KR20100004441A - 마이크로 스피커용 진동판 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로 스피커용 진동판에서 고탄성 재료 (종이, 엔지니어링 플라스틱 필름, 경금속 시트)의 진동판 바디부와 엣지부를 형성하는 고내부손실의 가황고무를 동시 일체 성형하는 것으로, 저역 재생이 뛰어나 고출력이 가능하고, 생산성 및 품질을 향상시킬 수 있으며, 내열성이 뛰어난 마이크로 스피커용 진동판 제작 및 당 진동판을 이용한 마이크로 스피커, 휴대 전화기를 제공하는 것이다.

마이크로 스피커, 진동판, 일체 성형, 프리 엣지

Description

마이크로 스피커용 진동판 제조 방법 {Manufacturing Method of Micro Speaker Diaphragm}

본 발명은 휴대 전화나 휴대형 음향 기기 등의 소형 휴대 전자기기, 혹은 노트북 등의 전자기기에 이용되는 마이크로 스피커의 진동판 제조 방법 및 본 제조 방법을 통한 내열성, 생산성 및 저역 재생이 뛰어난 고품질의 마이크로 스피커 및 당 마이크로 스피커를 이용한 휴대 전화기에 관한 것이다.

마이크로 스피커는 도 5에 있어서, 3은 진동판, 3a는 진동판의 바디(Body), 3b는 진동판의 음각부, 3c는 진동판의 엣지(Edge), 3d는 진동판의 외부 접착부, 5는 스피커의 보이스 코일이다. 도 6은 도 5에 나타낸 진동판 3을 조립한 스피커부의 구조를 나타내는 그림이다. 동 그림에 있어서, 3은 진동판, 3a는 진동판의 바디, 3b는 진동판의 음각부, 3c는 진동판의 엣지, 3d는 진동판의 외부 접착부, 4는 진동판을 사용한 스피커, 5는 보이스 코일, 7a는 스피커의 상부 자극판(플레이트), 7b는 스피커의 하부 자극판(요크), 8은 자기 공극, 9는 스피커의 외부 단자, 10은 개스킷, 14는 스피커의 마그넷, 15는 스피커의 자기회로, 17은 프레임, 26은 프로텍터를 나타내고 있다.

현재 휴대 전화, 노트북 등의 소형 전자기기에 적용되는 마이크로 스피커는 공간적 제한이 커서 설계에 큰 어려움이 있으며, 음질면에서도 일반 스피커에 비해 크게 떨어진다. 마이크로 스피커의 부품 중 음질 부분에 가장 큰 비중을 차지하는 진동판은 종래에는 스피커의 효율 및 내열성을 고려해 엔지니어링 플라스틱 필름(폴리이미드(PI), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등)을 이용해 엣지와 바디를 일체화된 일체형 성형 제품이 주류를 이루고 있다. 이러한 진동판은 단일 필름을 압착하여 성형하여 바디와 에지 부분이 동일한 재질, 동일한 두께로 이루어지는 것이 일반적이다. 그러나 이러한 진동판의 경우 한가지 재료로 되어 있어 재생하고자 하는 음 대역이 고음과 저음을 모두 재생하기 어렵고, 재료 자체의 강성으로 딱딱한 소리를 재생하는 단점이 있다.

최근 상기 문제점을 개선할 수 있도록 엣지의 재료로 내열성을 가지고, 내부 손실을 가지는 엔지니어링 플라스틱 복합재나 엘라스토머 등이 사용되고, 진동판의 바디의 역할을 하는 전파속도가 빠른 재료(폴리에테르이미드(PEI), 폴리이미드(PI), 알루미늄 등)를 사용하여 저역 재생의 폭을 넓히고 있지만, 재료의 특성상 한계를 나타낸다. 문제가 되는 엣지 역할을 하는 재료로서 엔지니어링 플라스틱 복합재는 베이스가 딱딱한 재료이기 때문에, 저역 재생과 입력(저역 재생을 중시하면 파워가 약하고, 입력을 중시하면 저역이 늘어나지 않는 등)에 문제가 있으며, 또한 엘라스토머(Elastomer)는 내열성, 용제형 접착제에 대한 팽윤 등의 문제가 있다. 특히 요즘 휴대 전화에 의한 텔레비전 시청, 음악 감상 등 고출력, 고음질의 요구가 높아지는 경향으로, 저역 재생과 고입력 스피커 개발은 중요한 요소이며, 그 해결책이 요망되고 있다.

또, 진동판의 엣지와 바디를 따로 따로 성형해 그것들을 접착하는 종래 방식보다 생산성이 좋은 방식이 요망되고 있다. 거기서 본 발명은 저역 재생이 뛰어나 고출력 스피커에 적응 가능한 한편 생산성 및 품질을 향상시킬 수 있으며, 추가로 내열성이 뛰어난 마이크로 스피커용 진동판 및 당 진동판을 이용한 마이크로 스피커 및 당 마이크로 스피커를 이용한 휴대 전화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명과 관련되는 마이크로 스피커용 진동판은 진동판의 바디부를 형성하는 고탄성 재료와 진동판의 엣지부를 형성하는 고내부손실 재료를, 상기 고탄성 재료의 외주 부분과 앞의 고내부손실 재료를 접합하여 동시 일체 성형해 제작한 것을 특징으로 한다, 혹은, 진동판의 바디부를 형성하는 고탄성 재료와 진동판의 바디부 및 엣지부를 동시에 형성하는 고내부손실 재료를 접합 일체 성형해 제작한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 프리 엣지형의 마이크로 스피커의 진동판의 재료로서 각 바디부에는 고탄성 재료(종이, 엔지니어링 플라스틱 필름, 금속(알루미늄, 마그네슘 등))을 사용하고, 엣지부에는 고내부손실의 가류 고무를 사용해, 이것들을 동시 일체성형(접착과 성형을 동시에 실현)하는 것으로, 기존의 마이크로 스피커용 진동판에서는 재현할 수 없었던 저역 부분의 음질을 재현 가능하게 하는 진동판이 제작 가능하다. 또한 본 발명에 의하면, 진동판의 엣지부와 진동판의 바디부를 따로 성형해 그것들을 접착한다고 하는 종래 방식으로부터 벗어나고, 동시일체성형 방식으로 생산성 및 품질을 향상시킬 수 있다.

게다가 본 발명에 의하면, 진동판의 바디부와 엣지부용 재료를, 가류 고무를 사용하는 것으로 기존의 엘라스토머에 비교해 내열성을 향상시켜, 고출력 마이크로 스피커나 휴대전화기 등의 전자기기의 실현이 가능하게 된다.

본 발명은, 휴대 전화 등의 소형 휴대 기기, 노트북 또는 헤드폰 등에 사용되는 마이크로 스피커용 진동판을 종래의 방법(바디와 엣지 성형 후 별도접착)대신 바디와 엣지가 되는 다른 재료를 일체형 구조로 성형하도록 하여, 마이크로 스피커의 성능을 향상시키도록 한 것이다. 보다 상세하게는, 주로 진동판의 바디 부분이 되는 고탄성 재료(종이, 엔지니어링 플라스틱 필름, 혹은 알루미늄, 마그네슘 등의 경금속 시트)와 엣지 부분 또는 엣지 부분과 바디 부분이 되는 고내부손실 재료(가류 고무(천연 혹은 합성고무))를 동시에 일체성형 접착시키는 방법을 채용하는 것으로, 프리 엣지 타입(Free Edge Type)의 음향적 이점과 동일 재료 일체성형 형태 진동판의 생산성의 이점을 결합하는 것으로, 마이크로 스피커용 진동판으로서 저역 주파수대역 음질 재생을 용이하게 하는 것과 동시에, 마이크로 스피커의 파워 입력을 개선하는 것이다.

이하, 본 발명의 실시 예를, 도면을 이용해 설명한다. 도 1a는, 본 발명과 관련되는 진동판을 설명하기 위한 그림이다.

도 1a에서 20은 고탄성 재료(종이, 엔지니어링 플라스틱 필름, 혹은 알루미늄, 마그네슘 등의 경금속 시트)이며, 30은 고내부손실 재료인 가류 고무(Vulcanized Rubber)이다. 고내부손실 재료 30은 고탄성 재료 20의 외주 부분과 겹쳐지는 구조로 성형과 동시에 접착을 한다. 고내부손실 재료인 가류 고무는 천연고무나 합성고무 어느 것을 사용하여도 좋다. 제작 방법은 제품의 생산 수량이나 제작 설비의 크기에 따라 열프레스 성형법, 고무 트랜스퍼 성형법, 고무 사출 성형법 등으로 제작하다. 제품에 따라서 엣지 외주부에 개스켓(Gasket)이나 가이드 링(Guide Ring) 접착도 동시에 가능하다.

고탄성 재료 20은, 주로 진동판의 바디부를 형성하고, 고내부손실 재료인 가 류 고무 30은, 주로 진동판의 엣지부를 형성하도록 하여 동시에 일체 성형되어 마이크로 스피커에 장착된다. 고탄성 재료 20는 적어도 한편에 사전에 접착 기능을 갖게 하여(접착제 또는 접착 보조제의 도포나, 일체 성형 시에 접착 작용이 생기는 재료의 특성을 이용한다), 일체 성형 시에 고탄성 재료 20와 가류 고무 30을 동시 접착 성형하여, 프리 엣지 사양으로 마이크로 스피커용 진동판을 제작한다.

도 1a는, 상기와 같이 동시성형에 의해 제작된 진동판을 마이크로 스피커의 보이스 코일에 접착한 경우의 구성도이다. 도 1a는, 고내부손실 재료인 가류 고무 30을 고탄성 재료 20의 위에 되도록 한 예이지만, 반대로, 그림 1b에 나타나듯이 고내부손실 재료인 가류 고무 30이 고탄성 재료 20의 아래가 되도록 하는 것도 가능하다. 도 1a 또는 도 1b 적용은 마이크로 스피커의 구조와의 균형으로 결정되는 사항이다. 동시 일체 성형하는 경우의 형상은 거기에 맞추어 최적인 형상에 해야 할 것은 말할 필요도 없다.

도 2는 본 발명과 관련되는 진동판의 다른 예를 나타내는 그림이다. 도 2에서 20은 고탄성 재료(종이, 엔지니어링 플라스틱 필름, 혹은 알루미늄, 마그네슘 등의 경금속 시트)이며, 30은 고내부손실 재료인 가류 고무이다. 도 1a와 다르게 도 2는 고내부손실 재료인 가류 고무 30이 엣지부를 형성하는 것 외에 고탄성 재료 20과 겹쳐져 이중 층의 바디부를 형성하면서 동시에 일체 성형한다. 이 경우도 가류 고무는 천연 고무나 합성 고무 중 어느 것을 사용하여도 좋다. 본 예의 경우, 고탄성 재료 20은 진동판의 바디부를 형성하고, 고내부손실인 가류 고무 30은 진동판의 바디부와 진동판의 엣지부의 양쪽 모두를 형성하게 된다. 바꾸어 말하면, 진동판의 바디부는 고탄성 재료 20으로 고내부손실의 가류 고무 30이 겹친 부분에서 형성되어 진동판의 엣지부는 고내부손실의 가류 고무 30만으로 형성된다. 이 겹친 부분은 제작 금형의 설계에 따라 고탄성 재료 20과 고내부손실 재료인 가류 고무 30이 겹치는 면적 및 고내부손실 재료인 가류 고무 30의 겹치는 부분에서의 두께의 변화가 가능하여 다양한 진동판 설계가 가능하다. 이 경우도 제작 방법은 제품의 생산 수량이나 제작 설비의 크기에 따라 열프레스 방식, 트랜스퍼 방식, 사출 방식 등으로 제작하고 제품에 따라서 엣지 외주부에 개스켓이나 가이드 링 접착도 동시에 가능하다.

또한 고탄성 재료 20은 적어도 한편에 사전에 접착 기능을 갖게 하여(접착제및 접착 보조제의 도포나, 일체성형시에 접착 작용이 생기는 재료의 특성을 이용한다), 일체 성형 시에 고탄성 재료 20으로 가류 고무 30을 동시 접착 성형하여, 프리엣지 사양으로 마이크로 스피커용 진동판을 제작한다. 도 2 및 도 3은, 상기와 같이 해 제작한 진동판 및 당진동판을 이용한 마이크로 스피커를 나타내는 그림이다.

도 2에 있어서, 300은 도 1에서 설명한 것처럼 고탄성 재료 20으로 가류 고무 30을 동시 성형 접착하여 제작한 진동판이며, 30a는 진동판의 바디부, 30b는 진동판의 음각부, 30c는 진동판의 엣지부, 30d는 진동판의 외부 접착부이다. 진동판의 바디부 30a는, 고탄성 재료 20으로 가류 고무 30과의 적층으로 형성되어 진동판의 엣지부 30c 및 진동판의 외부 접착부 30d는, 가류 고무 30만으로 형성되고 있다. 5는 스피커의 보이스 코일이다.

도 3은 도 2에 나타낸 진동판 300을 조립한 스피커부의 구조를 나타내는 그림이다. 동 그림에서, 30은 가류 고무, 30a는 진동판의 바디부, 30b는 진동판의 음각부, 30c는 진동판의 엣지부, 30d는 진동판의 외부 접착부, 4는 진동판을 사용한 스피커(도 4의 스피커 2에 상당), 5는 보이스 코일, 7a는 스피커의 상부 자극판(플레이트), 7b는 스피커의 하부 자극판(요크), 8은 자기 공극, 9는 스피커의 외부 단자, 10은 개스킷, 14는 스피커의 마그넷, 15는 스피커의 자기회로, 17은 프레임, 26은 프로텍터를 나타내고 있다.

도 3이 도 6과 다른 점은 진동판의 부분이며, 진동판 30이외는 도 6으로 같은 구성을 가지고 있다.

도 4~6으로 설명한 종래 기술과 같이, 마이크로 스피커 진동판의 주변부(엣지)와 돔부(바디)가 동일 재료의 엔지니어링 플라스틱 필름으로 성형이 되고 있는 경우는, 스피커의 최저 공진 주파수(Fo)를 낮게 설계하는 것은 어렵고, 재생 가능한 하한 주파수가 부족하고, 음질도 딱딱한 경향을 가지고 있다, 라고 하는 문제가 있으며, 또 진동판의 엣지와 진동판의 바디를 따로 따로 성형해 접착하는 종래 방식으로는, 생산성이 나쁘다고 하는 문제가 있었지만, 본 발명에서는 고탄성의 재료(종이, 엔지니어링 플라스틱 필름, 혹은 알루미늄, 마그네슘의 경금속 시트)와 가류 고무를 동시 접착 일체화 성형하는 방법으로 생산성이 향상시킨 수법으로 저역 재생이 뛰어나 고출력 스피커에 적응 가능한 진동판을 실현하는 것이 가능하게 되었다.

도 1a는 본 발명과 관련되는 진동판의 일례를 설명하기 위한 그림이다(1).

　도 1b는 본 발명과 관련되는 진동판의 일례를 설명하기 위한 도이다(2).

　도 2는 본 발명과 관련되는 진동판의 다른 예를 설명하기 위한 도이다.

　도 3은 도 2의 진동판을 이용한 마이크로 스피커의 구조도이다.

　도 4는 종래 기술에 있어서의 휴대 전화기의 그림이다.

　도 5는 종래 기술에 있어서의 진동판을 나타내는 그림이다.

도 6은 종래 기술에 있어서의 스피커의 구조도이다.

Claims (7)

1. 고탄성 재료의 진동판 바디부 형성과 고내부손실 재료의 진동판 엣지부 형성을 열프레스 성형법, 고무 트랜스퍼 성형법, 고무 사출 성형법 등으로 상기 고탄성 재료의 외주 부분에 고내부손실 재료를 동시 일체 성형해 제작한 것을 특징으로 하는 마이크로 스피커용 진동판.
2. 고탄성 재료와 고 내부손실 재료의 이중 구조의 진동판 바디부 형성과 고내부손실 재료의 진동판 엣지부 형성을 열프레스 성형법, 고무 트랜스퍼 성형법, 고무 사출 성형법 등으로 고탄성 재료가 진동판의 바디부에 위치하도록 하고 고내부손실 재료를 고탄성 재료 외주 부분 및 표면에 접합하여 일체 성형해 제작한 것을 특징으로 하는 마이크로 스피커용 진동판.
3. 청구항 1 또는 2에 기술한 진동판 제작시 엣지부 외주부에 열프레스 성형법, 고무 트랜스퍼 성형법, 고무 사출 성형법 등으로 개스켓 또는 가이드 링을 동시 일체 접착해 제작한 것을 특징으로 하는 마이크로 스피커용 진동판.
4. 상기 고탄성 재료는, 종이, 엔지니어링 플라스틱 필름, 혹은 알루미늄 또는 마그네슘등의 경금속 시트 등의 것을 특징으로 하는 청구항 1에서 3에 기술한 마이크로 스피커용 진동판.
5. 상기의 고내부손실 재료는, 가류 고무(천연 혹은 합성고무)인 것을 특징으로 하는 청구항 1에서 4에 기술한 마이크로 스피커용 진동판.
6. 　청구항 1에서 5에 기술한 마이크로 스피커용 진동판을 이용한 것을 특징으로 하는 마이크로 스피커.
7. 청구항 6 기재의 마이크로 스피커를 이용한 것을 특징으로 하는 휴대 전화기.

Images