阅读说明：本技术 加强筋包埋式振膜及其制备方法 (Reinforcing rib embedded type vibrating diaphragm and preparation method thereof ) 是由 陈闰 郭建君 虞成城 于 2020-04-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种加强筋包埋式振膜及其制备方法,制备方法包括：在用于制备振膜的第一基材层上成型金属层,在所述金属层上成型金属加强筋图案,在所述金属加强筋图案远离第一基材层的一侧面上复合第二基材层,得到加强筋包埋式薄膜；将所述加强筋包埋式薄膜进行气压成型,得到所述加强筋包埋式振膜。本发明可以很好地提高振膜的刚性,并且加强筋位于膜层中间,可以避免较重的金属位于薄膜表面带来的重心变化和后期金属腐蚀带来的影响,不会干扰振膜的振动均匀性。(The invention discloses a reinforcing rib embedded type vibrating diaphragm and a preparation method thereof, wherein the preparation method comprises the following steps: forming a metal layer on a first substrate layer for preparing the vibrating diaphragm, forming a metal reinforcing rib pattern on the metal layer, and compounding a second substrate layer on one side surface of the metal reinforcing rib pattern, which is far away from the first substrate layer, so as to obtain a reinforcing rib embedded type film; and carrying out air pressure forming on the reinforcing rib embedded type film to obtain the reinforcing rib embedded type vibrating diaphragm. The invention can well improve the rigidity of the vibrating diaphragm, and the reinforcing rib is positioned in the middle of the film layer, thereby avoiding the gravity center change caused by the heavier metal positioned on the surface of the film and the influence caused by later metal corrosion without interfering the vibration uniformity of the vibrating diaphragm.)

加强筋包埋式振膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及振膜技术领域，尤其涉及一种加强筋包埋式振膜及其制备方法。

背景技术

振膜作为扬声器单元中的核心部件，其性能在很大程度上左右了扬声器的声学性质。刚性强、密度低、阻尼适中的振膜，可以使扬声器具备宽阔的频响范围、平滑的频响曲线和较低的失真。目前针对振膜性能的提升有两个方向：第一是选用具备更优性能的振膜材料；第二是优化振膜的结构设计，主要是振膜的形状和表面加强筋的样式等。在振膜材料的选择上，市面上已经出现了很多具备优异性能的材料，比如金属铍、石墨烯、金刚石和液晶高分子。这类材料皆具备很强的刚性，并且在声导速、阻尼等性质上也各有所长。但是由于这些材料的价格高、加工难，会导致扬声器的整体成本大幅上升，在大规模的应用上有一定的困难。如果要针对现有材料进行改性，则需要耗费较大人力物力，并且研发时间也会较长。相比于此，针对振膜结构的优化就具备了见效快、成本低的特点。

目前振膜加强筋的类型，通过形状可以分为三类，分别是环形加强筋、放射形加强筋和螺旋形加强筋。但是不论哪一种形状的加强筋，基本都采用压制的方法在振膜表面形成凹槽纹路。这种加强筋没有实心结构，仅仅是凹槽，因此对振膜性能的提升其实是非常有限的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种加强筋包埋式振膜及其制备方法，在保留高分子材料高阻尼特性的同时可大大提升振膜的刚性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种加强筋包埋式振膜的制备方法，在用于制备振膜的第一基材层上成型金属层，在所述金属层上成型金属加强筋图案，在所述金属加强筋图案远离第一基材层的一侧面上复合第二基材层，得到加强筋包埋式薄膜；将所述加强筋包埋式薄膜进行气压成型，得到所述加强筋包埋式振膜。

本发明采用的另一技术方案为：

一种加强筋包埋式振膜，根据所述的加强筋包埋式振膜的制备方法制备而成。

本发明的有益效果在于：先在第一基材层上成型金属加强筋图案，然后复合第二基材层，使得金属加强筋图案位于两层基材层的中间，且为金属实心结构，相对于凹槽加强筋结构来说，金属实心结构可以更好地提高振膜的刚性，并且加强筋位于膜层中间，可以避免较重的金属位于薄膜表面带来的重心变化和后期金属腐蚀带来的影响，不会干扰振膜的振动均匀性。

附图说明

图1为本发明实施例的加强筋包埋式振膜的制备过程的剖视图；

图2为本发明实施例的加强筋包埋式振膜的制备过程的另一剖视图；

图3为本发明实施例的加强筋包埋式振膜的制备过程的另一剖视图；

图4为本发明实施例的加强筋包埋式振膜的制备过程的另一剖视图；

图5为本发明实施例的加强筋包埋式振膜剖视图；

图6为本发明实施例的加强筋包埋式振膜的频响曲线。

标号说明：

1、第一基材层；2、金属层；3、负性光刻胶；4、金属加强筋图案；5、第二基材层。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：先在第一基材层上形成金属加强筋图案，然后复合第二基材层，使得金属加强筋图案位于两层基材层的中间，可以更好地提高振膜的刚性。

请参照图1至图5，一种加强筋包埋式振膜的制备方法，在用于制备振膜的第一基材层1上成型金属层2，在所述金属层2上成型金属加强筋图案4，在所述金属加强筋图案4远离第一基材层1的一侧面上复合第二基材层5，得到加强筋包埋式薄膜；将所述加强筋包埋式薄膜进行气压成型，得到所述加强筋包埋式振膜。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：先在第一基材层上形成金属加强筋图案，然后复合第二基材层，使得金属加强筋图案位于两层基材层的中间，且为金属实心结构，相对于凹槽加强筋结构来说，金属实心结构可以更好地提高振膜的刚性，并且加强筋位于膜层中间，可以避免较重的金属位于薄膜表面带来的重心变化和后期金属腐蚀带来的影响，不会干扰振膜的振动均匀性。

进一步的，在第一基材层1上通过溅镀或蒸镀的方式成型金属层2。

进一步的，所述金属层2的厚度为0.5～10μm。

由上述描述可知，金属层的成型方式可以根据需要进行选择，采用溅镀或蒸镀的方式可增强金属层与第一基材层之间的结合力，金属层的厚度可以根据需要进行设置。

进一步的，在所述金属层2上涂覆负性光刻胶3，然后依次进行曝光、显影、蚀刻和剥离处理，得到金属加强筋图案4。

由上述描述可知，可以根据需要制备得到不同形状的金属加强筋图案。

进一步的，通过涂覆或压合的方式复合第二基材层5。

由上述描述可知，第二基材层的成型方式可以根据需要进行选择。

进一步的，所述第一基材层1和第二基材层5的厚度均为2.5～25μm。

进一步的，所述第一基材层1和第二基材层5的材质为PET、PEN、PEEK和LCP中的至少一种。

本发明涉及的另一技术方案为：

一种加强筋包埋式振膜，根据所述的加强筋包埋式振膜的制备方法制备而成。

进一步的，所述金属加强筋图案的形状为环形、放射形或螺旋形。

由上述描述可知，金属加强筋图案的形状可以根据需要进行设置。

实施例一

请参照图1至图5，本发明的实施例一为加强筋包埋式振膜的制备方法，包括如下步骤：

1、在用于制备振膜的第一基材层上成型金属层

本实施例中，在第一基材层1上通过溅镀或蒸镀的方式成型金属层2，所述金属层2的厚度为0.5～10μm。第一基材层1的材质为PET、PEN、PEEK和LCP中的至少一种，且第一基材层1的厚度为2.5～25μm。

2、在所述金属层上成型金属加强筋图案

首先在所述金属层2上涂覆负性光刻胶3，负性光刻胶3的厚度为0.5～1.5μm，然后依次进行曝光、显影、蚀刻和剥离处理，得到金属加强筋图案4。涂覆上负性光刻胶3之后的剖视图如图1所示，曝光和显影过程可以得到金属加强筋图案的形状，得到如图2所示的结构。蚀刻可以去除多余的金属，蚀刻后得到如图3所示的结构，剥离处理是剥离掉金属加强筋图案4上的负性光刻胶3。

本实施例中，金属加强筋图案4的形状可以通过曝光过程进行控制，所述金属加强筋图案4的形状可以为环形、放射形或螺旋形，当然不限于列举的这些形状。

3、在所述金属加强筋图案远离第一基材层的一侧面上复合第二基材层，得到加强筋包埋式薄膜

本实施例中，可以通过涂覆或压合的方式复合第二基材层5，得到如图4所示的结构。第二基材层5的材质为PET、PEN、PEEK和LCP中的至少一种，第二基材层5的厚度均为2.5～25μm。如果第二基材层5可溶于有机溶剂，那么可以通过涂覆的方式成型第二基材层5，这种方式所得薄膜的表面平整无凸起。如果第二基材层5不能溶于有机溶剂，则可通过压机将第二基材层5压合在第一基材层1上，这种方式所得薄膜表面会有0.5～1.5μm的凸起。

4、将所述加强筋包埋式薄膜进行气压成型，得到所述加强筋包埋式振膜。

气压成型后，加强筋包埋式振膜的结构如图5所示。

实施例二

本发明的实施例二为一种加强筋包埋式振膜的制备方法，与实施例一的不同之处在于：

步骤1中，第一基材层采用溶致型LCP材料，通过涂覆的方式得到第一基材层，使用40μm的刮刀，在200℃条件下固化得到15μm厚的第一基材层。然后在第一基材层上通过溅镀的方式成型得到0.5μm厚的金属层，金属层的材质为铝。

步骤2中，在金属层上涂覆1μm厚的负性光刻胶。

步骤3中，通过涂覆的方式成型第二基材层，其成型过程与第一基材层一样，最终得到总厚度约为30μm的加强筋包埋式薄膜。

实施例三

本发明的实施例三为一种加强筋包埋式振膜的制备方法，与实施例一的不同之处在于：

步骤1中，第一基材层采用PET材料，其厚度为12.5μm。然后在第一基材层上通过蒸镀的方式成型得到5μm厚的金属层，金属层的材质为铜。

步骤2中，在金属层上涂覆1.5μm厚的负性光刻胶。

步骤3中，通过压合的方式成型第二基材层，第二基材层也为厚度为12.5μm的PET，最终得到总厚度约为25μm的加强筋包埋式薄膜。

实施例四

本发明的实施例四为一种加强筋包埋式振膜的制备方法，与实施例一的不同之处在于：

步骤1中，第一基材层采用PET材料，其厚度为25μm。然后在第一基材层上通过蒸镀的方式成型得到10μm厚的金属层，金属层的材质为铜。

步骤2中，在金属层上涂覆1μm厚的负性光刻胶。

步骤3中，通过压合的方式成型第二基材层，第二基材层也为厚度为25μm的PET，最终得到总厚度约为50μm的加强筋包埋式薄膜，当然设置金属层的地方厚度约为60μm。

实施例五

本发明的实施例五为一种加强筋包埋式振膜的制备方法，与实施例一的不同之处在于：

步骤1中，第一基材层采用PET材料，其厚度为2.5μm。然后在第一基材层上通过蒸镀的方式成型得到0.5μm厚的金属层，金属层的材质为铜。

步骤2中，在金属层上涂覆0.5μm厚的负性光刻胶。

步骤3中，通过压合的方式成型第二基材层，第二基材层也为厚度为2.5μm的PET，最终得到总厚度约为5μm的加强筋包埋式薄膜。

性能测试

对实施例二至实施例五的加强筋包埋式振膜进行频响曲线测试，其中实施例二的测试结果如图6所示。从图6可知，在使用了包埋式加强筋后，由于振膜的整体质量增加，同等功率下扬声器的声压有所降低。在4000～6000Hz处，凹槽式加强筋振膜扬声器出现了比较大的***振声压谷，并在后续高频部分有较大的曲线波动；而实施例二的加强筋包埋式振膜的***振声压谷幅度较小，并且在后续高频部分曲线波动更小。

实施例三至实施例五的测试结果与实施例二类似，在此就不一一赘述。

综上所述，本发明提供的一种加强筋包埋式振膜及其制备方法，可以很好地提高振膜的刚性，并且加强筋位于膜层中间，可以避免较重的金属位于薄膜表面带来的重心变化和后期金属腐蚀带来的影响，不会干扰振膜的振动均匀性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。