本發(fā)明涉及，特別是涉及一種類鉆碳振動(dòng)膜的制作方法及一種揚(yáng)聲器。

背景技術(shù)：

類鉆碳(diamondlikecarbon，簡(jiǎn)稱dlc)技術(shù)發(fā)展于1970年代初期，本質(zhì)是一種含氫的非晶質(zhì)碳膜，由于具有和天然鉆石相近的性質(zhì)，如高硬度、耐腐蝕性佳、表面平滑、摩擦系數(shù)小、抗磨耗性佳、生物相容性佳等，因此被用于喇叭振動(dòng)膜上以延伸高頻。但是，由于其分子結(jié)構(gòu)中含有被扭曲的sp³鍵，具有較高的內(nèi)應(yīng)力，附著性往往不佳，容易產(chǎn)生破裂、剝落等問題。

現(xiàn)有的類鉆碳膜制作方法多采用電漿輔助化學(xué)氣相沉積(plasmaenhancedchemicalvapordeposition,pecvd)和物理氣相沉積(physicalvapordeposition,pvd)，傳統(tǒng)的電漿輔助化學(xué)氣相沉積需在高溫、真空條件下進(jìn)行，傳統(tǒng)的物理氣相沉積需在真空條件下進(jìn)行，制程步驟和裝置均復(fù)雜，且熱應(yīng)力殘留導(dǎo)致類鉆碳膜附著力差，往往還需要另外設(shè)置中介層或添加其它元素進(jìn)行類鉆碳膜的沉積，才能解決附著力差的問題，增加了制程步驟，且附著力也很難保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種能夠提高類鉆碳膜附著力及制程步驟簡(jiǎn)單的類鉆碳振動(dòng)膜制作方法。

本發(fā)明提供一種類鉆碳振動(dòng)膜的制作方法，包括步驟：

將一基材放置于空氣中，所述基材為高分子材料；

類鉆碳復(fù)合膜沉積的步驟包括：在低于90℃的溫度條件下，從大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積裝置的一端通入含碳?xì)怏w，并提供10千伏以下且5千伏以上的電壓解離所述含碳?xì)怏w，從所述大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積裝置的另一端通入主氣體，解離后的所述含碳?xì)怏w被所述主氣體帶出所述大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積裝置并沉積在所述基材的表面形成類鉆碳復(fù)合膜；

類鉆碳振動(dòng)膜成型的步驟包括：從所述類鉆碳復(fù)合膜中裁切所需直徑的類鉆碳振動(dòng)膜，并通過壓制工藝形成所需形狀的類鉆碳振動(dòng)膜；或通過壓制工藝在類鉆碳復(fù)合膜上壓制形成所需形狀和直徑的類鉆碳振動(dòng)膜，并裁切所述類鉆碳振動(dòng)膜。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述類鉆碳復(fù)合膜沉積的步驟之前還包括，將大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積裝置的噴嘴與所述基材之間保持1至3厘米距離。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述主氣體為干潔大氣、氮?dú)夂脱鯕庵械囊环N。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述類鉆碳膜的厚度為20納米至100納米之間。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述基材的厚度為9微米至50微米之間。

本發(fā)明的類鉆碳振動(dòng)膜的制作方法，相比于傳統(tǒng)的電漿輔助化學(xué)氣相沉積和物理氣相沉積的制作方法，只需在大氣壓環(huán)境、低溫環(huán)境下就可實(shí)現(xiàn)類鉆碳膜的沉積，無需設(shè)置真空腔體和真空裝置，簡(jiǎn)化了制程。并且在低溫環(huán)境下，能夠避免高溫導(dǎo)致的穿膜或熱變形引起的膜皺掉，形成的類鉆碳振動(dòng)膜更為平坦。

本發(fā)明還提供一種揚(yáng)聲器，包括：磁系統(tǒng)、音圈和前述所述的類鉆碳振動(dòng)膜，所述音圈一端與所述類鉆碳振動(dòng)膜連接，所述音圈另一端插入所述磁系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)內(nèi)。

本發(fā)明的揚(yáng)聲器，由于具有的類鉆碳振動(dòng)膜由前述方法制得，相比于傳統(tǒng)的電漿輔助化學(xué)氣相沉積和物理氣相沉積的制作方法，只需在大氣壓環(huán)境、低溫環(huán)境下就可實(shí)現(xiàn)類鉆碳膜的沉積，無需設(shè)置真空腔體和真空裝置，簡(jiǎn)化了制程。并且在低溫環(huán)境下，能夠避免高溫導(dǎo)致的穿膜或熱變形引起的膜皺掉，制成的類鉆碳振動(dòng)膜更為平坦。具有該類鉆碳振動(dòng)膜的揚(yáng)聲器高頻性能表現(xiàn)較優(yōu)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明類鉆碳振動(dòng)膜的制作方法的實(shí)施例一的流程圖一；

圖2為本發(fā)明類鉆碳振動(dòng)膜的制作方法的實(shí)施例一的流程圖二；

圖3為本發(fā)明類鉆碳振動(dòng)膜的制作方法的實(shí)施例一的所使用的裝置示意圖；

圖4為本發(fā)明類鉆碳振動(dòng)膜的制作方法的實(shí)施例一一實(shí)施方式的類鉆碳振動(dòng)膜的頻響曲線圖；

圖5為本發(fā)明類鉆碳振動(dòng)膜的制作方法的實(shí)施例一一實(shí)施方式的類鉆碳振動(dòng)膜的失真曲線圖；

圖6為本發(fā)明類鉆碳振動(dòng)膜的制作方法的實(shí)施例一再一實(shí)施方式的類鉆碳振動(dòng)膜的頻響曲線圖；

圖7為本發(fā)明類鉆碳振動(dòng)膜的制作方法的實(shí)施例一再一實(shí)施方式的類鉆碳振動(dòng)膜的失真曲線圖；

圖8為本發(fā)明類鉆碳振動(dòng)膜的制作方法的實(shí)施例一第三實(shí)施方式的普通振動(dòng)膜與類鉆碳振動(dòng)膜的頻響曲線圖；

圖9為本發(fā)明類鉆碳振動(dòng)膜的制作方法的實(shí)施例一第三實(shí)施方式的普通振動(dòng)膜與類鉆碳振動(dòng)膜的失真曲線圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施方式。相反地，提供這些實(shí)施方式的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。

請(qǐng)參閱圖1和圖3所示，本發(fā)明提供一種類鉆碳振動(dòng)膜的制作方法，包括步驟：

將一基材1放置于空氣中，所述基材為高分子材料，優(yōu)選的，所述基材為聚醚酰亞胺(pei)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚醚醚酮(peek)、聚苯硫醚(pps)、聚氨基甲酸酯(pu)中的任意一種高分子材料制成的薄膜。本實(shí)施例中進(jìn)一步的，在大氣壓環(huán)境中設(shè)置一工作平臺(tái)2，將基材放置在工作平臺(tái)2上；為了確保制作過程中基材固定不動(dòng)，可通過夾具將基材1夾緊在工作平臺(tái)2上，或通過真空吸附裝置將基材1吸附固定在工作平臺(tái)2上。

類鉆碳復(fù)合膜沉積的步驟包括：在低于90℃的溫度條件下，從大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積裝置3的一端通入含碳?xì)怏w，并提供10千伏以下且5千伏以上的電壓解離含碳?xì)怏w，從大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積裝置3的另一端通入主氣體，解離后的含碳?xì)怏w被主氣體將帶出大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積裝置3并沉積在基材1的表面形成類鉆碳復(fù)合膜；優(yōu)選的，含碳?xì)怏w和主氣體同時(shí)分別從大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積裝置3的一端和另一端通入，在其它實(shí)施例中，含碳?xì)怏w和主氣體先后通入大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積裝置3。本實(shí)施例中，含碳?xì)怏w通過10千伏以下且5千伏以上的電壓解離后每單位體積內(nèi)的帶電粒子數(shù)在10¹¹～10¹³之間。由于整個(gè)制作方法在低于90℃的溫度條件下進(jìn)行，基材1不會(huì)有熱應(yīng)力殘留，形成的類鉆碳復(fù)合膜非常光滑平坦。

本實(shí)施例中，將含碳?xì)怏w通入大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積裝置3中解離成電漿態(tài)，將解離后電漿態(tài)的含碳?xì)怏w通過主氣體的氣流帶出裝置3并沉積在基材表面上；具體的，含碳?xì)怏w解離成的電漿態(tài)的碳離子被主氣體的氣流帶出并在基材表面上進(jìn)行分子重新排列而形成類鉆碳膜。優(yōu)選的，主氣體的氣流流速控制在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(即1個(gè)大氣壓，25攝氏度)30～40l/min范圍內(nèi)，以更好地將解離后電漿態(tài)的所述含碳?xì)怏w帶出并沉積在所述基材的表面上，提高沉積效率。

類鉆碳振動(dòng)膜成型的步驟包括：從所述類鉆碳復(fù)合膜中裁切所需直徑的類鉆碳振動(dòng)膜，并通過壓制工藝形成所需形狀的類鉆碳振動(dòng)膜，具體的，在批量生產(chǎn)中，從整片類鉆碳復(fù)合膜同時(shí)裁切多個(gè)類鉆碳振動(dòng)膜，裁切完后壓制成所需形狀的類鉆碳振動(dòng)膜，例如：曲面膜；或通過壓制工藝在類鉆碳復(fù)合膜上壓制形成所需形狀和直徑的類鉆碳振動(dòng)膜，并裁切所述類鉆碳振動(dòng)膜，具體的，在批量生產(chǎn)中，從整片類鉆碳復(fù)合膜同時(shí)壓制形成多個(gè)所需形狀和直徑的類鉆碳振動(dòng)膜，壓制完后裁切。

本實(shí)施例中，如圖2和圖3所示，類鉆碳復(fù)合膜沉積步驟之前還包括，將大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積裝置的噴嘴33與基材1之間保持1至3厘米距離，具體的，大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積的裝置的噴嘴33的出口332與基材1之間保持1至3厘米距離；保持的距離根據(jù)裝置的掃描移動(dòng)速度和提供的電壓而定，優(yōu)選的，當(dāng)掃描移動(dòng)速度200mm/s、提供電壓6.5千伏時(shí)，保持在1.5厘米距離。

本實(shí)施例中，如圖3所示，大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積裝置3包括：解離裝置31、控制器、噴嘴33、主氣體供氣系統(tǒng)35、含碳?xì)怏w供氣系統(tǒng)34以及排氣系統(tǒng)。

解離裝置31包括交流電源314、殼體311和設(shè)于殼體311內(nèi)的電極，電極包括設(shè)于殼體311內(nèi)的中心電極312以及設(shè)于殼體311上的第一電極313，交流電源314與中心電極連接，優(yōu)選的，所述第一電極313設(shè)于殼體311的內(nèi)壁上并接地。主氣體供氣系統(tǒng)35將主氣體從噴嘴的入口331通入，并通過中心電極312和第一電極313之間形成的高壓電場(chǎng)以螺旋方式往噴嘴33方向流動(dòng)。

含碳?xì)怏w供氣系統(tǒng)34將含碳?xì)怏w從靠近噴嘴33的的側(cè)面通入，含碳?xì)怏w的出口處周邊形成電漿產(chǎn)生區(qū)，部分含碳?xì)怏w在中心電極312和第一電極313之間產(chǎn)生的高壓電場(chǎng)形成的電漿產(chǎn)生區(qū)中發(fā)生解離。

控制器控制交流電源314提供10千伏以下且5千伏以上的電壓給中心電極，以產(chǎn)生解離含碳?xì)怏w所需的能量，并以此控制解離的穩(wěn)定性。

排氣系統(tǒng)回收主氣體、含碳?xì)怏w和解離后的所述含碳?xì)怏w。

本實(shí)施例中，所述主氣體為干潔大氣、氮?dú)夂脱鯕庵械囊环N或是三者的任意混合，所述含碳?xì)怏w為烷烴氣體、烯烴氣體或炔烴氣體。

本實(shí)施例中，所述類鉆碳膜的厚度為20納米至100納米之間。若低于20納米，則形成的類鉆碳振動(dòng)膜不能起到提高高頻性能的效果；若高于100納米，則類鉆碳膜容易干化成粉末狀，同樣不能起到提高高頻性能的效果。

具體的，在大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積裝置的噴嘴與所述基材之間的距離保持固定的情況下，類鉆碳膜的厚度由電漿態(tài)的碳離子的密度和沉積停留時(shí)間決定。相同的電漿態(tài)碳離子密度下，如果停留時(shí)間過長，會(huì)造成局部膜太厚，反之，會(huì)造成局部太薄。

具體實(shí)施方式一

提供6.5千伏的電壓，大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積的裝置的噴嘴33的出口332與基材1之間保持1.5厘米距離，能將95％以上的含碳?xì)怏w解離，電漿態(tài)碳離子的密度達(dá)到約10¹²，掃描移動(dòng)速度200mm/s，掃描一個(gè)來回，形成的類鉆碳膜厚度20納米，掃描兩個(gè)來回，形成的類鉆碳膜厚度40納米，掃描三個(gè)來回，形成的類鉆碳膜厚度60納米。

具體實(shí)施方式二

提供5千伏的電壓，大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積的裝置的噴嘴33的出口332與基材1之間保持1.5厘米距離，能將約90％以上的含碳?xì)怏w解離，電漿態(tài)碳離子的密度達(dá)到約10¹¹，掃描移動(dòng)速度150mm/s，掃描一個(gè)來回，形成的類鉆碳膜厚度20納米，掃描兩個(gè)來回，形成的類鉆碳膜厚度40納米，掃描三個(gè)來回，形成的類鉆碳膜厚度60納米。

具體實(shí)施方式三

提供10千伏的電壓，大氣壓電漿化學(xué)氣相沉積的裝置的噴嘴33的出口332與基材1之間保持1.5厘米距離，能將約99％的含碳?xì)怏w解離，電漿態(tài)碳離子的密度達(dá)到約10¹³，掃描移動(dòng)速度250mm/s，掃描一個(gè)來回，形成的類鉆碳膜厚度20納米，掃描兩個(gè)來回，形成的類鉆碳膜厚度40納米，掃描三個(gè)來回，形成的類鉆碳膜厚度60納米。

本實(shí)施例中，所述基材1的厚度為9微米至50微米之間。若低于9微米，則基材容易在鍍膜過程中被擊穿；若高于50微米，則不適合當(dāng)膜片使用。

以下提供所需類鉆碳膜的厚度與所需基材1厚度的關(guān)系以及高頻性能如下表：

如圖4和圖5所示，當(dāng)類鉆碳膜厚度為20納米、基材厚度為9微米時(shí)，高頻延伸到40khz，且失真小。

如圖6和圖7所示，當(dāng)類鉆碳膜厚度為20納米、基材厚度為12微米時(shí)，高頻延伸到40khz，且失真小。

如圖8所示，當(dāng)類鉆碳膜厚度為60納米、基材厚度為50微米時(shí)，類鉆碳振動(dòng)膜在高頻延伸較普通振動(dòng)膜好，低中高頻響的整體平衡也較好。如圖9所示，普通振動(dòng)膜在3～4khz間有嚴(yán)重失真，會(huì)影響音質(zhì)表現(xiàn)，類鉆碳振動(dòng)膜在全頻域的失真表現(xiàn)優(yōu)異，有助于音質(zhì)表現(xiàn)。

本發(fā)明的類鉆碳振動(dòng)膜的制作方法，相比于傳統(tǒng)的電漿輔助化學(xué)氣相沉積和物理氣相沉積的制作方法，只需在大氣壓環(huán)境、低溫環(huán)境下就可實(shí)現(xiàn)類鉆碳膜的沉積，無需設(shè)置真空腔體和真空裝置，簡(jiǎn)化了制程。并且在低溫環(huán)境下，能夠避免高溫導(dǎo)致的穿膜或熱變形引起的膜皺掉，形成的類鉆碳振動(dòng)膜更為平坦。

本發(fā)明提供一種揚(yáng)聲器，包括：磁系統(tǒng)、音圈和前述所述的類鉆碳振動(dòng)膜，所述音圈一端與所述類鉆碳振動(dòng)膜連接，所述音圈另一端插入所述磁系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)內(nèi)。

本發(fā)明的揚(yáng)聲器，由于具有的類鉆碳振動(dòng)膜由前述方法制得，相比于傳統(tǒng)的電漿輔助化學(xué)氣相沉積和物理氣相沉積的制作方法，只需在大氣壓環(huán)境、低溫環(huán)境下就可實(shí)現(xiàn)類鉆碳膜的沉積，無需設(shè)置真空腔體和真空裝置，簡(jiǎn)化了制程。并且在低溫環(huán)境下，能夠避免高溫導(dǎo)致的穿膜或熱變形引起的膜皺掉，制成的類鉆碳振動(dòng)膜更為平坦。具有該類鉆碳振動(dòng)膜的揚(yáng)聲器高頻性能表現(xiàn)較優(yōu)。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。