專利名稱：駐極體振膜的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜的制造方法，特別涉及一種可作為駐極體式電聲致動器的振
膜的制造方法。
背景技術(shù)：
揚聲器(loudspeaker)是一種能夠發(fā)出聲音的裝置，其發(fā)聲的原理是利用電信號 來使振膜振動以產(chǎn)生聲音，目前已廣泛地應(yīng)用在移動電話、個人數(shù)字助理及筆記本電腦等 需要發(fā)聲的電子裝置上。 傳統(tǒng)的揚聲器為電動式(dynamic)揚聲器，其利用磁鐵吸引通電的線圈，來使與 線圈連接的振膜產(chǎn)生振動以發(fā)出聲音。然而，上述的電動式揚聲器雖可產(chǎn)生很好的音質(zhì)，但 由于其音腔需要占有一定的空間，厚度始終無法縮小，當應(yīng)用在移動電話、個人數(shù)字助理及 筆記本電腦等可攜式電子裝置上時，該產(chǎn)品的厚度便無法縮小。 為解決上述問題，有人提出了一種駐極體式揚聲器。駐極體式揚聲器包含有作為 振膜的可撓的電介質(zhì)薄膜，在薄膜的表面上形成有作為電極的導(dǎo)電材料。在導(dǎo)電材料形成 后，再對電介質(zhì)薄膜進行極化(polarize)處理，以使其內(nèi)部及表面上帶有電荷。有關(guān)駐極 體式揚聲器的技術(shù)，可參考第1293233號、發(fā)明名稱為"可撓式揚聲器及其制法"的臺灣專 利。 然而，以目前制程所制造出的振膜，其導(dǎo)電材料容易從電介質(zhì)薄膜上脫落，因此會 影響駐極體式揚聲器的發(fā)聲質(zhì)量。除此之外，目前駐極體振膜(electret di即hragm)的制 造方法也不易于量產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種駐極體振膜的制造方法，其中使用真空膠帶或夾具將電介質(zhì)薄膜 固定在框架上，并通過使用輸送帶來加速駐極體振膜的產(chǎn)出。 在一個實施例中，本發(fā)明的駐極體振膜的制造方法是在框架的上表面涂布一層粘 結(jié)材料(adhesive material)，并將電介質(zhì)薄膜貼附在框架的上表面，當薄膜作為電聲致動 器的振膜時，厚度為l至50ym。在薄膜貼附在框架上后，將真空膠帶或夾具等固定件抓附 于電介質(zhì)薄膜的上表面的邊緣及框架上。接著，以氧等離子體或氬等離子體對薄膜的上表 面進行處理，使得薄膜的上表面產(chǎn)生活化基(activated group)，以易于使導(dǎo)電材料附著， 而所使用的等離子體功率為100至1000瓦，等離子體處理的時間為10至120秒，也可使用 800瓦的等離子體功率對薄膜進行20秒的等離子體處理。 在等離子體處理之后，接著通過第一輸送帶將框架輸送至金屬濺射設(shè)備中，以在 薄膜的上表面形成導(dǎo)電材料層，例如是鋁層或金層，其厚度介于0.01與liim之間。當所形 成的導(dǎo)電材料層為鋁層時，在薄膜上濺射沉積的速率為每秒1至20埃(angstrom,A);當所 形成的導(dǎo)電材料層為金層時，在薄膜上濺射沉積的速率為每秒O. 1至5埃，所使用的濺射電 壓為400至1500V。此外，薄膜與耙源(sputtering target)之間的距離為10至30厘米。
4為避免薄膜在濺射過程中過熱而損壞，每當對薄膜進行10秒至60秒的濺射后，需要停止對 薄膜進行濺射10至60秒，以使其冷卻，而后再進行濺射。當導(dǎo)電材料層形成后，再利用第 一輸送帶將框架從金屬濺射設(shè)備輸送出。 當將框架從金屬濺射設(shè)備輸送出后，從第一輸送帶上取下框架并以手動方式或利 用翻面設(shè)備將框架翻面，使薄膜的下表面朝上。 接著，當框架翻面后，將其置于第二輸送帶上，并通過第二輸送帶將框架輸送至充 電設(shè)備中，以在其中實行電暈充電(corona charging)，以使薄膜成為能夠長期保存有靜電 荷的壓電振膜。電暈充電所使用的電壓為10kV至20kV，電流為0.01mA至lmA，薄膜的下表 面距離電極約2至20厘米。當電暈充電完成后，再利用第二輸送帶將框架從充電設(shè)備輸送 出。 為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯，下文特別列舉了本發(fā)明 的實施例，并配合所附圖示，作詳細說明如下。


圖la至圖lf以及圖2至圖4為根據(jù)本發(fā)明的在電介質(zhì)薄膜上形成導(dǎo)電材料的方 法。 圖5為根據(jù)本發(fā)明的在電介質(zhì)薄膜上形成導(dǎo)電材料的方法，其中使用輸送帶。
主要組件符號說明110:框架112上表面114:下表面116外側(cè)表面118:內(nèi)側(cè)表面120粘結(jié)材料130:薄膜132上表面134:下表面140真空膠帶150:夾具160耙源170:電極180導(dǎo)電材料層
具體實施例方式
參考圖la至圖4，本發(fā)明的駐極體振膜的制造方法提供了剛性的環(huán)形框架110，其 具有上表面112 (見圖la)。接著，在框架110的上表面112上涂布一層粘結(jié)材料120(見圖 lb)，并將電介質(zhì)薄膜130貼附在框架110的上表面112的粘結(jié)材料120上(見圖lc、ld)，所 貼附的薄膜130可為例如以聚全氟乙丙烯(fluorinated ethylene propylene,FEP)、聚四 氟乙烯(Polytetrafluoroethene， PTFE)、聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride, PVDF)、 二氧化硅(Si02)或其它含氟的高分子聚合物所制成。當薄膜130作為電聲致動器的振膜 時，需要對薄膜130進行極化處理，以使其內(nèi)部或表面上帶有電荷，所帶有的電荷量越多薄 膜130可產(chǎn)生的振動也就越大，可通過增加薄膜130的厚度來容納更多的電荷。然而，薄膜 130的厚度越大意味著質(zhì)量也就越大，也更不容易產(chǎn)生振動。因此，為了取得平衡，當薄膜 130作為電聲致動器的振膜時，例如是以聚四氟乙烯(PTFE)材料所制成的振膜時，厚度為1 至50 ii m。參考圖le，在薄膜130貼附于框架110后，再將真空膠帶140抓附于薄膜130的 上表面132的邊緣及框架110上，使得薄膜130能夠牢固地附著且緊繃地展開于框架110上。真空膠帶140抓附的方法為，將真空膠帶140貼附在薄膜130的上表面132的邊緣，并 將真空膠帶140延伸貼附在框架110的外側(cè)表面116以及下表面114，還可視情況將真空膠 帶140延伸貼附在框架110的內(nèi)側(cè)表面118。 本發(fā)明并不限于以真空膠帶140作為使薄膜130緊繃地展開于框架110上的固定 件。另外，參考圖lf，本發(fā)明也可利用U字形的夾具150作為固定件，將夾具150抓附在薄 膜130的上表面132的邊緣以及框架110的下表面114上，以使薄膜130能夠牢固地附著且 緊繃地展開于框架110上，同樣可達到相同的效果。適合作為夾具150的材料應(yīng)該在真空 中不易揮發(fā)出氣體，例如是金屬材料或者是塑料材料，制作成可夾住薄膜130邊緣的形狀。
參考圖2，接著，將框架IIO連同薄膜130放入真空腔體內(nèi)，并以等離子體，例如氧 等離子體或氬等離子體對薄膜130的上表面132進行處理，使得薄膜130的上表面132產(chǎn)生 活化基，以易于使導(dǎo)電材料附著。應(yīng)當了解，當?shù)入x子體的功率越大且持續(xù)的時間越久時， 薄膜130的上表面所產(chǎn)生的活化基也就越多，也就易于使導(dǎo)電材料附著。然而，過大的等離 子體功率或者是持續(xù)過久的等離子體處理，會造成薄膜130的損壞。因此，根據(jù)本發(fā)明的方 法，所使用的等離子體功率為100至1000瓦，等離子體處理的時間為10至120秒，優(yōu)選地 是可使用800瓦的等離子體功率對薄膜130進行20秒的等離子體處理。
參考圖3，在等離子體處理之后，接著利用例如濺射的方式在薄膜130的上表面 132形成導(dǎo)電材料層180，例如是鋁層或金層，其厚度介于0.01與lym之間。當所形成的 導(dǎo)電材料層180為鋁層時，在薄膜130上濺射沉積的速率為每秒1至20埃；當所形成的導(dǎo) 電材料層180為金層時，在薄膜130上濺射沉積的速率為每秒0. 1至5埃，所使用的濺射電 壓為400至1500V。另外，薄膜130與靶源160之間的距離如果過小，薄膜130容易損壞， 而當薄膜130與耙源160之間的距離過大時，濺射的效率則會很差。因此，薄膜130與耙源 160之間的距離優(yōu)選為10至30厘米。為避免薄膜130在濺射過程中過熱而損壞，每當對 薄膜130進行10秒至60秒的濺射后，需要停止對薄膜130進行濺射10至60秒，以使其冷 卻，而后再進行濺射，直到預(yù)定厚度的導(dǎo)電材料層180形成為止。 參考圖4，在濺射制程之后，當薄膜130作為電聲致動器的振膜時，需要再對薄膜 130進行極化處理，例如以電暈充電法使薄膜130成為能夠長期保存有靜電荷的駐極體振 膜。電暈充電所使用的電壓為10kV至20kV，電流為0. OlmA至lmA，薄膜130的下表面134 距離電極170約2至20厘米，且導(dǎo)電材料層180需接地。 為了加速駐極體振膜的產(chǎn)出，本發(fā)明的駐極體振膜的制造方法可利用輸送帶加以 實行。舉例而言，參考圖5，在等離子體處理制程之后，將框架110連同薄膜130放置在第一 輸送帶510上，使薄膜130的上表面132朝上，并通過第一輸送帶510將框架110輸送至金 屬濺射設(shè)備520中，以在薄膜130的上表面132上濺射形成導(dǎo)電材料層180。當導(dǎo)電材料層 180形成后，再利用第一輸送帶510將框架110從金屬濺射設(shè)備520輸送出。
當將框架110從金屬濺射設(shè)備520輸送出后，從第一輸送帶510上取下框架110 并以手動方式或利用翻面設(shè)備530將框架110翻面，使薄膜130的下表面134朝上。
接著，當框架IIO翻面后，將框架110置于第二輸送帶540上，并通過第二輸送帶 540將框架IIO輸送至充電設(shè)備550中，以在其中實行電暈充電，對設(shè)置在框架110上的薄 膜130進行極化處理。當電暈充電完成后，再利用第二輸送帶540將框架IIO從充電設(shè)備 550輸送出。
根據(jù)本發(fā)明的駐極體振膜的制造方法，通過真空膠帶或夾具等固定件將電介質(zhì)薄 膜緊繃地展開在框架上，并通過本發(fā)明所揭露的濺射及極化處理中的制程參數(shù)，可使得經(jīng) 過濺射及極化處理后所制得的駐極體振膜上的導(dǎo)電材料不易從電介質(zhì)薄膜上脫落。此外， 本發(fā)明還可通過使用輸送帶來加速駐極體振膜的產(chǎn)出。 雖然本發(fā)明已以前述優(yōu)選實施例揭示，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技 術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作出各種更正與修改。因此本發(fā)明的保護范圍 當視所附的權(quán)利要求所界定的范圍為準。
權(quán)利要求
一種駐極體振膜的制造方法，該制造方法包括提供框架，該框架具有上表面和下表面；在所述框架的上表面涂布粘結(jié)材料；將電介質(zhì)薄膜貼附于所述框架的上表面的粘結(jié)材料上，其中所述電介質(zhì)薄膜具有上表面和下表面；將固定件抓附在所述電介質(zhì)薄膜上表面的邊緣以及所述框架上；在所述電介質(zhì)薄膜的上表面形成導(dǎo)電材料層；以及對所述電介質(zhì)薄膜進行極化處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中在所述電介質(zhì)薄膜的上表面形成導(dǎo)電材料層 的步驟包括對所述電介質(zhì)薄膜的上表面進行等離子體處理；以及 以濺射的方式在所述電介質(zhì)薄膜的上表面形成所述導(dǎo)電材料層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，其中對所述電介質(zhì)薄膜的上表面進行等離子體處 理的步驟包括以100至1000瓦的氧等離子體或氬等離子體對所述電介質(zhì)薄膜的上表面進行10至 120秒的處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，其中所述電介質(zhì)薄膜的厚度為l至50ym，且所述 導(dǎo)電材料層的厚度介于O.Ol與liim之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，其中所使用的濺射電壓為400V至1500V。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，其中以濺射的方式在所述電介質(zhì)薄膜的上表面形 成所述導(dǎo)電材料層的步驟包括對所述電介質(zhì)薄膜進行持續(xù)10秒至60秒的濺射后，停止對所述電介質(zhì)薄膜進行濺射 以冷卻所述電介質(zhì)薄膜。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其中以濺射的方式在所述電介質(zhì)薄膜的上表面形 成所述導(dǎo)電材料層的步驟還包括停止對所述電介質(zhì)薄膜進行濺射后10至60秒，再開始對所述電介質(zhì)薄膜進行濺射。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中在所述電介質(zhì)薄膜的上表面形成導(dǎo)電材料層 的步驟還包括將所述框架置于第一輸送帶上；通過所述第一輸送帶將所述框架輸送至金屬濺射設(shè)備中；以及在所述金屬濺射設(shè)備中，以濺射的方式在所述電介質(zhì)薄膜的上表面形成所述導(dǎo)電材料層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造方法，其中在所述電介質(zhì)薄膜的上表面形成導(dǎo)電材料層 的步驟還包括在形成所述導(dǎo)電材料層后，通過所述第一輸送帶將所述框架從所述金屬濺射設(shè)備輸送出。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，該制造方法還包括當所述第一輸送帶將所述框架從所述金屬濺射設(shè)備輸送出后，從所述第一輸送帶上取 下所述框架；以及將所述框架翻面，使所述電介質(zhì)薄膜的下表面朝上，以對所述電介質(zhì)薄膜進行極化處理。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其中對所述電介質(zhì)薄膜進行極化處理的步驟包括當所述框架翻面后，將所述框架置于第二輸送帶上； 通過所述第二輸送帶將所述框架輸送至充電設(shè)備中；以及 在所述充電設(shè)備中，以電暈充電法對所述電介質(zhì)薄膜進行極化處理。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的制造方法，其中對所述電介質(zhì)薄膜進行極化處理的步驟包括以所述電暈充電法對所述電介質(zhì)薄膜進行極化處理，所使用的電壓為10kV至20kV，電 流為O.OlmA至lmA，且所述電介質(zhì)薄膜的下表面與所述電暈充電法所使用的電極之間的距 離為2至20厘米。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中所述固定件為真空膠帶，所述真空膠帶貼附 在所述電介質(zhì)薄膜的上表面的邊緣以及所述框架的下表面上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中所述固定件為U形夾具。
15. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，其中對所述電介質(zhì)薄膜的上表面進行等離子體 處理的步驟包括以800瓦的氧等離子體或氬等離子體對所述電介質(zhì)薄膜的上表面進行20秒的處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種駐極體振膜的制造方法，該制造方法包括下列步驟首先，將電介質(zhì)薄膜通過粘結(jié)材料貼附在框架上，并將固定件抓附在電介質(zhì)薄膜上表面的邊緣以及框架上；接著，對電介質(zhì)薄膜進行金屬濺射處理，以形成導(dǎo)電材料層；最后，對電介質(zhì)薄膜進行極化處理，從而制成駐極體振膜。
文檔編號H04R31/00GK101729971SQ20081017235
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者李芳慶 申請人:宏達國際電子股份有限公司