JPH03280698A - ダイヤモンド振動板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ダイヤモンドの音響振動板を製造する方法
に関し、ダイヤモンドを析出させる基体としてＷを用い
ることにより、所望形状のダイヤモンド振動板を高い少
滴て製造するようにしたものである。

［従来の技術］ 一般に音響振動板としては、能率が高く、過渡特性が良
好である必要があり、さらに高音域を伸ばすためにはそ
の質量が小さいこと、ヤング率か大きいこと、その強度
が高いことなどが要求される。このような要求を充足す
るものとしてダイヤモンド振動板が知られている。

このダイヤモンド振動板は、特願昭５９−１４３４９８
号や特公昭５５−３３２３７号等に記載されているよう
に、Ｓｉ（ンリコン）基体上に化学気相蒸着法（以下、
ＣＶＤ法と略記する。）によってダイヤモンドを析出さ
せた後、Ｓｉ基体を除去する方法で製造される。

［発明か解決しようとする課題］ ところが上記製造方法は、２０〜５０℃の範囲における
線膨張率が２．４ｘｌＯ−６のＳｉの基体に、０〜７５
０°Ｃの範囲における線膨張率が４．５×ｌ０−６のダ
イヤモンドを析出させるものであるので、ＣＶＤ後の冷
却時に基体とダイヤモンドとの間に熱応力が発生しやす
い。これによりダイヤモンドに内部歪が発生し、振動板
特性が低下するばかりでなく、割れや剥離が発生すると
いう不都合があった。

この発明は、上記課題を解決するためになされたもので
あって、ダイヤモンド析出後の冷却時の熱応力の発生を
低減して、音響特性に優れた振動板を高い少滴て得られ
る方法を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明の製造方法は、スピーカー用振動板の形状に加
工した基体表面にダイヤモンドを気相より蒸着した後、
基体を除去することによってダイヤモンド振動板を製造
する方法において、基体の少なくとも最上層がＷ（タン
グステン）であることを解決手段とした。

［作用　］ ダイヤモンドの熱膨張率に近いＷを基体として用いたの
で、ＣＶＤ後の冷却時の熱応力の発生を減少することが
できる。

以下、この発明の詳細な説明する。なお、この明細書に
おいては特に断らない限り、％は体積％を示すものとす
る。

この発明の製造方法は、■基体製造工程、■ＣＶＤ工程
、■基体除去工程とからなる。

■基体製造工程 この工程は、ダイヤモンド音響振動板の析出基体となる
Ｗ基体を製造する工程である。このＷ基体は、少なくと
も最上層がＷであるものであれば特に限定されるもので
はなく、Ｗの板材を振動板の形状に加工したもののほか
、Ｗに近い線膨張率を有し、かつ加工が容易な合金板や
セラミック板の表面にＷを被覆したものなどを利用する
ことができる。ここで基体としてＷあるいはＷを被覆し
た合金やセラミックを用いるのは、Ｗの線膨張率が４．
３Ｘ１０−’であり、ダイヤモンドのそれと非常に近い
値を示すためである。

このような基体を用いると、ＣＶＤ後の冷却時にダイヤ
モンドとＷ基体との間に熱応力が発生するのを防止する
ことができるので、ダイヤモンドに内部歪を発生させる
ことがない。よってダイヤモンドが基体から剥離したり
割れたりするのを防止するとともに、音響特性に優れた
振動板を得ることかできる。

またＷはＳ】に比べ加工が容易な金属であるために、基
体を所望形状に加工しやすいという利点もある。

さらに、Ｗを基体として用いると、ＣＶＤ時におけるダ
イヤモンド析出の最適条件範囲が広がるという利点もあ
る。

■ＣＶＤ工程 次に上記Ｗ基体上にダイヤモンドを析出させる。

ダイヤモンドの析出には、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ
法、イオンビーム蒸着法等の公知のＣＶＤ法のいずれを
も利用することができる。

原料ガスとしては、ＣＨ，ガス等の炭化水素を０．２〜
２．０％の濃度でキャリアガス中に含有したものを利用
することができる。このキャリアガスにはＨｔ（水素）
またはＨ２と不活性ガスの混合ガス、またはそれらに微
量の酸素、Ｈｔ　Ｏ等を添加した混合ガスを利用するこ
とができる。ここで原料ガス中のＣＨ４ガス濃度が０．
２％未満であるとダイヤモンドの析出速度が遅くなり、
また２０％以上であるとアモルファス状の炭素被膜が成
長してダイヤモンド中の内部歪が増加するのて、共に好
ましくない。

Ｗ基体は６５０〜１１００°Ｃに加熱する。Ｗ基体温度
か８００℃以下であると、ＣＶＤ後の冷却時にダイヤモ
ンドが剥離する確率が高くなり、１０００°Ｃ以上とな
ると析出するダイヤモンドの結晶粒が大きくなり過ぎ、
内部歪か増加するためである。

■基体除去工程 次に、表面にダイヤモンドが析出し１こＷ基体を酸洗し
てＷ基体を除去する。この洗浄溶媒としては、硝酸とフ
ッ化水素酸の混合溶液等の各種の酸を利用することがで
きる。

この発明の製造方法では、ダイヤモンドの線膨張率と近
い値を示すＷを基体として用いるので、ＣＶＤ後の冷却
時にダイヤモンドと基体との間に熱応力が発生しない。

よってダイヤモンドに内部歪が発生しないので、音響特
性に優れた振動板を得ることができる。またダイヤモン
ドの剥離や割れ等をも防止することができ、振動板製造
時の製品少滴を向上させることもできる。

またこの発明の方法では、Ｓｉに比べ加工の容易なＷ基
体上にダイヤモンドを析出させるので、所望形状のダイ
ヤモンド振動板を容易に得ることができる。

［実施例コ （実施例１） Ｗ板を用意し、これを所望の振動板形状に加工してＷ基
体とした。このＷ基体表面にマイクロ波プラズマＣＶＤ
法によってダイヤモンドを析出させた。この際にＷ基体
温度は８５０℃、原料ガス中のＣＨ，ガス濃度は０．５
％とした。ついで表面にダイヤモンドが析出したこのＷ
基体を酸洗して、Ｗ基体を除去してダイヤモンド振動板
を得た。この洗浄には、硝酸とフッ化水素酸の混合溶液
を用いた。

（比較例１） Ｗ基体の替わりにＳｉ基体を用いた以外は、上記実施例
１と全く同様の操作によってダイヤモンド振動板を製造
しようとしたところ、ダイヤモンド析出後の冷却時に、
Ｓｉ基体に割れが発生し、振動板を得ることができなか
った。

（試験例） Ｗ板とＳｉ板とを、それぞれ２０ｍｍ角に切断して試験
片とした。これら試験片を基体として、加熱温度を８０
０℃とした以外は上記実施例１と全く同様にして、それ
ぞれの試験片表面にダイヤモンドを析出させた。ついで
各試験片を実施例１と同様にして酸洗、除去してダイヤ
モンド板を得た。

そしてこれらダイヤモンド板の変形を調べた。この結果
を第１表に示した。

第１表 第１表の結果より、Ｓｉ基体を用いるとダイヤモンドに
大きな内部応力が発生して、その結果ダイヤモンド板の
曲率半径が小さくなっている（変形の度合が大きくなっ
ている。）ことが確認できた。

モしてＷ基体を用いた場合のダイヤモンド板の変形の大
きさはＳｉ基体を用いた場合の約７５％に抑えられてい
ることが確認できた。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の製造方法は、ダイヤモ
ンドの線膨張率と近い値を示すＷを基体として用いるも
のであるので、ＣＶＤ後の冷却時にダイヤモンドと基体
との間に熱応力が生じないので、ダイヤモンドに内部歪
が発生するのを防止することができる。

よって音響特性に優れたダイヤモンド振動板を高い少滴
で得ることができる。

またＷはＳｉに比べ加工が容易な金属であるので、所望
形状のダイヤモンド振動板を得ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スピーカー用振動板の形状に加工した基体表面にダイヤ
   モンドを気相より蒸着した後、基体を除去することによ
   ってダイヤモンド振動板を製造する方法において、 基体の少なくとも最上層がＷ（タングステン）であるこ
   とを特徴とするダイヤモンド振動板の製造方法