TW202402067A - 音圈結構及揚聲器 - Google Patents
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Abstract
本申請提供了一種音圈結構及揚聲器，音圈結構包括基板、第一導線層和第一絕緣層。第一導線層設置於所述基板上，所述第一導線層捲繞設置，所述第一導線層包括第一導出端和第二導出端；第一絕緣層設置於所述第一導線層上，所述第一絕緣層開設有通孔和第一缺口，所述第一導出端藉由所述通孔裸露於所述第一絕緣層，所述第二導出端藉由所述第一缺口裸露於所述第一絕緣層。本申請能夠減小音圈結構在揚聲器中所占的體積，利於揚聲器的薄型化和微小化發展。
Description
本申請涉及音圈結構技術領域，尤其涉及一種音圈結構及揚聲器。
揚聲器是一種將電信號轉變為聲信號的換能元件。揚聲器是電子設備（如電腦、手機）中的重要聲學部件。揚聲器主要包括磁路系統和音膜結構，音膜結構包括振膜和凸設置於振膜上的音圈。當揚聲器發聲時，磁路系統產生磁場，當外界電流發生改變時，音圈會隨著電流的大小和方向受力運動，從而產生聲音。然而，這種音圈結構的結構所占的體積較大，影響揚聲器薄型化發展。
有鑑於此，本申請提供一種音圈結構及揚聲器，用以解決以上問題。
本申請提供了一種音圈結構，包括基板、第一導線層和第一絕緣層。第一導線層設置於所述基板上，所述第一導線層捲繞設置，所述第一導線層包括第一導出端和第二導出端；第一絕緣層設置於所述第一導線層上，所述第一絕緣層開設有通孔和第一缺口，所述第一導出端藉由所述通孔裸露於所述第一絕緣層，所述第二導出端藉由所述第一缺口裸露於所述第一絕緣層。
在一些實施方式中，所述音圈結構還包括第二導線層和第二絕緣層，所述第二導線層包括第三導出端和第四導出端，所述第二絕緣層開設有位於所述第二絕緣層邊緣處的第二缺口和第三缺口，所述第二缺口對應所述第一缺口，所述第二導出端藉由所述第一缺口和所述第二缺口裸露於所述第二絕緣層，所述第三導出端藉由所述通孔與所述第一導出端電連接，所述第四導出端藉由所述第三缺口裸露於所述第二絕緣層。
在一些實施方式中，所述音圈結構還包括第一焊盤和第二焊盤，所述第一焊盤與所述第二導線層位於同一層，所述第一焊盤藉由第一缺口與所述第二導出端電連接，所述第一焊盤藉由所述第二缺口裸露於所述第二絕緣層；
所述第二焊盤與所述第一導線層位於同一層，所述第一絕緣層還開設有第四缺口，所述第二焊盤藉由所述第四缺口與所述第四導出端電連接。
在一些實施方式中，所述第一焊盤和所述第四導出端裸露於所述第二絕緣層的同一側。
在一些實施方式中，所述第二導線層捲繞設置。
在一些實施方式中，所述基板的厚度為10μm-500μm，所述第一導線層的厚度為0.1μm-50μm，線寬為1.0μm ~100μm。
在一些實施方式中，所述第一導線層的材質包括鋁、銅、銀或金中的至少一種。
在一些實施方式中，所述基板包括玻璃、聚二甲基矽氧烷、聚醯亞胺中的至少一種。
在一些實施方式中，所述第一導線層包括交替設置的平直段和彎折段，所述彎折段朝遠離所述平直段的方向外凸。
在一些實施方式中，所述第一導線層由導線捲繞形成，所述導線以所述第一導出端為起始端，所述第二導出端為末端，所述第二導出端以所述第一導出端為圓心捲繞形成所述第一導線層，且所述第一導出端和所述第二導出端位於同一平面。
本申請還提供一種揚聲器，包括振膜和所述的音圈結構，所述基板背離所述第一導線層的表面設置於所述振膜上。
在一些實施方式中，所述揚聲器還包括支撐框，所述振膜設置於所述支撐框上，所述支撐框的表面設有第一導電膠段和第二導電膠段，所述第一導電膠段用於與所述第一導出端電連接，所述第二導電膠段用於與所述第二導出端電連接。
本申請中，在基板上設置音圈結構，藉由將現有圓柱形的線圈環繞形成的音圈設計為導線層，從而減小線圈在音圈結構所占的體積，減小音圈結構在揚聲器中所占的體積，利於揚聲器的薄型化和微小化發展。
下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。
需要說明的是，當元件被稱為“固定於”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。當一個元件被認為是“設置於”另一個元件，它可以是直接設置在另一個元件上或者可能同時存在居中元件。
除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本申請的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本申請的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本申請。
為能進一步闡述本申請達成預定目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施方式，對本申請作出如下詳細說明。
請參閱圖1和圖2，本申請一實施方式提供一種音圈結構100a，包括基板10、第一導線層20和第一絕緣層30。第一導線層20設置基板10上，第一絕緣層30設置於第一導線層20上。第一導線層20捲繞設置。第一導線層20包括第一導出端21和第二導出端22。第一導出端21和第二導出端22為第一導線層20的兩個自由端，其中，第一導出端21位於第一導線層20的中部，第二導出端22位於第一導線層20的外側。第一絕緣層30開設有通孔31和第一缺口32。第一導出端21藉由通孔31裸露於第一絕緣層30，第二導出端22藉由第一缺口32裸露於第一絕緣層30。第一導線層20可以藉由第一導出端21和第二導出端22外接外界電源，以使第一導線層20有電流流過，並在設置於第一導線層20兩側的第一磁塊220（見圖8）和第二磁塊230的磁場作用下，第一導線層20隨著電流大小和方向受力運動進而推動與第一導線層20連接的振膜210（見圖5）在基板10法線方向上發生往復振動，進而產生聲音。
在一些實施例中，第一導線層20為捲繞設置的線圈，且整個線圈形成於同一平面。
現有技術中，通常將多個圓柱形的線圈環繞設置在振膜的厚度方向上，多個圓柱形的線圈環繞形成音圈，多個線圈沿著振膜的厚度方向疊放。相較於現有技術，本申請中將第一導線層20環繞設置且近似呈二維的平面結構，能夠減小音圈結構100a所占的體積，進而減小音圈結構100a所占揚聲器200中的體積，利於揚聲器200的薄型化和微小化發展。在一些實施例中，基板10可以採用玻璃(Glass)、聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS )、聚醯亞胺(Polyimide，PI)中的至少一種。基板10作為承載第一導線層20的載體。基板10依照不同材料特性進行選擇，上述的基板10的材質以減小振膜210振動的阻力。
在一些實施例中，基板10的厚度為10μm-500μm，在此範圍內不僅能夠確保基板10的硬度，而且也不會影響音圈結構100a的厚度。比如，基板10的厚度為10μm、15μm、20μm、25μm或30μm等。
在一些實施例中，第一導線層20的厚度為0.1μm-50μm，線寬為1.0μm ~100μm。相較於現有的圓柱形的線圈，第一導線層20在同一平面近似為平面化的結構。在此厚度範圍內，在滿足音圈結構100a對第一導線層20的阻抗要求下，能夠減小音圈結構100a的厚度。
參閱圖3，在另一些實施例中，音圈結構100a還包括第二導線層40和第二絕緣層50。第二導線層40設置於第一絕緣層30上，第二絕緣層50設置於第二導線層40上。第二導線層40包括第三導出端41和第四導出端42。第三導出端41和第四導出端42為第二導線層40的兩個自由端。第三導出端41藉由通孔31與第一導出端21電連接，從而實現不同層的第一導線層20和第二導線層40之間的電連接。第二絕緣層50開設有位於第二絕緣層50邊角處的第二缺口51和第三缺口52。第二缺口51與第一缺口32對應。第二導出端22藉由第一缺口32和第二缺口51裸露於第二絕緣層50。第四導出端42藉由第三缺口52裸露於第二絕緣層50。
圖2所示的結構中，第一導線層20藉由第一導出端21和第二導出端22與外界電源電連接過程中，由於第一導出端21始終設於第一導線層20的中部，在與外界電源焊接過程中，需要藉由外接導線（圖未示）將第一導出端21引出，然後再與外界電源焊接。圖3所示的結構中，第二導線層40的第三導出端41與第一導出端21電連接，第一導出端21再藉由與第三導出端41連接的第四導出端42。第四導出端42用於轉移並替代第一導出端21與外界電源的焊接位置，第二導線層40的設置在此起到電連通的作用。外界電源的正負極連接端可分別電連接於裸露在第二絕緣層50的第四導出端42和第二導出端22，進而使第一導線層20和第二導線層40有電流藉由。第四導出端42藉由將第一導出端21引到第二絕緣層50的邊緣處，便於後續藉由第四導出端42與外接電源焊接，提高焊接效率，也能提高音圈結構100a的美觀度。
參閱圖3，在一些實施例中，音圈結構100a還包括第一焊盤61和第二焊盤62，其中，第一焊盤61與第二導線層40位於同一層，第一焊盤61藉由第一缺口32與第二導出端22電連接，以使第一焊盤61裸露於第二絕緣層50，使得第一導線層20中的第二導出端22引出焊接點。第二焊盤62與第一導線層20位於同一層，第一絕緣層30的邊角處還開設有第四缺口33，第四缺口33與第一缺口32位於第一絕緣層30的同一側。第二焊盤62藉由第四缺口33與第四導出端42電連接，以使第四導出端42裸露於第二絕緣層50。
在一些實施例中，第一焊盤61和第四導出端42裸露於第二絕緣層50的同一側。如此設置，在外接電源的正、負極連接端分別與第二導出端22和第四導出端42焊接時，能夠減小連接端與導出端之間焊接線的拉扯，且利於焊接。在本申請中，第一導出端21、第二導出端22、第三導出端41以及第四導出端42均為焊盤狀結構。
參閱圖4，在一些實施例中，第一導線層20還包括兩個平直段23以及設置於兩個平直段23之間的兩個彎折段24，彎折段24朝遠離平直段23外凸。平直段23和彎折段24交替設置。線圈由第一導出端21為起始端，第二導出端22捲繞形成第一導線層20。彎折段24為弧形結構，第一導線層20大致為跑道形結構。其中，平直段23和彎折段24均包括多條間隔平行的線圈段。
參閱圖5，在另一些實施例中，導線捲繞形成線圈狀的第一導線層20，導線以第一導出端21為起始端，第二導出端22為末端，第二導出端22以第一導出端21為圓心捲繞形成第一導線層20，第一導出端21和第二導出端22位於同一平面。第一導線層20的輪廓大致為圓形結構。可以理解為，導線以第一導出端21出發，第二導出端22環繞第一導出端21捲繞形成環狀的多個同心形線圈，其中，相互的兩個同心形線圈間隔設置。在一些實施例中，第一導線層20的輪廓可以為圓形、方形、六邊形等正多邊形，也可以為不規則多邊形。在實際應用過程中，可以根據需求設置第一導線層20的形狀。
參閱圖6，本申請另一實施方式還提供一種音圈結構100b，與上述音圈結構100a不同，音圈結構100b中的第二導線層40為捲繞設置的線圈。第一導線層20和第二導線層40的設計藉由設置多層線圈，使得音圈結構100b具有更大的電阻值，進一步提高音圈結構100b的振動幅度，使得音圈結構100b帶動振膜210能夠產生中高音。在本申請中，第一導線層20和第二導線層40的形狀、尺寸以及線圈的阻抗大小，均可以根據需求進行調整。比如線圈的形狀可以為環形、方形或螺旋形等。第一導線層20和第二導線層40的阻抗相同，且電阻值均在16-18Ω之間。
在一些實施例中，第一導線層20和第二導線層40捲繞的圈數和大小可以根據需求進行設置。第一導線層20和第二導線層40的材質均包括鋁、銅、銀或金中的至少一種，比如線圈採用銅線、鋁線、銀線或金線中的任一種。第一絕緣層30和第二絕緣層50均可以採用環氧樹脂（Epoxy）、矽氧烷(Siloxane)、聚苯惡唑（Polybenzoxazole；PBO）、丙烯酸樹脂（acrylic resin）中的任一種。
在一些實施例中，根據需求可以對應在第二絕緣層50上設置多層導線層以及對應的絕緣層，以實現音圈結構100的多層設置。
請參閱圖7、圖8和圖9，本申請還提供一種揚聲器200，揚聲器200包括振膜210、音圈結構100a（100b）以及設置於音圈結構100a（100b）兩側的第一磁塊220和第二磁塊230。音圈結構100a（100b）中基板10背離第一導線層20的表面設置於振膜210上，振膜210和基板10之間還設有膠層（圖未示），振膜210和基板10藉由膠層黏結。音圈結構100a（100b）中的導線層通電後會產生磁場，導線層在第一磁塊220和第二磁塊230的相互作用下產生往復振動，進而帶動振膜210振動，從而產生聲音。
參閱圖8、圖9和圖10，在一些實施例中，揚聲器200還包括第一殼體240、第二殼體250、支撐框260、固定座270、第一導電片281以及第二導電片282。第一殼體240和第二殼體250藉由卡扣連接。振膜210、第一磁塊220、第二磁塊230、音圈結構100a（100b）和支撐框260均設置於第一殼體240和第二殼體250內。第一磁塊220固定於第一殼體240的腔體內，比如，第一磁塊220可以藉由膠水黏結或嵌入第一殼體240內。第二磁塊230固定於第二殼體250的腔體內，比如，第二磁塊230可以藉由膠水黏結或嵌入第二殼體250內。支撐框260固定於第一殼體240內壁上，用於將振膜210固定於第一殼體240上。支撐框260大致為方形。支撐框260採用軟板，比如，可以採用柔性塑膠材質的板材。支撐框260藉由膠水黏結在振膜210的邊緣處。在一些實施例中，第一磁塊220和第二磁塊230均可以包括多塊磁鐵組成的磁塊。
參閱圖8、圖10和圖11，音圈結構100a（100b）位於支撐框260的中空部。振膜210和音圈結構100a（100b）穿過支撐框260的中空部往復振動。在一些實施例中，支撐框260的表面還設有第一導電膠段261和第二導電膠段262，第一導電膠段261和第二導電膠段262間隔設置不連接。第一導電膠段261和第二導電膠段262位於支撐框260的同一表面。第一導電膠段261用於與音圈結構100a（100b）的第一焊盤61電連接，第二導電膠段262用於與音圈結構100a（100b）的第四導出端42電連接。
參閱圖11和圖12，固定座270設置於第一殼體240和第二殼體250組裝後的一側。固定座270可以藉由黏結或者螺栓固定於第一殼體240和第二殼體250上。第一導電片281和第一導電片281均安裝於固定座270上。固定座270上設有第一安裝槽271和第二安裝槽272。第一安裝槽271和第二安裝槽272結構相同並均位於固定座270背離第一殼體240的表面。第一導電片281容置於第一安裝槽271內並裸露於固定座270表面，第一導電片281的一端穿過固定座270延伸至第一導電膠段261上方，並與第一導電膠段261電連接。第二導電片282容置於第二安裝槽272內並裸露於固定座270表面，第二導電片282的一端穿過固定座270延伸至第二導電膠段262上方，並與第二導電膠段262電連接。第一導電片281與外接電源的正極電連接，第一導電片281藉由第一導電膠段261與音圈結構100a（100b）的第一焊盤61電連接。第二導電片282與外接電源的負極電連接，第二導電片282藉由第二導電膠段262與音圈結構100a（100b）的第四導出端42電連接，從而將音圈結構100a（100b）的導線端藉由第一導電片281和第二導電片282導出至揚聲器200殼體的外部，以便與外接電源電連接。
參閱圖11和圖12，在一些實施例中，第一導電膠段261和第一導電片281之間設有第一焊接盤283，第二導電膠段262和第二導電片282之間設有第二焊接盤284。第一焊接盤283電連接於第一導電片281和第一導電膠段261之間。第二焊接盤284電連接於第二導電片282和第二導電膠段262之間。
在一些實施例中，固定座270上還固定設有調音網布290，調音網布290黏貼於固定座270上。
本申請中提供的音圈結構100a（100b）能夠替換現有技術中的音圈，與現有的振膜210結合，並不需要改變現有振膜210的結構，能夠減小揚聲器200的體積，普適性強。而且相較於現有的音圈，本申請中的音圈結構100a（100b）較薄，還能提高音圈結構100a（100b）與膠水的貼合面積，提高音圈結構100a（100b）安裝於振膜210的穩定性，降低音圈結構100a（100b）脫落的風險。
本申請中，在基板10上設置音圈結構100a（100b），藉由將現有圓柱形的線圈環繞形成的音圈設計為導線層，從而減小線圈在音圈結構100a（100b）所占的體積，減小音圈結構100a（100b）在揚聲器200中所占的體積，利於揚聲器200的薄型化和微小化發展。
以上的實施方式僅是用來說明本申請，但在實際的應用過程中不能僅僅局限於這種實施方式。對本領域的普通技術人員來說，根據本申請的技術構思做出的其他變形和改變，都應該屬於本申請專利範圍。
100a，100b:音圈結構
10:基板
20:第一導線層
21:第一導出端
22:第二導出端
23:平直段
24:彎折段
30:第一絕緣層
31:通孔
32:第一缺口
33:第四缺口
40:第二導線層
41:第三導出端
42:第四導出端
50:第二絕緣層
51:第二缺口
52:第三缺口
61:第一焊盤
62:第二焊盤
200:揚聲器
210:振膜
220:第一磁塊
230:第二磁塊
240:第一殼體
250:第二殼體
260:支撐框
261:第一導電膠段
262:第二導電膠段
270:固定座
271:第一安裝槽
272:第二安裝槽
281:第一導電片
282:第二導電片
283:第一焊接盤
284:第二焊接盤
290:調音網布
圖1為本申請一實施方式提供的一種音圈結構的結構示意圖。
圖2為圖1所示一實施例中音圈結構的爆炸圖。
圖3為另一些實施例中音圈結構的爆炸圖。
圖4為圖3所示的音圈結構中第一導線層的結構示意圖。
圖5為另一些實施例中第一導線層的結構示意圖。
圖6為本申請另一實施方式提供的音圈結構的爆炸圖。
圖7為本申請另一實施方式提供的揚聲器的結構示意圖。
圖8為圖7所示一實施例中揚聲器的爆炸圖。
圖9為圖8所示一實施例中揚聲器的另一視角的爆炸圖。
圖10為圖7所示一實施例中揚聲器沿X-X的剖視圖。
圖11為圖7所示一實施例中支撐框和音圈結構組裝後的結構示意圖。
圖12為圖11所示一實施例中固定座的另一視角的結構示意圖。
無
100a:音圈結構
10:基板
21:第一導出端
22:第二導出端
30:第一絕緣層
31:通孔
32:第一缺口
Claims (12)
- 一種音圈結構，其改良在於，包括： 基板； 第一導線層，設置於所述基板上，所述第一導線層捲繞設置，所述第一導線層包括第一導出端和第二導出端； 第一絕緣層，設置於所述第一導線層上，所述第一絕緣層開設有通孔和第一缺口，所述第一導出端藉由所述通孔裸露於所述第一絕緣層，所述第二導出端藉由所述第一缺口裸露於所述第一絕緣層。
- 如請求項1所述之音圈結構，其中，所述音圈結構還包括第二導線層和第二絕緣層，所述第二導線層包括第三導出端和第四導出端，所述第二絕緣層開設有位於所述第二絕緣層邊緣處的第二缺口和第三缺口，所述第二缺口對應所述第一缺口，所述第二導出端藉由所述第一缺口和所述第二缺口裸露於所述第二絕緣層，所述第三導出端藉由所述通孔與所述第一導出端電連接，所述第四導出端藉由所述第三缺口裸露於所述第二絕緣層。
- 如請求項2所述之音圈結構，其中，所述音圈結構還包括第一焊盤和第二焊盤，所述第一焊盤與所述第二導線層位於同一層，所述第一焊盤藉由第一缺口與所述第二導出端電連接，所述第一焊盤藉由所述第二缺口裸露於所述第二絕緣層； 所述第二焊盤與所述第一導線層位於同一層，所述第一絕緣層還開設有第四缺口，所述第二焊盤藉由所述第四缺口與所述第四導出端電連接。
- 如請求項3所述之音圈結構，其中，所述第一焊盤和所述第四導出端裸露於所述第二絕緣層的同一側。
- 如請求項2所述之音圈結構，其中，所述第二導線層捲繞設置。
- 如請求項1所述之音圈結構，其中，所述基板的厚度為10μm-500μm，所述第一導線層的厚度為0.1μm-50μm，線寬為1.0μm ~100μm。
- 如請求項1所述之音圈結構，其中，所述第一導線層的材質包括鋁、銅、銀或金中的至少一種。
- 如請求項1所述之音圈結構，其中，所述基板包括玻璃、聚二甲基矽氧烷、聚醯亞胺中的至少一種。
- 如請求項1所述之音圈結構，其中，所述第一導線層包括交替設置的平直段和彎折段，所述彎折段朝遠離所述平直段的方向外凸。
- 如請求項1所述之音圈結構，其中，所述第一導線層由導線捲繞形成，所述導線以所述第一導出端為起始端，所述第二導出端為末端，所述第二導出端以所述第一導出端為圓心捲繞形成所述第一導線層，且所述第一導出端和所述第二導出端位於同一平面。
- 一種揚聲器，包括振膜，其改良在於，所述揚聲器還包括如請求項1至10中任一項所述之音圈結構，所述基板背離所述第一導線層的表面設置於所述振膜上。
- 如請求項11所述之揚聲器，其中，所述揚聲器還包括支撐框，所述振膜設置於所述支撐框上，所述支撐框的表面設有第一導電膠段和第二導電膠段，所述第一導電膠段用於與所述第一導出端電連接，所述第二導電膠段用於與所述第二導出端電連接。
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|---|---|
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