을 갖는 것인 조립체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조립체(1)는 음이 통과하는 개구를 보호하기 위한 음향 벤트인 것인 조립체.
음향 장치 보호용 조립체(1)를 제조하는 방법으로서:
- 제1 면(5) 및 이 제1 면(5)과는 반대쪽의 제2 면(6)을 갖는 발포 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 맴브레인(3)을 제공하는 단계;
- 미리 정해진 파장의 레이저 광에 대해 적어도 부분적으로 투과성을 갖는 제1 폴리머 기판(2)을 상기 맴브레인(3)의 제1 면(5)의 일부분에만 제공하는 단계;
- 상기 제1 폴리머 기판(2)과는 반대쪽의 상기 맴브레인(3)의 제2 면(6)의 일부분에만 제2 폴리머 기판(4)을 제공하는 단계;
- 미리 정해진 파장의 레이저 비임을 상기 제1 폴리머 기판(2)을 통과해 상기 제2 폴리머 기판(4)쪽으로 인가하고, 이에 의해 상기 제1 폴리머 기판(2)이 있는 상기 맴브레인의 제1 면(5)과 상기 제2 폴리머 기판(4)이 있는 상기 맴브레인(3)의 제2 면(6)에 각각 제1 및 제2 레이저 용접 조인트(9, 10)를 생성함으로써 레이저 투과 용접 프로세스에 의해 상기 제1 및 제2 폴리머 기판(2, 4)에 상기 맴브레인(3)을 접합하는 단계
를 포함하며,
상기 맴브레인(3) 내의 흡수된 레이저 에너지의 분배가 상기 맴브레인(3)의 제1 면(5)과 상기 맴브레인(3)의 제2 면(6) 사이에 존재하는 구배에 의해 제어되는 것인 방법.
제14항에 있어서,
상기 맴브레인(3)의 제1 면(5)과 제2 면(6) 중 어느 하나는 레이저 광을 적어도 부분적으로 흡수하고 상기 제1 면(5)과 제2 면(6) 중 다른 하나는 레이저 광을 적어도 부분적으로 투과시켜 상기 제1 및 제2 레이저 용접 조인트(9, 10)가 동시에 생성되도록 하는 것인 방법.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 맴브레인(3)의 제1 면(5)과 상기 맴브레인(3)의 제2 면(6) 사이에 색상 구배가 존재하는 것인 방법.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 맴브레인(3)은 상기 맴브레인의 제1 면(5)과 제2 면(6) 중 적어도 하나에 도포된 코팅(8)을 포함하는 것인 방법.
제14항에 있어서,
상기 맴브레인(3)의 제1 면(5)과 상기 맴브레인(3)의 제2 면(6)은 상기 레이저 광에 대해 동일한 투과 특성을 갖는 것인 방법.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 맴브레인(3)은, 레이저 투과 용접 프로세스에 의해 야기되고 상기 제1 및 제2 레이저 용접 조인트(9, 10)를 생성하는 데에 필요한 충분한 양의 열이 레이저 투과 용접 프로세스 중에 상기 맴브레인(3)을 통과할 수 있게 하는 두께를 갖는 것인 방법.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 제2 폴리머 기판(4)이 상기 미리 정해진 파장의 레이저 광을 흡수하는 것인 방법.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 제1 및 제2 폴리머 기판(2, 4)에 상기 맴브레인(3)을 접합하는 단계 중에 상기 맴브레인(3)의 제2 면(6)에 진공을 인가하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
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