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淺談LCP薄膜在耳機振膜市場應用

我們對市場常用的四種不同材料的塑料振膜進行測試分析，分別為聚芳酯（PAR）振膜、聚乙烯二甲酸鹽（PEN）振膜、聚醚醚酮（PEEK）振膜和聚醚酰（PEI）振膜，以上這四款都是常用的塑料耳機振膜材料。和音箱揚聲器一樣，為了提高低音的剛性，振膜上方有螺旋狀的壓槽，這種設計也曾被用于音箱的低音揚聲器上。

塑料材質的振膜很輕薄，因此很容易驅動。不論是在耳機還是音箱中，振膜的理想振動狀態是，音圈啟動時振膜要立即啟動，當音圈沒有音頻電流流過停止動運時，振膜也要立即停住。通過進行測試，以上四種塑料振膜剛性比較差，塑料材質較弱的剛性造成了高速微動作時（高頻段工作時），音圈發出的動能無法完全且一致的傳達到整個振膜，雖然其有良好的阻尼性，但畢竟已無法作的活塞運動，因此失真率相對提高。在聽感上會有明顯的解析力不好和動態不足的問題，中頻到高頻也容易出現遲緩、銜接不暢的現象。

同時我們將目前市場上比較火的LCP液晶聚合物薄膜進行對比測試，本次采用是50微米樣膜測試，發現這種LCP振膜兼顧了高剛性和高內損度， 剛性對于在寬闊帶寬上將輸入信號轉換成聲音非常關鍵， 但是同時也需要高內損這種特點來抑制振膜本身不必要的震動， LCP振膜提供了足以承受創建薄型膜片的強度，可還原高密度聲音，同時低頻的質感也很，而且在高頻上也表現了比其他塑料薄膜更好的性能。目前在LCP振膜已經被蘋果等耳機市場廣泛采用。

LCP薄膜具有低吸濕性，高耐化性，高阻氣性的特點，與傳統基材相比，LCP的介電常數和介電損耗隨著頻率的變化波動非常小，高頻信號傳輸穩定性優越，正切損耗非常小，僅為0.002，即使在110GHz時也只增加到0 .0045，屬于低介電常數和低介電損耗因子的介電材料，非常適合毫米波應用。

LCP 材料介質損耗與導體損耗更小，同時具備靈活性、密封性，因而具有很好的制造高頻器件應用前景。

5G時代對于材料的要求變得更高，更高的電磁波傳輸速度、更小的信號傳播損失，這意味著應用材料的介電常數和介電損耗都要盡可能的小，LCP正是滿足這些苛刻要求的材料。

薄膜級LCP

LCP機械性能、尺寸穩定性、光學性能、電性能、耐化學藥品性、阻燃性、加工性良好，耐熱性好，熱膨脹系數教低。采用的單體不同，制得的液晶聚酯LCP的性能、加工性和價格也不同。選擇的填料不同、填料添加量的不同也都影響它的性能。液晶聚合物LCP一般可分為溶致液晶聚合物LCP和熱致液晶聚合物LCP兩種類型。溶致液晶聚合物LCP是指在合適的溶劑和一定的濃度范圍內而形成的液晶態聚合物。這類聚合物如不在溶劑中溶解就不能形成液晶,其代表品種是Kevlar。熱致液晶聚合物LCP是指在熔融狀態下顯示液晶性質的聚合物。品種很多,主要有Xydar、Vectra和Eko等。通常所說的液品聚合物LCP主要是指熱致液品聚合物LCP。熱致液晶聚合物LCP可熔融成型,因而應用領域廣,品種多,發展迅速。按其熱變形溫度又可分為I型、II型和 III型等三種類型。

LCP薄膜是芳香族熱塑性聚酯，一種新型特種工程塑料。它具有低吸濕性，高耐化性，高阻氣性的特點，屬于低介電常數和低介電損耗因子的介電材料,使5G技術更高頻、更高速。

近年來隨著光、航太、國防及行動通訊於高頻傳輸等領域快速展，針對工程塑膠需求大幅提升，液晶高分子(LCP)因其具備低吸濕、耐化性佳、高阻性以及低介常數/介耗損因子(Dk/Df)等特性，成為主要材料。且隨著4G/5G高速傳輸的時代來臨，目前應用於手持行動通訊軟性銅箔基板(FCCL)的PI膜將不敷使用。表一為LCP膜與PI膜性能比較，PI膜介高且易吸濕，在高頻/高速傳輸下易造成訊損失