扬声器问题总结.ppt

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1、1,2007扬声器问题总结,2,前言扬声器原理简介 一.声学相关知识 二.扬声器工作机理 三.扬声器相关参数、术语 扬声器组装及材料简单认识 一.扬声器的组成 二.健朗4020扬声器组装过程 案例分析 一.万里邦18MM圆形扬声器开路问题 二.冠音泰4015方形扬声器膜片脱胶及开路问题 三.万里邦4020扬声器开路问题 四.新阳/健朗2515扬声器开路问题总结 一.问题分析过程反思及失效分析心得 1.原因查找手段、分析方法方面 2.对策的拟定方面 二.扬声器设计选型过程反思及总结 1.电气设计及选型方面 2.结构设计及选型方面 3.扬声器供应商选择 三.超薄扬声器关键点评审总结,3,前言,12

2、-07,N3万邦18MM扬声器老化开路，不良比9/1300，批量重工；12-10,DL355冠音泰4015扬声器老化杂音，不良9/40，批量重工；12-12,DL355万邦4020扬声器老化开路，不良3/20，批量重工；01-02,DL389新阳2515扬声器老化开路，不良3/20，批量重工；01-19,U70健朗2515扬声器老化开路，不良2/20，试产料重工；07年便携式产品进入旺季后，接连出现了扬声器可靠性的问题，严重影响了产品的品质以及上市的进度，造成了大量的资源损耗，使我们的生产陷入一个很被动和混乱的局面。由此，我想很有必要对这些发生的事件做一个总结，同时希望通过这些教训在扬声器本身

3、技术和分析手段上做一些探讨和积累，对我们前端设计选型以及材料认证验收等等环节做一些思考，欢迎大家积极的参与进来。,A工程,4,扬声器原理简介,5,一、声学相关知识,1.声音传播方式：声音的传播需要介质，在真空中不能传播 声波属于纵波,2.人耳可接受到的频域范围：通常范围：20Hz-20KHz 20Hz以下称为次声波，20KHz以上称为超声波 语音范围：300-3400Hz,6,3.声压级：声压级用符号 LP 表示，结果以分贝表示。计算公式如下：,声压每增加一倍，其声压级增加B；声压每增加10倍，声压级增加20B.其中：基准声压：P0=210-5PA（大气压：P1.0325105 Pa（20）,

4、7,二、扬声器工作机理,1.应用的基本原理-电、磁、力带有电流的导线切割磁力线，会受到磁场的作用力。导线在磁场中的受力方向符合左手定律作用力大小F=BLi（其中B为磁感应强度，L为导线长度，i为电流）,8,2.发声机理：扬声器的磁路系统由U铁框架、磁铁、垫片组成，一起构成环形磁间隙，其间布满均匀磁场扬声器的振动系统由导线绕成的环形音圈和与之相连的振膜组成音圈被馈入信号电压后，产生电流，音圈切割磁力线，产生作用力，带动振膜一起运动，振膜策动空气发出相应的声音整个过程为：电-力-声 的转换（部分能量转发热量散耗）,9,3.电-力-声转换：磁场恒定,音圈受到的电动力随着电流强度和方向的变化 而变化音

5、圈在磁间隙中来回振动，其振动周期等于输入电流的周 期,振动的幅度则正比于各瞬时作用的电流强弱音圈有规则的带动振膜一起振动，策动空气发出与馈入信 号相对应的声音,10,三、扬声器相关的参数、术语：,1.直流阻抗（DCR）：静态的，音圈线的本身阻抗，不受频率的影响，其阻抗曲线表现为一条直线；2.交流阻抗（ACR）：动态的，也叫额定阻抗，是指阻抗曲线上紧跟在第一个最大值后面的极小值；一个由制造厂规定的纯电阻的阻值在确定信号源的有效电功率时用它来代替扬声器（比如说我们用到的1W 8欧 中8欧指的就是额定阻抗）,11,3.阻抗曲线：把阻抗模值表示为频率的函数（即反映阻抗跟随频率变化的状 况）如上面的阻抗

6、曲线中：a.为扬声器音圈的直流阻抗，静态的不受频率的影响b.为音圈在没有振动以及磁场影响情况下的频率特性，频率越高阻抗 越大，越低则阻抗趋向于0；c.为音圈在磁场中产生的反向电动势影响下的阻抗曲线，磁场下产生的反向电 流与扬声器本身加入的电流相反，这样造成实际的输入电流变小，在相同 的电压下，电流减小就等于阻抗的变大。以至在低频谐振点F0附近，振动 幅度最大，反向电动势最大时，阻抗最高。a+b+c：即为扬声器实际工作时动态的阻抗曲线,一般把F0后第一个最小值定 义为额定阻抗（误差在15%）,12,4.频响曲线：遵循一定测试标准（国标：在自由场或半空间自由场条件下在相对于参考轴和参考点的指定位置

7、以规定的恒定电压测得的作为频率函数的声压级，所用的恒定电压为正弦信号或为频带噪声信号）测试出来的音压频率曲线，5.有效频率范围：指扬声器频率响应的有效范围，一般指F0到高频的有效部分（声压下降10DB的频率为止）,13,6.灵敏度 又叫扬声器的声压级，表征了扬声器的声音大小。相关标准规定扬声器的声压级是指在指定的频带或功率上，馈给扬声器1W的输入功率，在参考轴上距离参考点1m处的声压极的平均值，通常取频率特性曲线上的4个点的平均值，用dB表示。7.谐振频率 F0 是指扬声器从低音域开始振动时，振动板最强烈振动所在点对应的频率，在测量扬声器单元阻抗特性时，阻抗曲线上阻抗值第一次达到最大值时（即Z

8、max）所对应的频率称为该扬声器单元的谐振频率或共振频率，简称FO。它具有三个特性：最强烈的振动对应频率点 低音响应的下限频率点 阻抗曲线峰值对应频率点,14,通常，扬声器的口径越大，F0要求越严格，口径越大，F0越小；其与空气温度，湿度存在一定的反比关系：,15,8.额定输入功率 指扬声器额定承受的标称功率，扬声器长时间连续工作不产生过热、机械超载损坏以及声音明显失真的功率，在环境畸变以及连续负载老练实验中均依据此功率为基准。要获得好的音质同时保证扬声器工作可靠，输入给扬声器的平均功率应小于扬声器的额定功率（我们扬声器上标8欧1W，1W指的就是额定功率）9.最大输入功率：是指扬声器所在某一瞬

9、间所能承受的最大功率，也称为峰值功率。亦即突然输入时间极短（一般为几个周期）的正弦波信号而不损坏扬声器的最大输入电功率。一般扬声器能承受的最大输入功率约为标称功率的1.54倍。在实际的音乐信号中，存在瞬间的脉冲信号可能会超出额定功率的3-10倍，因为时间较短，不会损坏扬声器，但要保证好的音质，必须是这些峰值脉冲不出现失真，所以扬声器也应该要有足够的功率余量。,16,10.失真（Distortion）从扬声器辐射出去的声音，理应只有所加信号的重现，但实际上辐射出来的声音中除基频信号声外，还有其它频率的声音出现，使声音听起来有异常的感觉，这种现象叫失真。失真率一定要定量的音压输出作比较才能正确，但

10、则以不超过5%为准。失真率=多余成分/纯音100%。失真主要起因于驱动力（磁束分布不平的电流变形，输入超过额定输入功率）、支持部分（弹波与振动板的凸缘部分）、振动板活塞运动与分割运动等三个重要原因。,17,失真包括：1)非线性失真：包括谐波失真互调失真。谐波失真：一般由扬声器磁场不均匀及振动板系统的非线性畸变引起。通常在低频时产生，因为低频时振幅大，音圈纸盆、弹波等容易产生非直线性畸变。互调失真：是两种不同频率的信号，同时加入到扬声器上时，互相调制而引起的，互调失真会造成音调上的失真，当互调失真较大时，会使合唱拍手等重放音质显着变坏。当扬声器同时重放使音圈作大振幅振动的低频信号F1和音圈作小振

11、幅振动的高频信号Fh时，重放声中除了有F1、Fh及其谐波成分外，还会出现（nF1+Fh）的新的频率成分，其中n=1，2，3，这种失真称为互调失真。2)瞬间失真。这是由于扬声器的振动系统跟不上快速度变化的电信号而引起的输出波形失真。这种失真与频率响应曲线的平滑程度有关。在振动板的每个共振点（相当于频响曲线的峰谷处），这种失真更为严重。,18,扬声器组装及材料简单认识,-以健朗4020为例,19,扬声器的组成：,1.磁路系统 由U铁框架、磁铁、垫片组成，形成U铁内部空隙均匀的磁场；,2.振动系统 由音圈（绕线+纸管）、膜片组成，振动以策动空气发声；,3.本体：由支架、端子（PCB）、导线、压边垫圈

12、、防尘罩等组成,20,健朗4020扬声器组装过程：,1.磁路系统组装：U铁+磁铁+垫片 先将磁铁采用AB胶粘和在U铁上，再将垫片用AB胶粘和在磁铁上，最后U规定位将磁铁垫片居中,磁铁：一般材质采用铁氧体（外磁黑色，用于大喇叭）、钕铁硼（内磁，我们现用的小扬声器），随着磁通量的增大可选有N30,N35,N42等等规格，磁铁磁通量越大，灵敏度越高，声音越大；垫片：主要起缓冲磁场，均匀磁间隙，使声音柔和的作用；U铁：与磁铁、垫片一起形成磁极，把磁通量均匀的导入到间隙中,21,2.振动系统组装：音圈+膜片+引线 首先机头绕制音圈，将音圈线绕在纸管上，膜片采用机器定位并画一圈音圈胶，然后采用定位治具将音

13、圈固定在膜片的胶上，等胶干后开始画引线胶，引线走S型出膜片，并打胶固定,膜片：也叫鼓纸、振动板，其形状、波纹、材质、质量均对扬声器的性能和音质有决定性的作用。小扬声器一般采用PEN、PEI、PET等材质，其中PET（厚5um、6um、9um、12um)耐温可到60用于耳机、电话机等场合；PEN（16um,38um,50um），耐温能到85，用于功率较大的场合（手机）；PEI料较脆，易被甲苯腐蚀，一般功率做不高。同一种材料膜片越厚，功率越高，F0越高。音圈：线质有普通铜线、铜包铝线（一般耳机用，高频好）、SV线（柔性较好，便于绕制纸管）、高弹力线、超高弹力线；线径有（耳机类0.02mm,0.02

14、5,0.03,0.035等；小扬声器0.05mm,0.055,0.06mm,一般不高于0.07mm，线径越粗功率越大。另外在扬声器高度允许的情况一般会增加纸管，可以利于散热。,22,3.支架+PCB：直接采用硬胶将PCB粘接到支架上,支架：扬声器的主体外框，一般考虑采用耐高温85以上的材质PCB：用来焊接外边导线以及内部音圈的引出线，考虑引线加锡焊接时的温度和时间不能使PCB胶水融化而脱离支架,23,4.磁路系统+支架：手工装入后定位并在U铁背面一圈打胶固定,24,+,正面,反面,机器在支架上画一圈膜片固定胶,定位后将膜片贴上,引线从凹槽中引出,5.膜片（振动系统）+支架：先机器在支架上画一圈

15、膜片胶（胶量重点控制），定位后将膜片贴上，此环节膜片居中定位不好会引起音圈擦边不良，同时引线出槽口不可用力拉扯,25,6.焊引出线+焊导线+打包裹胶+测试+印丝印,26,其它扬声器材料：锦丝线、弹波、防尘罩,锦丝线：一种特殊绕制的音圈引出线，可耐高弹力，一般使用时扬声器须满足一定的厚度（7.5mm以上）和宽度要求，工艺上才能焊接以及安置。焊接点打胶为关键控制点，同时引线过程须有弯线工艺以保证缓冲；弹波：又称阻尼器，具有制动以及中心保持作用，扬声器空间过高时纸管带动音圈上下运动行程较远，需要弹波作为一个中心定位，避免振膜横向运动，引起音圈擦边，同时振动幅度上起一个缓冲作用。防尘罩：防止外边灰尘、

16、金属细屑从纸管前面进入扬声器磁隙影响扬声器工作,27,胶水：整个扬声器生产过程几乎可以理解为胶水粘和的过程，不同的部件粘接须采用不同材质的胶、不同胶量或者不同的打胶工序。只有严格控制每一道工序才能保证扬声器的一致性，比如以健朗4020为例：,28,案例分析,29,一、万里邦18MM圆形扬声器开路问题,背景与现象：2007年11月2日，GPS机型N3第三次试产环境实验验证扬声器无声4/40，分别为：a.常温MP3 老化12H出现 2/5不良；b.整机充放电 10H出现1/5不良；c.整机充放电 20H出现1/30；厂内分析：2PCS不良品，扬声器引线开路,30,厂家分析：2PCS不良品，一个为引

17、线焊接脱焊，一个为大功率损 坏（厂家回复原因引线为最好高弹力线）厂内处理方式：a.抽样扬声器20PCS 1倍功率实验，20PCS 1.5倍功率实验结 果无异常；b.电子方案测试及前后方案驱动电功率对比，结果无异常；c.引进健朗扬声器相关结论及计划：厂内实验验证评估无异常，初步推断不良为厂家工艺一致性问题，后续生产2K订单BBK现场跟踪稽核,31,2007年12月7日，GPS产线生产N3机型，整机下后装发现扬声器无声4/215，经查前装无不良数据，整机经老化演示文档2.5小时出现扬声器失效。抽样已合壳整机204PCS,老化验证结果如下：原因分析：经测试内阻不良品均为开路，解剖观察如下：1#：老化

18、2.5H不良品 2#：老化2.5H不良品 3#：老化4H不良品 4#：老化11H不良品 5#：老化26H不良品,32,33,34,35,36,胶量少,胶积聚,37,OK品(老化未开路）比较：,OK 1#,OK 2#,38,不良品现象比较统一，存在以下特征：1.引线存在开路；2.引线开路部位集中在靠近音圈的地方；3.前期失效均发生在引线上面落差高的一根，后期失效发 现靠近底部的引线也存在断裂；4.与OK品比较，断裂的地方 a.胶量都较稀薄 b.引线存在短距悬空另外通过实验，了解到扬声器过功率电损伤会引起线头变黑变大，现象如下：,39,所以，结合整个失效过程和失效现象我们可以推断：扬声器发声是由音

19、圈带动膜片活塞运动从而策动空气发声的过程，音圈是振动的力源，幅度最大。在这靠近音圈的地方，厂家来料存在以下问题：1.音圈引线下线方式没有专门工艺控制：引线下线过陡过直，存 在短距离笔直的落差；2.音圈引线下线的根部没有专门的胶保护措施：厂家下线后划引 线只用了一道工序，根部没有特殊处理，导致关键部位胶量不 够，没有受到保护。3.厂家胶量一致性的控制没有保证：采用手工打胶不均匀，像 OK2#一样引线根本没有固定在膜片上的方式也存在。,扬声器音圈根部引线存在缺陷且保护不够，造成引线有短距离的直线悬空，在长时间工作下机械振动断裂。,40,本案扬声器工艺总结:,1.音圈引线下线不能过直过陡，须采用绕音

20、圈后贴膜片下线或者顺着音圈 贴膜片下线的方式，不可出现短距离的悬空。,41,2.音圈引线下膜片处须专门打胶处理，以保证足够胶量使引线根部与膜片以及音圈为一整体运动。,根部专门打胶处理,42,影响：本次问题造成产线800PCS整机重工，近600PCS有隐患整机出厂，所有库存扬声器全部退厂，切换新厂家健朗扬声器，严重影响新产品N3上市进度,43,二、冠音泰4015方形扬声器膜片脱胶及开路问题,背景及现象：2007年12月10日（第一次），QA验证DL355机型发现冠音泰4015扬声器明显杂音2PCS：安排40PCS整机环境实验 MP3音乐，11H出现1PCS杂音，13H出现1PCS杂音,14H出现

21、开路1PCS,32H出现6PCS杂音；安排产线360PCS老化验证，8H出现2PCS杂音，10H出现3PCS杂音;2007年12月22日，环境实验验证40PCS采用冠音泰补胶品，11H出现1PCS开路；2008年1月22日（第二次），环境实验验证20PCS DL379K整机（SONY光头）,高温读碟老化48H出现3PCS杂音；2008年1月26日，环境实验验证40PCS DL379K整机,高温MP3碟片：5.5H出现1台杂音，30H出现1台杂音、1台单边，42H出现1台单边，46H出现1台杂音,汇总为两个问题：1.老化杂音 2.老化开路,44,原因分析：,1.老化杂音问题:,分析过程中我们发现

22、杂音出现在振幅比较大的低音部分，同时通过仔细观察扬声器膜片，发现出现杂音的时候，不良品的膜片一个窄边靠近音圈中心的位置局部幅度异常，两边对等位置振动不一致。,45,进一步确认抖动大的一边，振动过程膜片牵动了边沿的粘胶部分。用刀片轻轻的就能将膜片拨开一条细缝：,46,初步判断，膜片与支架存在胶粘接不牢问题。解剖其中一不良品观察：,上面膜片胶残留情况：,47,下面支架胶残留情况：,48,我们知道，胶里边主要包含：胶体，溶剂（一般为甲苯），固化剂。在胶将膜片与支架粘接后，甲苯会挥发出去，但胶体以及固化剂本身会残留下来。从不良品可以看出，出现问题的膜片边沿以及对应的支架处均为光滑的表面，并没有明显的胶

23、量残留，可以推断：经过程查核：11月冠音泰供货我司，F0规格450HZ，不良率很高，为此厂家12月4日调少膜片与支架胶量，以满足F0需求。厂家更改加大胶量，调整扬声器F0规格到750HZ，同时在膜片外加金属压边。,此问题造成我司3000PCS已做好整机重工,厂家胶量过少或过稀造成膜片与支架粘接力度不强，从而靠近音圈的地方振动后脱胶，引起异音。,实验证明，因为边沿空间窄，金属框在膜片上面的位置为线的接触，如果压接力不够会造成间隙，无法保证能够彻底的消除膜片脱胶问题，真正起最主要作用的应该是膜片与支架间的胶粘合，而厂家过于依赖压边的作用，没有在胶量、胶浓度、以及胶材质上做更防呆的对策，以至在1月2

24、2日第二次出现同样的问题。,49,2.老化开路问题:,内阻测试均为开路，解剖见：,50,51,52,53,良品比较：（老化OK品）,54,通过对不良品的分析，此款冠音泰扬声器引线开路主要原因有：,1.引线出膜片处有一段没有胶包夹保护，同时槽口下陷太深，引起引线出膜片后到槽口间存在短距离悬空；振动中断裂。2.引线打胶为了保证S型，采用三点定位胶，但定位胶过厚有坡度,引线却没有经过压线紧贴膜片的工艺，这样在坡度处容易出现短距落差，振动中断裂。,55,本案扬声器工艺总结:,1.引线出膜片过程需一路打胶保护直至出膜片边缘，同时槽口下陷不可过深（一般为宜），避免引线出现短距悬空：,56,2.引线走S型，

25、避免过于绷紧，走线过程中须一路平帖膜片，一路均匀打胶包裹，不能出现胶明显的坡度不平现象。引线胶采用软一点的为宜。,天籁之音打胶方式,3.膜片与支架间胶粘合必须足够强，程度须保证将膜片剥离支架后不能出现一段或整体完整脱离（须有拉丝、变形、膜片破裂等现象），并须保证有明显胶残留,胶残留,膜片变形撕裂,57,三.万里邦4020扬声器开路问题：,背景及现象：2007年12月12日，DL379K整机20PCS MTBF实验，20天发现扬声器单边无声3PCS：2007年12月27日，安排产线中量试产机109PCS老化20H，出现7PCS无声；2007年12月22日，厂家更改高弹力音圈线样机14PCS，老化

26、24H，出现无声 3PCS,58,原因分析：内阻测试均为开路，分解：,59,60,厂家确认此问题后，首先做以下更改送样：1.更改音圈线为高弹力线2.更改引线用胶为另一种软胶结果送样装机14台，老化仍出现3PCS不良，问题一样：,61,不良现象统一，与N3采用的18MM圆形类似，均出现在音圈引线下线的地方，可以判定：,扬声器开路是因为音圈下线在横向折环的V槽处，造成引线存在陡峭落差，同时胶因为坡度往下流失，起不到保护作用，引线在扬声器的机械振动中折断。,此款扬声器生产万里邦厂家存在以下问题：1.与N3 18MM扬声器同，没有专门的音圈下线工艺：过于陡直，没 有采取绕的方式；2.音圈根部没有专门的

27、打胶保护 3.引线没有有效避免折环：音圈下线直接进入了靠近音圈最近的折 环，这个地方本身振动幅度大，加之一个落差悬空，必然会带来 折断引线的问题,62,所以，厂家更改引线以及胶水材质并不能从根本上解决这个问题，新做货按我司要求更改走线方式后，问题得以解决，见：,63,折环是一个关键的控制点，健朗4020在这个地方也存在类似的问题：（MTBF 49周期开路1PCS）,原因可以归结为：1.走线为绕线下线但经过了离中心太近的折环凹槽2.引线过程有相互跨越现象（这个在现在业内大部分厂家都是手动引线情况 下，不可避免）3.引线过程胶量不够,64,本案扬声器工艺总结:,引线走线过程中要避开离中心近的折环，

28、尽量从折环离中心远的地方过,65,四、新阳/健朗2515扬声器开路问题,背景及现象：06年DL389新产品导入：MTBF老化出现扬声器开路，厂家分析为引线出槽口处与支架边沿摩擦损坏，更改如下：槽口处结构下陷凹槽避位；加粗引线，最后更改为高弹力线；2007年11月-12月保修分析，128PCS出现扬声器开路25台，共35个，其中最近为0731周生产（厂家更改后）；2008年1月2日，DL389-2试用HD88光头20台整机 MTBF 30天，发现扬声器开路两个；2008年1月3日，U70试产机经过24小时高温老化后外部输入老化17小时出现扬声器开路1PCS；2008年1月7日，DL389老化OK

29、D碟片40PCS，24H停0.5H，第5天出现开路3PCS，第6天出现扬声器开路1PCS2008年1月19日，切换健朗2515扬声器试产，环境实验老化出现开路不良4/600,66,原因分析1（新阳）：,测试内阻为开路，分解，引线开路位置比较一致出现在引线出支架槽口的地方：,保修 NG1#,67,68,69,经过进一步的确认和比较，不良品存在以下共性：1.引线开路在出凹槽的地方；2.开路为长时间振动机械损坏痕迹；3.凹槽有下陷台阶，在台阶内部没有灌胶处理，存在空洞；4.断头可以看出引线均存在悬空绷直的现象。所以，可以判定此款新阳扬声器：,扬声器开路是因为引线在出膜片后过槽口的过程中存在短距悬空，

30、同时悬空后在槽口内部没有足够胶保护，从而引起振动过程中引线机械损坏断裂,70,原因分析2（健朗）：,健朗扬声器不良仍然为槽口处引线开路，但略有不同：,71,72,可以看出，健朗扬声器开路也是因为引线出槽口的时候存在短距离的悬空，但不同在于：1.健朗采用的引线胶水相对硬一些，固定性能好，且有专门的出膜片定位工艺：工艺上胶水固化后将引线固定在膜片上是不易被拉离的，引线不脱离膜片，就不会在凹槽内部形成短距悬空。而不良品存在明显被拉离原引线位置的痕迹，说明厂家操作工艺上存在问题。也就是说厂家在引线出槽口焊接时存在较大力的操作或者在引线并没有有效固化的情况移动了引线，造成引线偏离了膜片出槽口，引起悬空。

31、（人为操作因素）2.新阳采用的引线胶水为一种软质胶水，固定性能差，而且没有专门的出膜片定位处理：胶水量较少，引线出槽口焊接时极易被拉成一个坡度，造成短距悬空。（胶材质、用量+人为操作因素）共同点在于：1.两个厂家在一致性上：都没有保证引线紧贴膜片于一体直到出膜片，以防止引线的悬空；2.两个厂家都在槽口处下陷了避位的凹槽，但凹槽内部没有专门的灌胶填充，这样形成了空洞，从而为引线短距的悬空提供了空间，引线失去了缓冲保护。,73,本案扬声器工艺总结:,所以，鉴于扬声器2515的比例，凹槽处离中心也比较近(25MM），振动相对其它比例扬声器会高，所以此处的引线保护同样的重要。必须避免 1.引线紧贴膜片

32、直到边沿出槽口，避免引线悬空（与前面4015同）2.凹槽内部须采用大量软胶填充，避免空洞出现,引线短距的悬空,须做到：,74,此问题严重影响DL389出货品质，造成部分机器保修，厂家新阳10K订单退货，同时健朗300PCS试产料重工，影响到了U70、DL389-2的上市进度,75,总结,76,从以上案例我们看到2007年扬声器问题可以说是全面“告急”，几乎涉及到了我们现用所有的产品规格，所有的供应商，而问题本身表现也是一种“长时间老化后”可靠性的问题，存在很大的隐患性。作为新物料的导入，我们的功率实验的认证均是通过的，所以这里边同样也涉及了我们选型的临界性以及供应商做货的一致性保证问题。我想可

33、以从以下几点反思整个问题发生的过程，总结经验教训：1.问题分析过程反思及失效分析心得2.扬声器设计选型过程反思及总结（电气设计选型、结构设计选型、供应商选择）3.超薄扬声器工艺关键点审核（认证及来料检验）,77,一、问题分析过程反思及失效分析心得 1.原因查找手段、分析方法方面 扬声器作为一个电声器件，相对比较精细，一个问题出现后可能的原因有很多，比如说异音，可能为膜片脱胶，也可能为音圈脱胶、音圈擦边、引线振动拍击膜片等等，同样开路有机械的、功率的，也有上面也看到了很多不同的可能，所以我们作为外行，听音和测试是很难判别问题具体的所在的。需要一套严谨的分析手段，以下是我们出现过的失误：（1）.D

34、L389新阳2515扬声器在06年导入期间出现开路，当时采用了溶解的方法，发现引线开路在出槽口的地方，所以判断为引线振动刮蹭到了支架棱角，厂家更改凹槽，同时变动出槽工艺，加粗引线等等，但问题仍然存在。到07年底与厂家再次确认时，用显微镜观察发现了空洞内引线的悬空。,保修 NG1#,78,（2）.N3试产在11月实验发现了引线开路的问题，当时同样采用了甲苯溶解的方法，这样破坏现场，造成误判为厂家工艺问题，直到12月首次才进一步确认了根部有落差胶量少的问题,溶解后分析,显微镜观察,79,（3）.冠音泰4015最开始QA验证出现2PCS不良品，异音，当时听音，初步判断为膜片内部杂音，于是第一个不良品

35、采取了解剖的方法，划烂了膜片，现象不能重建。但幸好在第二个不良品时仔细观察动作发现真正的原因在于膜片与支架的脱胶,80,扬声器的分析和判别，前期我们经常采用了一些类似溶解的方法或者实验的手段，其根本是因为对此类产品的不熟悉，不清楚其工作的原理，不清楚其内部功能部件的构造，也没有其失效模式的经验积累。所以，对于一个元件的失效分析，我想：a.首先要做到一个事先的了解，明白这个器件工作的机理、生产的工艺、部件构造等等方面的东西，对失效分析过程中方案的拟定，问题的判断是很有帮助的。b.分析方法至关重要，错误的手段可能误导分析的结果。所以最好遵循失效分析的几个原则：先整体后局部，先宏观后微观，先无损后有

36、损c.分析过程中数据的汇总以及信息的提取也很重要，对于一定量的不良品，总结其共同点和不同点，甚至对比良品的共同点和不同点，拉通的思路有助于更多信息的获取。,81,2.对策的拟定方面 前面提到扬声器生产“人”的因素很大，所以问题发现后，对策拟定是否能明确执行并彻底防呆，是否能保证一致性，是需要重点考虑的。07年，我们在原因明确后，同样出现了一些问题的反弹，这里边有厂家对策彻底性的原因，做货一致性原因，也有我们对厂家要求的不明确细致、对方案判断不够的原因。最突出的是冠音泰4015膜片脱胶问题：07年12月出现大批量膜片脱胶，当时与厂家确认为膜片与支架胶量过少，厂家承诺更改胶量，同时增加了一个铁压边

37、:,82,但实验证明，铁压边中间部位因空间限制为一个细线结构，如果不灌胶连接，无法保证对膜片的压接力度，容易存在缝隙，这样膜片一旦脱胶，仍然有抖动的空间，就从根本上避免不了膜片脱胶问题。真正重要的还是膜片与支架间的胶粘和，而当时厂家提到加大胶量，但并没有一个量化下来的结果，也没有在胶浓度或者材质上想进一步的办法，很大程度的依赖铁压边的方案。从而造成了08年1月问题第二次的发生。所以，问题的处理过程中原因分析只是第一步，对策的正确拟定，对策的可靠性才是至关重要的。关于对策，通过此次的教训，有必要做到以下几点：1.针对性：对策一定是直接针对根本原因的，只有这样才可能做到彻底的“防呆”2.全面性及严

38、谨性：考虑各种因素，一方面在条件允许的情况下做到最大量方案覆盖，另一方面考虑新对策执行后是否带入新的问题3.明确性：对策最好量化，能够明确执行，在处理程度上做好足够保证。,83,二.扬声器设计选型过程反思及总结,1.电气设计及选型方面：(1).避免额定功率大声音越大的设计选型误区。我们便携式产品现在采用的扬声器规格均是8欧 1W，其实扬声器业内对额定功率上没有一个统一明确的量化标准，说1W或者0.5W都是基于一些设计经验以及抽样实验上的鉴定结论（比如国标1倍功率 96小时不坏）。业界很多厂家说把小扬声器做到1W的功率也并没有什么有力的依据，一些大的厂家是不会轻易承诺1W的，一般比较厚大一点的产

39、品采用了锦丝线的才标到了1W功率。对同一个扬声器驱动功率越大声音固然越大，但同样的驱动下1W额定功率的扬声器未必比0.5W额定功率的扬声器声音大。真正关系到扬声器声音大小的是扬声器的另外一个指标：声压级（灵敏度）,84,比如同样为直径18MM，17MM圆形扬声器：,健朗厂家产品（18MM）规格如下：,AAC厂家产品（17MM）规格为：,从数据看，1.健朗扬声器额定功率1W，最大1.2W，容差太小；AAC额定0.5W，最大1W，容 差较大；2.健朗扬声器功率1W比AAC 0.5W大，但声压级却比AAC小，也就是说AAC这款 在同样的条件下声音大。3.健朗F0为1200HZ，低频效果会很差，AAC

40、 扬声器800HZ，相对效果会好 所以，扬声器本身额定功率大声音大。,85,了解到为了达到1W的功率，厂家会通过加厚膜片、加粗音圈、加大胶量等等办法，从而牺牲了F0、声压级等指标，如果面面俱到，厂家控制难度大，一致性也不会做得好，扬声器本身的容差也不会很高，可靠性太差。比如：海德利4015（1W),1.2倍功率实验出现音圈脱胶 冠音泰3516（1W),1.2倍功率实验出现支架高温融化 健朗2515（1W），1.3倍功率实验出现引线烧断 可以看出，现用厂家1W的产品实际是一个比较虚的规格，未必做到了真正意义上的高功率。而通过与厂家的沟通，扬声器做到1W也主要是为了满足客户的驱动方案需求，没有太多

41、的依据。我们可以粗浅的理解一下，扬声器做到1W，驱动做到1W，声音却没有比其它0.5W扬声器的大，那么能量必然会通过扬声器上其它的一些异常动作耗散（比如造成过热、膜片脱胶、引线断裂均有可能）。所以必然存在一些可靠性上的隐患。,86,（2）.整机驱动方案功率设计需要降额 另外一方面，我们选型声压级没有上去，就一味的去不断调高整机驱动方案，这样造成了我们电子方案的超负荷运作，势必增大我们功放元件的失效概率，同时整机的功耗也不小，锂电使用时间被一定程度缩短。比如：,所以，作为小扬声器的电气设计和选型上，避免功率上的误区，主要关注声压级，可以做到：1.小扬声器如果过薄没有锦丝线，功率须采用0.5W 2

42、.整机驱动功率可以适当降耗，采用市场上比较通用的0.5W,87,2.结构设计及选型方面：,（1）.考虑扬声器为关键部件，预留设计空间，尽量避免过薄设计 07年扬声器出现了多起老化引线断裂问题，全部出现在新型的薄扬声器上（厚度6.5MM以下），前期产品采用的扬声器为7.5MM以上的厚扬声器并不存在此类问题。原因在于这种厚度上的变化造成厂家生产工艺上完全的不同，厚的扬声器厂家生产时可以加入弹波、锦丝线，如下图，锦丝线只要保证了一定的曲线缓冲，抗振动是绝对没有问题的。而扬声器做薄后，没有空间焊接和安置锦丝线，就需要音圈线贴膜片直接引出的工艺，这样过细的走线在振动的膜片上防振方案处理起来难度是较大的，

43、特别是前面提到的几个关键点，一致性也不好把握。所以很容易出问题。,厚的扬声器采用锦丝线引出,薄的扬声器直接引线贴膜片引出,88,一般来说，依从扬声器厂家经验，厚度在7.5MM宽度16MM以上扬声器做锦丝线比较适宜，如果必须为薄的扬声器，圆形的（18MM以上）又比方形更适合批量生产、一致性控制。,（2）.选用市场通用物料，避免专门开模 扬声器行业比较成熟，市场上有很多通用的选型，这些型号覆盖了很多尺寸，应该可以满足我们不同的需求，再一个尺寸比例合适，厂家大批量生产良率高，可靠性也有保证，我们的设计要避免一些畸形的选型，尽量选市场通用型号，这样品质交期均有保证，不要专门开模。比如我们采用的4015

44、，2515两款，一个细长，一个窄短，都出了问题，厂家最后的评价也就是一个畸形的设计造成了工艺的难度大。4015出问题后，发现我们产品的空间上是可以做到4020的，在这个区间里边，市场上可以选到4020，3516两种比例合适大批量生产的通用料，而我们前期相反恰恰要求厂家专门开了4015的模具。违背了材料选型的正常方式。所以我们有必要转变一下现在的选型方式:,结构尺寸优先选用宽厚型带有锦丝线的扬声器,89,（3）.做好腔体设计，最大化发挥扬声器功能,在扬声器的设计中，除了我们的驱动以及厂家扬声器本身的设计外，扬声器与我们机构的配合也是一个非常重要的因素，也就是腔体的设计。很多专业的扬声器厂家在为客

45、户提供扬声器产品的同时应客户的需求会专门为客户的产品设计腔体，比如我们遇到的天籁之音、AAC，好的腔体有利于扬声器音量以及音质的发挥。举个例子，我们在调试3516扬声器的扬声器时，用在U70上比用在DL379K上声音大很多，音质听起来也不一样。而同样的采用2515的扬声器在U70上比3516的小，在DL379K上声音反而比3516的大。我们初步认为这里边涉及到了扬声器腔体一个破孔率的问题。从厂家了解到，腔体一般考虑：a.前后腔的密闭性，保证后腔的声音不会绕过来抵消前腔的声 音；b.前腔的破孔率以及破孔密度，主要关系到声音的大小，也会影 响一些音质；c.后腔的设计主要关系到了声音的低频音质，也不

46、容忽视。以上具体的细节还需进一步的学习，建议我们后面产品的开发可以在前面样机的阶段做几套腔体的模板以作声音的调试，同时也可以在这方面做一个积累。,90,3.扬声器供应商选择,去扬声器厂家现场参观学习，很清楚可以看到整个扬声器的制作过程就是人工粘接的过程（上面组装也有提到，特别是薄型的引线工艺最难控制）整个过程“人”的因素很重要，一致性控制要求高，不同状况不同人操作下的胶量、胶浓度、引线方式、干燥时间的控制等等都会影响到扬声器的品质。这样就要求一个很专业的制程控制，一些科学的方法，一些严谨的工艺流程，一些严格的管控制度都是必不可少的。在这方面，我觉得厂家本身的管理能力和水平是有必要列入扬声器前端

47、选型的考虑中来。我们可以从前面的案例看出，失效的原因很大的一个共性也就是“人工操控问题”（引线方式、引线打胶、膜片打胶等等）。所以，有必要将扬声器视为一种关键部件，选择业内品质把控能力好一些的厂家。可以按一下原则,薄的扬声器须采用好厂家的产品，带锦丝线的通用料可考虑一般的厂商,91,三、超薄扬声器关键点评审总结,1.音圈引线根部下线要低，不能高于三圈落差，下线不能过直，须采用绕 或者贴纸管的方式下到膜片；2.引线根部下线处须专门打胶固定，并保证下线没有悬空，然后再连续画 引线胶；3.引线须走S型4.引线过折环的地方不能离音圈最近，要在远离中心的地方过5.引线过程一路紧贴膜片，胶水均匀，不可出现

48、凹凸，造成引线成坡度；6.引线出膜片边沿处须专门打胶，保证出线胶量，防止引线被拉开，引线 须一路有胶包夹直到出膜片最边沿；7.支架出引线的槽口须有下陷凹槽处理，下陷不可太深（为 宜）；8.槽口凹槽内部须灌满软胶，避免空洞存在；9.几处重点胶粘和要强：膜片与支架，音圈与膜片，防尘罩与膜片 须保证在揭开粘接部位后有足够的胶残留，揭开过程有明显拉丝和部件 变形现象；,92,10.膜片粘接在金属支架时，须在上面增加压边，防止膜片与金属粘和力不强出现脱胶；（压边须有一定宽度0.5mm以上）11.工艺避免重叠打胶，防止第二步打胶将底部打胶腐蚀；12.引线固定后要保证胶干燥时间，引线不能有被二次移动痕迹13.所有材质耐高温须达到8514.采用锦丝线工艺时，锦丝线焊接处须有可靠打胶固定；锦丝线须有折弯工艺，不能过于绷紧；15.采用弹波时，弹波与支架间粘接须牢靠,