[发明专利]一种平板扬声器音圈的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种平板扬声器音圈的制备方法，具体是平板扬声器所用的音圈制备方法，属于电子扬声器领域。

背景技术

随着移动电子产品的发展，对耳机(扬声器)的微型化要求不断提高，从而对振动膜上音圈的精度提出了要求。目前，平板扬声器的音圈层制备方法主要有铜线绕制或铝箔刻蚀的方法。微细铜线绕制的方法制作过程较复杂，需要在铜线周围用绝缘胶包覆，并且金属铜易被氧化而影响音圈的使用寿命，进而影响整个扬声器的正常工作。而铝箔刻蚀属于减法加工方法，会增加生产成本并对环境造成污染。因此，有必要开发一种耐用、低成本的精细音圈的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有铜线绕制或铝箔刻蚀方法制备音圈的不足，提供一种在振动膜基底上直接印刷纳米银导电油墨来制备精细音圈的方法，以满足移动电子产品对音圈精细化的要求和绿色环保的要求，并且音圈牢度较好，不易从振动膜基底上脱落。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种平板扬声器音圈的制备方法，包括如下步骤：采用导电油墨，通过印刷方式在振动膜基底上印刷制备所需形状和大小的线圈，然后进行处理使导电油墨金属纳米粒子表面的包覆剂脱附，获得导电音圈。

该方法通过印刷方式直接在振动膜基底上印刷纳米银导电油墨并经处理获得导电线圈图案。采用银纳米粒子作为油墨的主要组成部分，配制成具有一定粘度、表面张力的高固含量的导电油墨；采用印刷方式在振动膜基底上印刷制备纳米银精细线条，并处理后获得导电音圈。

所述的印刷方式包括喷墨印刷方式和微接触印刷方式等技术，它们不会对膜基底产生变形，通过印刷方式可获得最小线宽为50μm、最小线间距为25μm的线圈。该方法为加法制备技术，避免了材料的浪费。此外，由于印刷过程中对基底薄膜的压力很小甚至没有，不会对基底造成任何的皱曲，因而不会影响振动膜的发声效果。

所述的喷墨印刷所用的喷嘴直径为20-40μm；微接触印刷所施加的压力为10-30N，微接触印刷印章的线条宽度为40-45μm，线间距为15-20μm。

所述的振动膜基底为涂布有高分子层的聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)薄膜等材质。在其上涂布一层高分子层对基底进行改性，来提高纳米银导电油墨在膜基底上的附着力；同时由于该高分子层具有疏水性能，可降低纳米银导电油墨在其上的铺展，有利于精细线条的制备，从而提高印刷线条的精细程度。

所述的涂布的高分子层包括聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯、聚碳酸酯、聚偏氟乙烯等，涂布高分子层后的接触角大于60°。

所述的处理方式为氙灯处理，通过强脉冲光使纳米银粒子表面的包覆剂脱附。所述的氙灯处理时间为1-5s，膜距离氙灯1-5mm，每个脉冲辐射能量为0.75-3.5J/cm²，脉冲持续1.5-6ms，脉冲间隔1-20ms。

所述的导电油墨为纳米银导电油墨，所述的纳米银导电油墨中纳米银粒子直径在50-200nm之间，固含量(重量)为50-90％，优选固含量在70-90％之间，粘度为10-50cp，表面张力为30-50mN/m。

所述的纳米银导电油墨中溶剂的体积组成包括：

水：25-40％

乙二醇：55-70％

表面活性剂：2-5％。

所述的表面活性剂为非离子型表面活性剂，聚氧乙烯聚氧丙烯型、多元醇型等，如聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚乙二醇等。

所述的纳米银粒子表面的包覆剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸等。

银纳米粒子的制备技术已经成熟，将银纳米粒子分散到一定溶剂中，可配制成合适物化参数的导电油墨，经丝网印刷并处理后可获得导电图案，该技术已被用于RFID标签、透明导电膜等印刷电子领域。但丝网印刷无法实现线宽100μm以下的精度，这限制了该技术在精细音圈制备中的应用。随着喷墨技术的发展，喷嘴直径可以达到20μm甚至更小，利用疏水基底减轻墨滴在基底上的铺展可获得与喷嘴直径相当宽度的线条。而微接触印刷的精度依赖于光刻母版的精度，目前光刻精度可达到1μm，因此微接触印刷可印刷线宽100μm以下的线条图案。

本发明的优点：

1)本发明通过印刷的方式获得附着力好的、精细导电音圈，并且寿命长、成本低、绿色环保。

2)本发明方法印刷得到的线圈经处理后不易氧化，电导率可达到6×10⁷S/cm以上，并且依赖于油墨中银纳米粒子的固含量。