用于声音放出的微孔膜层压物制造技术

在此所描述的技术总体上涉及一种用于声音放出的微孔膜层压物。在一个实施例中，在此所披露的技术为具有在0.05μm与2μm之间的平均孔径的聚四氟乙烯(PTFE)膜以及层压到所述PTFE膜上的稀松布层以形成声学膜层压物。所述声学膜层压物具有在10μm与60μm之间的厚度，并且所述稀松布层限定在0.20mm2与5.0mm2之间的平均稀松布开口。所述声学膜层压物与单独的PTFE膜相比表现出在从300Hz至3000Hz频率范围内增加的平均插入损耗，并且具有相对于单独的PTFE膜的降低的总谐波失真。所述声学膜层压物具有基本上等于PTFE膜的水进入压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请在2014年10月14日作为PCT国际专利申请以唐纳森公司(DonaldsonCompany,Inc.)(一家美国国家公司，所有国家指定的申请人)、以及美国公民JacobSanders(所有国家指定的专利技术人)的名义被提交，并且要求于2013年10月15日提交的美国临时专利申请号61/891,268的优先权，该临时专利申请的内容通过引用结合在此。
在此所描述的技术总体上涉及一种微孔膜层压物。更具体地，在此所描述的技术总体上涉及一种用于声音放出(acousticventing)的微孔膜层压物。
技术介绍
对于多种电子装置，由于可能发生的水损害，暴露于水是值得关注的。为此原因，许多公司正在过渡到防止水侵入的产品设计。这样做的话，此类产品应该还保持用于装置中存在的麦克风和扬声器的清晰音质。制造商想要用最小的IPx7评价对自己的产品进行评级。这个等级指定了它们的产品可以承受被浸没到深1米中持续1/2小时而不损坏。根据此等级，1米深度是在该装置的底部测量的，并且在该装置的顶部水深是至少15cm。过滤器或出口对于电子设备是所必需的，以允许压力平衡，从而使换能器正常工作。声音出口(acousticvent)被用来保护扬声器和麦克风免于水和粉尘。通常这些出口包含膨体聚四氟乙烯(PTFE)膜。典型地，此类出口采取用胶带固定到覆盖换能器的电子装置壳体上的圆盘的形式。该PTFE膜防止水和/或粉尘到达麦克风或扬声器，同时还允许声信号以最小的损耗穿过。PTFE膜的使用是因为它们可以被制造成具有低基重和高柔性。这些特性允许它们在被声信号激发时容易地振动，并且传送声信号到另一侧而不允许液体侵入。此外，PTFE膜是可透气的，从而允许由于温度变化的压差的平衡、以及由于冷凝的水分的排除。PTFE膜还具有高粉尘效率并且可以承受高的水压差而没有任何液体水穿过。在电子装置环境中，PTFE膜可能暴露于机械磨损、高的压差和机械刺激。这些条件通过产生孔或拉伸该膜直到它接触到周围表面而可能破坏该PTFE，因此损害其振动和传送声音的能力。该PTFE膜在转化为成品零件的过程中还可能难以加工。为此原因，在一般的非声音放出应用中经常将支撑层层压到该PTFE膜上。该支撑层最常见地是聚合物织物。总体上应理解为支撑层层压到PTFE膜上削弱了该膜传输声信号的能力。一些人已经认识到这种削弱效应可能太大而在现代声学应用(特别是出口尺寸相对小的便携式电子应用)中是不可接受的。支撑层的层压还可能阻止出口达到必要的防水等级。典型地声音出口是联接到胶带上，然后将该胶带联接到该电子装置壳体上。通常该胶带固定到该支撑层的顶表面上并且不与PTFE进行密封接触，这至少部分地是由于该支撑层的厚度。这样，水可进入PTFE与该粘合剂/支撑层之间的空间。
技术实现思路
在此所描述的技术总体上涉及一种用于声音放出的微孔膜层压物。在一个实施例中，在此所披露的技术为具有0.05μm与2μm之间的平均孔径的聚四氟乙烯(PTFE)膜、以及层压到该PTFE膜上以形成声学膜层压物的稀松布(scrim)层。该声学膜层压物具有在10μm与60μm之间的厚度，并且该稀松布层限定了0.20mm2与5.0mm2之间的平均稀松布开口。该声学膜层压物与单独的PTFE膜相比表现出在从300Hz至3000Hz频率范围内增加的平均插入损耗，并且具有相对于单独的PTFE膜的降低的总谐波失真。该声学膜层压物具有基本上等于PTFE膜的水进入压力。在此披露的技术的一些实施例涉及一种制造声音放出组件的方法。提供了一种具有特定水进入压力和5μm与90μm之间的厚度的PTFE膜，并且将稀松布层层压到该PTFE膜上以形成在电子装置外壳中使用的声学层压物。该声学层压物具有的水进入压力等于单独的该PTFE膜的水进入压力，并且该声学层压物的厚度是小于层压之前该稀松布层和层压之前该PTFE膜的厚度之和的30％。通常，该声学层压物的厚度小于层压之前该稀松布材料的厚度。在此披露的技术的又另一个方面涉及一种声音出口。该声音出口具有PTFE膜和层压到该PTFE膜的第一侧上以形成声学膜层压物的稀松布层，该层压物具有外周边和约3psi的最小水进入压力。第一粘合剂在该层压物膜的周边区域中联接到该PTFE膜的第一侧和该稀松布层上，使得建立了不透水密封，该密封防止了当浸没在1米水中持续30分钟时水在该PTFE膜与该稀松布层之间穿过(IPx7等级)。第二粘合剂在该层压物膜的周边区域中联接到该PTFE膜的第二侧以与该层压物膜建立不透水密封。该第一粘合剂和第二粘合剂共同限定该层压物膜的未粘合区域，并且该声学层压物的总谐波失真(具有或没有粘合剂)小于单独的该PTFE膜。附图说明图1描绘了本专利技术技术的示例实现方式的示意图。图2描绘了符合在此披露的技术的示例声音放出组件的正视图。图3描绘了图2的声音放出组件的截面视图。图4描绘了符合在此披露的技术的示例微孔膜层压物的示意性正视图。图5描绘了符合图4的微孔膜层压物的示意性截面视图。图6是通过光学显微镜在层压到PTFE膜上之前稀松布材料的照片。图7是通过光学显微镜的图6的稀松布材料层压到PTFE膜上之后稀松布层的照片。图8描绘了符合在此披露的技术的膜相比仅PTFE膜的示例传输损耗测试结果。图9是相比基重的平均传输损耗结果的曲线图。图10描绘了符合在此描述的实验测试的测试帽的截面视图。图11是描绘了对于频率响应的示例对照测试结果的图。图12描绘了符合在此披露的技术的另一个示例声音放出组件的正视图。图13描绘了图12的声音放出组件的截面视图。图14是相比所测试的放出组件(ventingassembly)中使用的每个微孔膜基重的平均插入损耗结果的曲线图。图15是在不同尺寸放出组件中PTFE膜和膜层压物的插入损耗的图。图16是相比放出组件尺寸的平均插入损耗的曲线图。图17是描绘了在300Hz至3500Hz频率范围内声音放出组件的插入损耗的图。图18是对于各种各样的放出组件的总谐波失真的图。图19是相比符合在此披露的技术的微孔膜层压物的破裂强度的仅PTFE微孔膜的破裂强度的图。本专利技术技术可以结合附图考虑以下本技术的各实施例的详细说明被更完全地理解和领会。具体实施方式在本专利技术技术的一些实施例中，该膜层压物可以在300-5000Hz频率范围内呈现出为其单独膜的平均传输损耗至少两倍的平均传输损耗。与具有支撑层的PTFE膜的常规理解相反，然而，在此所披露的膜层压物的一些实施例证实了当与其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声学膜层压物，包括：具有在0.05μm与2μm之间的平均孔径的聚四氟乙烯(PTFE)膜；以及层压到所述PTFE膜上的稀松布层以形成具有在10μm与60μm之间的厚度的声学膜层压物，所述稀松布层限定在0.20mm2与5.0mm2之间的平均稀松布开口；其中所述声学膜层压物与单独的所述PTFE膜相比表现出在从300Hz到3000Hz频率范围内增加的平均插入损耗，所述声学膜层压物相对于单独的所述PTFE膜具有降低的总谐波失真，并且所述声学膜层压物具有实质上等于所述PTFE膜的水进入压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.15 US 61/891,2681.一种声学膜层压物，包括：
具有在0.05μm与2μm之间的平均孔径的聚四氟乙烯(PTFE)膜；以及
层压到所述PTFE膜上的稀松布层以形成具有在10μm与60μm之间的厚度的声学膜层压
物，所述稀松布层限定在0.20mm2与5.0mm2之间的平均稀松布开口；
其中所述声学膜层压物与单独的所述PTFE膜相比表现出在从300Hz到3000Hz频率范围
内增加的平均插入损耗，所述声学膜层压物相对于单独的所述PTFE膜具有降低的总谐波失
真，并且所述声学膜层压物具有实质上等于所述PTFE膜的水进入压力。
2.如权利要求1和3-20中任一项所述的声学膜层压物，其中所述声学层压物的厚度是
小于层压之前所述稀松布和层压之前所述PTFE膜的厚度之和的30％。
3.如权利要求1-2和4-20中任一项所述的声学膜层压物，其中所述稀松布层具有小于
100g/m2的基重。
4.如权利要求1-3和5-20中任一项所述的声学膜层压物，其中所述稀松布层具有小于
70g/m2的基重。
5.如权利要求1-4和6-20中任一项所述的声学膜层压物，其中所述稀松布层具有小于
40g/m2的基重。
6.如权利要求1-5和7-20中任一项所述的声学膜层压物，其中所述稀松布层具有在
30％与60％之间的百分比开口面积。
7.如权利要求1-6和8-20中任一项所述的声学膜层压物，其中所述稀松布层是热层压
到所述膜上的。
8.如权利要求1-7和9-20中任一项所述的声学膜层压物，其中所述稀松布层是超声层
压到所述膜上的。
9.如权利要求1-8和10-20中任一项所述的声学膜层压物，其中所述稀松布层是用粘合
剂层压到所述膜上的。
10.如权利要求1-9和11-20中任一项所述的声学膜层压物，其中所述层压的稀松布层
具有比所述未层压的稀松布层小了至少5％的稀松布开口。
11.如权利要求1-10和12-20中任一项所述的声学膜层压物，其中所述稀松布层和所述
PTFE可密封至压敏粘合剂层压物上以形成不透水密封，所述密封防止了当浸没在1米水中
持续30分钟时水在所述声学膜层压物与所述粘合剂层压物之间穿过。
12.如权利要求1-11和13-20任一项所述的声学膜层压物，其中所述稀松布层限定了小
于3mm2的平均稀松布开口。
13.如权利要求1-12和14-20中任一项所述的声学膜层压物，其中当在从300至3000Hz
的频率范围内在约20.2mm2的未粘合区域内测量时，所述声学层压物表现出在3dB与20dB之
间的平均扬声器出口插入损耗。
14.如权利要求1-13和15-20中任一项所述的声学膜层压物，其中当在从300至3000Hz
的频率范围内在约20.2mm2的未粘合区域内测量时，所述声学层压物表现出在7dB与17dB之
间的平均扬声器出口插入损耗。
15.如权利要求1-14和16-20中任一项所述的声学膜层压物，其中当在从300Hz-3000Hz
的频率范围内在约20.2mm2的未粘合区域内测量时，所述声学层压物作为扬声器出口表现
出在10dB与16dB之间的平均扬声器出口插入损耗。
16.如权利要求1-15和17-20中任一项所述的声学膜层压物，其中所述声学膜层压物的
水进入压力是大于3psi。
17.如权利要求1-16和18-20中任一项所述的声学膜层压物，其中所述声学膜层压物的
水进入压力是大于4psi。
18.如权利要求1-17和19-20中任一项所述的声学膜层压物，其中所述PTFE层是复合材
料。
19.如权利要求1-18和20中任一项所述的声学膜层压物，其中所述PTFE层的颜色是黑
色的。
20.如权利要求1-19中任一项所述的声学膜层压物，其中所述膜层压物是疏油的。
21.一种用于制造声音放出组件的方法，包括：
提供具有特定水进入压力和在5μm与90μm之间的厚度的PTFE膜；并且
将稀松布层层压到所述PTFE膜上以形成在电子装置外壳中使用的声学层压物；
其中所述声学层压物具有的水进入压力等于单独的所述PTFE膜的水进入压力，其中所
述声学层压物的厚度是小于层压之前所述稀松布层和PTFE膜的总厚度的30％。
22.如权利要求21和23-38中任一项所述的方法，其中所述稀松布层在层压之前具有在
0.25mm2与5mm2之间的平均开口。
23.如权利要求21-22和24-38中任一项所述的方法，其中将所述稀松布层层压到所述
PTFE膜上包括热层压。
24.如权利要求21-23和25-38中任一项所述的方法，其中层压所述稀松布层包括超声
层压。
25.如权利要求21-24和26-38中任一项所述的方法，其中层压所述稀松布层包括粘合
剂层压。
26.如权利要求21-25和27-38中任一项所述的方法，其中层压所述稀松布层导致展平
所述稀松布层。
27.如权利要求21-26和28-38中任一项所述的方法，其中层压所述稀松布层导致减小
所述稀松布层的开口面积。
28.如权利要求21-27和29-38中任一项所述的方法，其中当在从300至3000Hz的频率范
围内在约20.2mm2的未粘合区域内测量时，所述声学层压物表现出在3dB与20dB之间的平均
扬声器出口插入损耗。
29.如权利要求21-28和30-38中任一项所述的方法，其中当在从300至3000Hz的频率范
围内在约20.2mm2的未粘合区域内测量时，所述声学层压物表现出在7dB与17dB之间的平均
扬声器出口插入损耗。
30.如权利要求21-29和31-38中任一项所述的方法，其中当在从300至3000Hz的频率范
围内在约20.2mm2的未粘合区域内测量时，所述声学层压物表现出在10dB与16dB之间的平
均扬声器出口插入损耗。
31.如权利要求21-30和32-38中任一项所述的方法，其中所述声学层压物表现出相对
于单独的所述PTFE膜的降低的总谐波失真。
32.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·桑德斯，
申请(专利权)人：唐纳森公司，
类型：发明
国别省市：美国;US