CN116132890A - 用于发声装置的振膜、发声装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于发声装置的振膜、发声装置及电子设备，振膜包括主体部和导电部，主体部由乙烯‑丙烯酸酯橡胶膜、丙烯酸酯橡胶膜、氢化丁腈橡胶膜和乙丙橡胶膜中的一种制成，导电部设于主体部，导电部的至少一部分外露于主体部以与发声装置的音圈和外部电路电连接；其中，导电部包括基体和分散于基体内的导电材料，基体形成为由乙烯‑丙烯酸酯共聚物通过交联反应制备而成的膜层，导电材料包括银粉，导电部中的导电材料的质量百分比为55wt％～95wt％。根据本发明实施例的振膜，具有优良的力学性能，并且可以提升振膜在低温环境下的工作稳定性。

Description

用于发声装置的振膜、发声装置及电子设备

技术领域

本发明涉及电声技术领域，更具体地，涉及一种用于发声装置的振膜，使用该振膜的发声装置，以及使用该发声装置的电子设备。

背景技术

发声装置一般包括振膜和结合在该振膜一侧的音圈，以及电连接发声装置内部电路和外部电路的电连接件。音圈括两条音圈引线通过点焊等方式分别与电连接件的两个焊盘电连接，电连接件同时电连接外部电路，以通过终端产品的电信号控制音圈中的电信号。但是，音圈的引线需要顺出一定长度的线程形成悬空结构，该种结构短线的风险较高。

为了解决上述问题，有些发声装置中还包括有定心支片，定心支片通常结合在振膜的一侧，定心支片可以作为音圈与外部的电连接件使用。定心支片的应用虽然有效解决了音圈引线断线的隐患，但是定心支片的存在会占用发声装置的内部空间，从而在一定程度上损失产品的声学性能。

在相关技术中，一种具有导电功能的振膜，振膜采用环氧类导电胶形成导电层，音圈通过振膜上的导电层与外界电路电连接。但是，环氧类导电胶的玻璃化转变温度比较高，在低温环境下振膜比较脆，并且环氧类导电胶的断裂伸长率低，容易发生脆段等问题，限制了目前的导电胶在扬声器振膜上的应用。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于发声装置的振膜，该振膜具有优异的力学性能，并且在低温环境下就有较高的工作稳定性。

本发明的又一个目的在于提供上述用于发声装置的振膜组成的发声装置。

本发明的再一个目的在于提供包括上述发声装置的电子设备。

为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案。

根据本发明第一方面实施例的用于发声装置的振膜，所述振膜包括主体部和导电部，所述主体部由乙烯-丙烯酸酯橡胶膜、丙烯酸酯橡胶膜、氢化丁腈橡胶膜和乙丙橡胶膜中的一种制成，所述导电部设于所述主体部，所述导电部的至少一部分外露于所述主体部以与所述发声装置的音圈和外部电路电连接；其中，所述导电部包括基体和分散于所述基体内的导电材料，所述基体形成为由乙烯-丙烯酸酯共聚物通过交联反应制备而成的膜层，所述导电材料包括银粉，所述导电部的玻璃化转变温度在-50℃～-10℃之间。

根据本发明的一些实施例，所述导电部设于所述主体部的一侧表面。

根据本发明的一些实施例，所述导电部涂布或粘接于所述主体部的一侧表面；或，所述主体部与所述导电部一体注塑成型。

根据本发明的一些实施例，所述导电部的一部分嵌设于所述主体部。

根据本发明的一些实施例，所述银粉形成为球状、片状或者不规则多边形颗粒。

根据本发明的一些实施例，所述银粉的最大尺寸小于等于40μm。

根据本发明的一些实施例，所述导电部中的所述导电材料的质量百分比为55wt％～95wt％。

根据本发明的一些实施例，所述导电部的断裂伸长率大于等于20％。

根据本发明的一些实施例，所述导电部的直线电阻值小于等于0.2Ω/mm。

根据本发明的一些实施例，所述导电部含有防老剂，所述防老剂包括防老剂246、防老剂4010、防老剂N-445、防老剂SP、防老剂BHT、防老剂RD、防老剂OD、防老剂ODA和防老剂WH-02中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，所述导电部的厚度为5μm～200μm。

根据本发明第二方面实施例的发声装置，包括根据上述实施例中任一项所述的用于发声装置的振膜。

根据本发明第三方面实施例的电子设备，包括根据上述实施例所述的发声装置。

根据本发明实施例的振膜、发声装置和电子设备，振膜采用由乙烯-丙烯酸酯共聚物通过交联反应制备而成的膜层作为基体，并且在基体中添加银粉颗粒，乙烯-丙烯酸酯共聚物在导电部膜层体系中作为高分子物料起到包裹银粉的作用，同时经过交联反应后提供一定的力学强度，使得振膜具有优良的力学性能，并且振膜的玻璃化转变温度较低，在低温环境下也而具有较高的强度，可以提升振膜在低温环境下的工作稳定性，使用范围更广。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为根据本发明一个实施例的振膜的结构示意图；

图2为根据本发明一个实施例的振膜的局部剖面图；

图3为根据本发明另一个实施例的振膜的局部剖面图；

图4为根据本发明实施例的振膜在3mm*3mm正方形测试对角的示意图；

图5为根据本发明一个实施例的发声装置的局部剖面图；

图6为根据本发明另一个实施例的发声装置的局部剖面图。

附图标记：

振膜10；主体部11；导电部12；

音圈20；第一振膜21；第二振膜22。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的用于发声装置的振膜10。其中，发声装置可以为扬声器单体，扬声器单体可以包括磁路系统、振膜10和设于振膜10的音圈20，音圈20远离振膜10的一端插设于磁路系统的磁间隙内。当扬声器单体工作时，音圈20中通入电流，音圈20在磁场力的作用下往复振动以驱动振膜10振动发声。

如图1至图6所示，根据本发明实施例的用于发声装置的振膜10包括主体部11和导电部12，主体部11由乙烯-丙烯酸酯橡胶膜、丙烯酸酯橡胶膜、氢化丁腈橡胶膜和乙丙橡胶膜中的一种制成，导电部12设于主体部11，导电部12的至少一部分外露于主体部11以与发声装置的音圈20和外部电路电连接；其中，导电部12包括基体和分散于基体内的导电材料，基体形成为由乙烯-丙烯酸酯共聚物通过交联反应制备而成的膜层，导电材料包括银粉，导电部12的玻璃化转变温度在-50℃～-10℃之间。

换言之，根据本发明实施例的振膜10可以用于发声装置，振膜10主要由主体部11和导电部12两部分组成，其中，主体部11为由乙烯-丙烯酸酯橡胶膜、丙烯酸酯橡胶膜、氢化丁腈橡胶膜和乙丙橡胶膜中的任意一种制备而成的结构，并且主体部11构成了振膜10的主体结构，导电部12的至少一部分外露于主体部11的表面，外露于主体部11表面的导电部12可以与发声装置的音圈20和外部电路进行电连接，该电连接结构简单，装配方便。

导电部12主要由基体和导电材料两部分组成，基体构成了导电部12的主体结构，例如可以是设于主体部11上的膜层，即导电部12也整体形成为导电部12膜层结构。基体可以由乙烯-丙烯酸酯共聚物通过交联反应制备而成，导电材料可以包括银粉，导电材料分散于基体布置，从而起到良好的导电作用。

其中需要说明的是，乙烯-丙烯酸酯共聚物可以在导电部12的膜层体系中作为高分子物料起到包裹银粉的作用，同时经过交联反应后提供一定的力学强度。

由此，根据本发明实施例的振膜10，采用由乙烯-丙烯酸酯共聚物通过交联反应制备而成的膜层作为基体，并且在基体中添加银粉颗粒，乙烯-丙烯酸酯共聚物在导电部12膜层体系中作为高分子物料起到包裹银粉的作用，同时经过交联反应后提供一定的力学强度，使得振膜10具有优良的力学性能，并且导电部12的玻璃化转变温度较低，在低温环境下也而具有较高的强度，可以提升振膜10在低温环境下的工作稳定性，使用范围更广。

如图2所示，根据本发明的一些实施例，导电部12设于主体部11的一侧表面。

在本发明的一些具体实施方式中，导电部12涂布或粘接于主体部11的一侧表面；或，主体部11与导电部12一体注塑成型。

也就是说，根据本发明实施例的导电部12可以是设于主体部11的一侧表面的膜层结构，导电部12可以通过涂布或者粘接的方式设于主体部11，也可以是通过一体成型的方式与主体部11一体成型。由此，根据本发明实施例的振膜10结构简单，制备方便，并且可以便于导电部12与发声装置的音圈20或者外部电路电连接。

可选地，在本发明的另一些具体实施方式中，导电部12的一部分嵌设于主体部11。

换句话说，如图3所示，根据本发明实施例的导电部12还可以嵌设于主体部11，即主体部11上可以设有凹槽，导电部12的一部分设于设于主体部11的凹槽内，另一部分表面外露于主体部11，并且导电部12的外表面可以与主体部11的外表面平齐。由此，该结构的振膜10可以有效保证导电部12在主体部11上的装配稳定性，并且导电部12嵌设于主体部11，可以在一定程度上减少振膜10的厚度，增加产品的设计空间。此外，导电部12嵌设于主体部11，可以提升导电部12与主体部11的振动一致性，提升振膜10的发声效果。

根据本发明的一些实施例，银粉形成为球状、片状或者不规则多边形颗粒。可选地，银粉的最大尺寸小于等于40μm。

具体地，银粉的形状与其制备工艺相关性较高，不同工艺制备的银粉的形状不同，但其导电性能基本一致，但在降低接触电阻时，需要将不同形状、尺寸的银粉按一定比列进行复合使用，达到目标阻值，银粉的尺寸越大，其所制备的导电部12膜层的断裂伸长率降低，同时其表面的粗糙程度会有一定的升高；尤其当银粉的最大尺寸大于40μm时，所制备的导电部12膜层，表面粗糙呈现鳞片状，同时断裂伸长率大幅度降低；因此银粉的最大尺寸小于等于40μm，优选小于等于20μm。可以理解的是，银粉的最大尺寸即银粉几何形状的最大尺寸，例如，当银粉为长方体时，最大尺寸即银粉的长、宽、高中尺寸最大的一个。又例如，当银粉为球状时，最大尺寸即为银粉的外径尺寸。

其中，表1为相同质量分数的银粉含量下，银粉的尺寸对导电部12膜层的断裂伸长率的影响，从表1中可以看出，当银粉的最大尺寸小于10μm时，随着银粉尺寸的增大，导电部12膜层的断裂伸长率基本不变，但是当银粉的最大尺寸大于10μm时，随着银粉尺寸的增大，导电部12的断裂伸长率逐渐降低。

表1银粉最大尺寸与导电断裂伸长率的关系表

银粉最大尺寸/μm	0.1	0.5	1	10	20	40	50
								导电部断裂伸长率/％	125	129	113	87	52	32	19

由此，根据本发明实施例的振膜10，通过控制导电部12中银粉颗粒的最大尺寸，可以有效控制导电部12的断裂伸长率，从而进一步保证振膜10的力学强度。

可选地，在本发明的一些具体实施方式中，导电部12中的导电材料的质量百分比为55wt％～95wt％

导电部12中不同质量百分比的银粉含量会影响导电部12的断裂伸长率，导电部12中不同银粉含量与导电部12膜层断裂伸长率的关系如下表1所示，从表2中可以看出，随着银粉含量的增加，导电部12膜层断裂伸率逐渐下降。

表2导电部中银粉含量与导电部断裂伸长率的关系表

同时，银粉在导电部12中的质量含量还会影响导电部12膜层的电阻大小，当银含量低于55wt％时，电阻过大，所制备的导电部12膜层阻值不能满足要求；导电部12膜层随着银粉的质量分数增加，其电阻降低，导电性能提高；但银的含量过多时(＞95wt％)，其所制得的导电部12膜层的断裂伸长率显著下降，不能满足使用需求。因此，在本发明中，控制银粉占导电部12的质量百分比在55wt％至95wt％之间，例如银粉占导电部12的质量百分比可以是55wt％、60wt％、65wt％、70wt％、75wt％、80wt％、90wt％和95wt％等。

根据本发明的一些实施例，导电部的断裂伸长率大于等于20％。

由于导电部12膜层处于大振幅状态振动时，材料产生了较大的应变，长时间振动时会出现膜折、膜裂或膜破的风险。根据本发明实施例的振膜10的导电部12膜层具有良好的柔韧性，例如，导电部12的断裂伸长率≥20％，这使得导电部12膜层的振动位移更大，在应用于扬声器时，响度更大，并且可靠性、耐用性良好。导电部12膜层的柔韧性越好，断裂伸长率越大，则导电部12膜层抵抗破坏的能力越强。以丙烯酸酯为基材的导电部12膜层，具有良好的柔韧性，降低了振膜10破坏的风险。

在本发明的一些具体实施方式中，导电部12的直线电阻值小于等于0.2Ω/mm。

可以理解的是，如图4所示，图4中示出了在3mm*3mm正方形测试对角的情况，根据该测试可以发现，导电部12的电阻值越大，导电部12膜层所损耗的能力越多，在相同电压下，振膜10的振幅越小，声学性能越低。由此，根据本发明实施例的振膜10，通过控制导电部12的直线电阻值小于0.2Ω/mm，可以有效增加振膜10的振幅，提高振膜10的声学性能。

可选地，根据本发明的一些实施例，导电部含有防老剂，防老剂包括防老剂246、防老剂4010、防老剂N-445、防老剂SP、防老剂BHT、防老剂RD、防老剂OD、防老剂ODA和防老剂WH-02中的至少一种。

其中，防老剂占导电部12的的质量份数为0.1wt％～6wt％，振膜10在使用过程中，随着时间的延长，分子链断裂产生游离的自由基，加速自身老化，在导电部12中添加防老剂，可以中止橡膜层制品中产生的自催化活性游离基。当导电部12中防老剂用量小于0.1wt％时，过少的添加量达不到延长使用寿命的效果，当导电部12中防老剂用量大于6wt％时，过多的添加量，由于其不能与弹性体较好的互溶，难以均匀分散，导致材料力学性能下降，并且随着时间延长易向表面析出。

由此，根据本发明实施例的振膜10，通过在导电部12中添加防老剂，并且控制防老剂的含量在0.1wt％至6wt％之间，例如0.1wt％，0.5wt％，1wt％，2wt％，3wt％，4wt％，5wt％，6wt％等，可以有效保证振膜10的力学性能和声学性能。

根据本发明的一些实施例，导电部12的厚度为5μm～200μm。

其中需要说明的是，当振膜10中导电部12膜层的厚度较低时，例如小于5μm时，其导电能力较差，阻值过高，不满足产品使用需求；而当导电部12膜层的厚度较高时，例如大于200μm时，会导致导电部12的振动空间减小，其所制备的扬声器振膜10振幅下降，声学性能降低。

由此，根据本发明实施例的振膜10，通过控制导电部12的厚度在5μm至200μm之间，例如5μm，10μm，15μm，50μm，100μm，150μm，200μm等，不仅可以满足振膜10的阻值需求，而且保证了振膜10的振幅和声学性能。

本发明提供的振膜10可组成任意构造的发声装置。如图5所示，根据本发明实施例的发声装置，包括壳体以及设在壳体内的磁路系统和与振动系统相配合的振动系统，振动系统包括振膜10和结合在振膜10一侧的音圈20，磁路系统驱动音圈20振动以带动振膜10发声，振膜10为上述实施例的振膜10。具体而言，当发声装置工作时，音圈20通电后在磁路系统的磁场力的作用下，音圈20可以上下振动以带动振膜10振动，振膜10振动时可以进行发声。发声装置包括一个由本发明上述实施例所制备而成的振膜10，振膜10可以由主体部11和导电部12组成。

在本发明的另一些具体实施方式中，如图6所示，根据根据本发明实施例的发声装置，包括壳体以及设在壳体内的磁路系统和振动系统，振动系统包括音圈20、第一振膜21和第二振膜22，音圈20的顶部与第一振膜21相连，磁路系统驱动音圈20振动以带动第一振膜21发声，第二振膜22的两端分别与外部电路和音圈20的底部相连，第二振膜22为上述实施例的振膜。

也就是说，根据本发明实施例的发声装置还可以包括两个由本发明上述实施例制备而成的振膜，即第一振膜21和第二振膜22，第一振膜21可以用于振动发声，第二振膜22可以用于平衡音圈20的振动。具体而言，当发声装置工作时，音圈20通电后在磁路系统的磁场力的作用下，音圈20可以上下振动以带动第一振膜21振动，第一振膜21振动时可以进行发声。第二振膜22也可以跟随音圈20上下振动，由于第二振膜22的两端分别与外部电路和音圈20的底部相连，第二振膜22可以平衡音圈20的振动，可以防止音圈20出现偏振的现象，从而可以提升发声装置的发声效果。

需要进行说明的是，可以将第一振膜21和第二振膜22同时采用本发明上述实施例的振膜10，也可以是第一振膜21和第二振膜22中的一个采用本发明上述实施例的振膜10，本发明对此不作具体限制。

根据本发明实施例的电子设备包括上述实施例的发声装置，而发声装置采用上述实施例的振膜，由于根据本发明上述实施例的振膜具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的电子设备也具有相应的技术效果，即导电部膜层具有优异的力学性能，在低温环境下具有较高的强度，可以提升振膜10在低温环境下的工作稳定性。

下面结合具体实施例对本发明的振膜10进行说明。

实施例

以乙烯-丙烯酸酯橡胶膜层为主体部11，导电部12膜层的配方为：乙烯-丙烯酸酯共聚物生胶100份；炭黑6份；最大尺寸为10μm的银粉500份，硫化剂己二胺2份；硫化促进剂3.5份，防老剂BHT2份。

按照图3所示方式将导电部12嵌入主体部11，制备得到用于发声装置的膜层10。

制备得到的振膜10不存在导电部12不固化的问题，同时导电部12的电阻值为0.12Ω，断裂伸长率为135％，玻璃化转变温度为-23℃，具有较低的电阻值且具有较高的断裂伸长率，同时导电部12的玻璃化转变温度较低，在低温下可靠性更高。

对比例

以丙烯酸酯橡胶膜层为主体部11，导电部12膜层的配方为：环氧树脂100份，三乙醇胺15份，最大尺寸为10μm的银粉500份。

制备得到的振膜10，导电部12膜层电阻值为0.3Ω，断裂伸长率为19％，玻璃化转变温度为-2℃，其电阻值高且断裂伸长率低，振动过程容易破碎，同时导电部12的玻璃化转变温度较高，在低温下可靠性较低。

从上述实施例和对比例可以看出，采用根据本发明实施例的原料制备得到的振膜10，通过使用含乙烯-丙烯酸酯共聚物作为基体材料，并添加一定的银粉颗粒，得到含有乙烯-丙烯酸酯橡胶膜层的导电部12，该导电部12的断裂伸长率明显高于对比例的导电部膜层的断裂伸长率，并且电阻值明显低于对比例的膜层的电阻值。可见，根据根据本发明实施例的振膜10具有优异的力学性能，通过控制导电部12中银粉颗粒的最大尺寸，可以有效控制导电部12的断裂伸长率，从而进一步保证振膜10的力学强度。而且，导电部的玻璃化转变温度较低，在低温环境下也而具有较高的强度，可以提升振膜在低温环境下的工作稳定性。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (13)

1.一种用于发声装置的振膜，其特征在于，所述振膜包括主体部和导电部，所述主体部由乙烯-丙烯酸酯橡胶膜、丙烯酸酯橡胶膜、氢化丁腈橡胶膜和乙丙橡胶膜中的一种制成，所述导电部设于所述主体部，所述导电部的至少一部分外露于所述主体部以与所述发声装置的音圈和外部电路电连接；

其中，所述导电部包括基体和分散于所述基体内的导电材料，所述基体形成为由乙烯-丙烯酸酯共聚物通过交联反应制备而成的膜层，所述导电材料包括银粉，所述导电部的玻璃化转变温度在-50℃～-10℃之间。

2.根据权利要求1所述的用于发声装置的振膜，其特征在于，所述导电部设于所述主体部的一侧表面。

3.根据权利要求2所述的用于发声装置的振膜，其特征在于，所述导电部涂布或粘接于所述主体部的一侧表面；

或，所述主体部与所述导电部一体注塑成型。

4.根据权利要求1所述的用于发声装置的振膜，其特征在于，所述导电部的一部分嵌设于所述主体部。

5.根据权利要求1所述的用于发声装置的振膜，其特征在于，所述银粉形成为球状、片状或者不规则多边形颗粒。

6.根据权利要求5所述的用于发声装置的振膜，其特征在于，所述银粉的最大尺寸小于等于40μm。

7.根据权利要求1所述的用于发声装置的振膜，其特征在于，所述导电部中的所述导电材料的质量百分比为55wt％～95wt％。

8.根据权利要求1所述的用于发声装置的振膜，其特征在于，所述导电部的断裂伸长率大于等于20％。

9.根据权利要求1所述的用于发声装置的振膜，其特征在于，所述导电部的直线电阻值小于等于0.2Ω/mm。

10.根据权利要求1所述的用于发声装置的振膜，其特征在于，所述导电部含有防老剂，所述防老剂包括防老剂246、防老剂4010、防老剂N-445、防老剂SP、防老剂BHT、防老剂RD、防老剂OD、防老剂ODA和防老剂WH-02中的至少一种。

11.根据权利要求1所述的用于发声装置的振膜，其特征在于，所述导电部的厚度为5μm～200μm。

12.一种发声装置，其特征在于，包括根据权利要求1-11中任一项所述的用于发声装置的振膜。

13.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求12所述的发声装置。

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