本實(shí)用新型涉及電磁式蜂鳴器的生產(chǎn)制造領(lǐng)域，具體公開(kāi)一種MEMS有源SMD電磁式蜂鳴器。

背景技術(shù)：

電磁式蜂鳴器是將交變的音頻信號(hào)通過(guò)電磁線(xiàn)圈使磁場(chǎng)發(fā)聲變化，從而推動(dòng)金屬膜片發(fā)出蜂鳴音的一種電聲器件。被廣泛地用于各種便攜、移動(dòng)式儀器儀表，各種電器、辦公設(shè)備、汽車(chē)電子、數(shù)碼產(chǎn)品、電子門(mén)鎖、智能家居和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域起到提示和警示作用。隨著電子產(chǎn)品自動(dòng)化組裝程度的提高以及電子產(chǎn)品更加趨于便攜式、微型化方向發(fā)展，SMD表面貼裝電磁式蜂鳴器的市場(chǎng)需求量也越來(lái)越大，市場(chǎng)前景十分看好。

目前無(wú)源SMD電磁式蜂鳴器已經(jīng)發(fā)展到最小尺寸為8.5*8.5高度為4.0mm、7.5*7.5高度為2.5mm、5.0*5.0和4.0*4.0高度僅為2.0mm，工藝和結(jié)構(gòu)已經(jīng)日趨成熟。而有源SMD電磁式蜂鳴器是將電子元件或集成電路組成的震蕩驅(qū)動(dòng)電路焊接在PCB板上面，然后再與支架、電磁線(xiàn)圈、圓環(huán)磁芯、振動(dòng)膜片、外殼和引腳進(jìn)行組裝；另一種方法參見(jiàn)中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利專(zhuān)利號(hào)201610707726.8，其中所描述的將電子元件或集成電路通過(guò)微點(diǎn)焊在金屬支架上面，然后用熱固性塑料注塑成型一體式底座，再于與支架線(xiàn)圈、圓環(huán)磁芯、振動(dòng)膜片外殼進(jìn)行組裝，裝配效率和可靠性有所提高。但兩種實(shí)施方法的共同缺陷是仍然避免不了受到多個(gè)電子元器件或集成電路本體外形尺寸和布線(xiàn)間距的限制，整個(gè)產(chǎn)品的體積無(wú)法與現(xiàn)有無(wú)源SMD電磁式蜂鳴器尺寸兼容，外形直徑在12mm和9mm，高度在5個(gè)mm以上；還是局限于在電源正極VDD和負(fù)極GND兩個(gè)引腳接通電源發(fā)連續(xù)音的初級(jí)階段，無(wú)法實(shí)現(xiàn)新的應(yīng)用功能。而現(xiàn)有的無(wú)源SMD電磁式蜂鳴器尺寸雖然已經(jīng)很微小，但在產(chǎn)品應(yīng)用時(shí)需要外加若干驅(qū)動(dòng)和保護(hù)元件，還是增加了電子產(chǎn)品應(yīng)用成本和組裝空間。所以，現(xiàn)有的SMD電磁式蜂鳴器不能進(jìn)一步滿(mǎn)足電子產(chǎn)品的小體積，微型化、智能化的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于：為解決以上問(wèn)題提供一種MEMS有源SMD電磁式蜂鳴器，是將ASIC芯片和SMD集成電路的封裝技術(shù)與無(wú)源SMD電磁式蜂鳴器制造工藝相結(jié)合，通過(guò)跨學(xué)科、跨界整合，制造出性能優(yōu)異、體積微型的一體化有源SMD電磁式蜂鳴器。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案之一是這樣的：

一種MEMS有源SMD電磁式蜂鳴器，包括外殼上蓋、振動(dòng)膜片、外殼基座和電磁驅(qū)動(dòng)組件(包括支架、線(xiàn)圈和磁環(huán))，所述外殼上蓋與外殼基座配合形成工作腔，所述的振動(dòng)膜片和電磁驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置于工作腔內(nèi)，還包括ASIC芯片和引線(xiàn)框架，所述引線(xiàn)框架為若干個(gè)與ASIC芯片引腳和電磁驅(qū)動(dòng)組件形成電連的連接筋；所述ASIC芯片和引線(xiàn)框架作為嵌件一體模壓成型于所述外殼基座內(nèi)部。

進(jìn)一步地，所述ASIC芯片通過(guò)導(dǎo)電膠粘結(jié)在引線(xiàn)框架的芯片托盤(pán)上，與所述引線(xiàn)框架間通過(guò)金屬焊線(xiàn)連接。

進(jìn)一步地，所述ASIC芯片上成型有釘頭金屬凸點(diǎn)，與所述引線(xiàn)框架的涂覆有導(dǎo)電膠的部位進(jìn)行對(duì)位粘結(jié)，形成電連。

進(jìn)一步地，所述引線(xiàn)框架與電磁驅(qū)動(dòng)組件連接的連接筋在工作腔內(nèi)裸露。

進(jìn)一步地，所述ASIC芯片有四個(gè)引腳，分別為電源正極、電源負(fù)極、輸出腳和使能腳，其中使能腳可與單片機(jī)形成通訊連接(ASIC芯片具體結(jié)構(gòu)原理參見(jiàn)中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利專(zhuān)利號(hào)201520608561.9)。

進(jìn)一步地，所述引線(xiàn)框架的部分連接筋通過(guò)模具沖壓成“L”或“J”型的外部針腳。

綜上所述，由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：

1、采用先進(jìn)的集成電路封裝技術(shù)和現(xiàn)有無(wú)源SMD蜂鳴器的配件、制造工藝相結(jié)合，完全能滿(mǎn)足規(guī)?；⒆詣?dòng)化、高效率、成本低的要求；

2、MEMS電磁式蜂鳴器的外形尺寸幾乎能與現(xiàn)有的無(wú)源SMD電磁式蜂鳴器一樣做到極致，進(jìn)一步滿(mǎn)足電子產(chǎn)品微型化、自動(dòng)化的組裝需求；

3、節(jié)省了外圍控制元件，可以直接與單片機(jī)建立通訊接口，進(jìn)一步減少電子產(chǎn)品的組裝空間，降低產(chǎn)品的使用成本；

4、采用的ASIC芯片可以來(lái)源于中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利專(zhuān)利號(hào)201520608561.9中，該芯片能使MEMS電磁式蜂鳴器的發(fā)音頻率誤差控制在±1，最低啟動(dòng)電壓達(dá)1.2V。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型另一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖；

圖3為圖1中所示引線(xiàn)框架與芯片連接結(jié)構(gòu)圖；

圖4為圖2中所示引線(xiàn)框架結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本實(shí)用新型工作腔內(nèi)結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖6為本實(shí)用新型芯片與蜂鳴器連接原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1-2所示，一種MEMS有源SMD電磁式蜂鳴器，包括外殼上蓋1、振動(dòng)膜片2、外殼基座3和電磁驅(qū)動(dòng)組件4，所述外殼上蓋1與外殼基座3配合形成工作腔5，所述的振動(dòng)膜片2和電磁驅(qū)動(dòng)組件4設(shè)置于工作腔5內(nèi)，

還包括ASIC芯片6和引線(xiàn)框架7，所述的所述ASIC芯片6有四個(gè)引腳(如圖6)，分別為電源正極GND、電源負(fù)極VC、輸出腳OUT和使能腳EN，其中使能腳可與單片機(jī)形成通訊連接。

所述引線(xiàn)框架7為5個(gè)與ASIC芯片6引腳和電磁驅(qū)動(dòng)組件4形成電連的連接筋(如圖3或圖4)；其中4個(gè)連接筋對(duì)應(yīng)ASIC芯片6的4個(gè)引腳，這4個(gè)中對(duì)應(yīng)ASIC芯片6的輸出腳的連接筋作為媒介，形成ASIC芯片6與蜂鳴器電磁驅(qū)動(dòng)組件4間的電連；第5個(gè)連接筋與蜂鳴器電磁驅(qū)動(dòng)組件4的線(xiàn)圈41連接，接蜂鳴器的外接電源VDD。

所述引線(xiàn)框架7與電磁驅(qū)動(dòng)組件4連接的連接筋在工作腔5內(nèi)裸露(如圖5)，即一個(gè)作為媒介連接ASIC芯片6與蜂鳴器電磁驅(qū)動(dòng)組件4的連接筋和另一個(gè)接蜂鳴器外接電源的連接筋在工作腔5內(nèi)裸露。

所述引線(xiàn)框架7的部分連接筋通過(guò)模具沖壓成“L”或“J”型的外部針腳8，部分連接筋具體是其中4個(gè)，包括3個(gè)分別與ASIC芯片6的電源正極引腳、電源負(fù)極引腳和使能腳連接的和1個(gè)接蜂鳴器的外接電源的連接筋。

所述ASIC芯片6和引線(xiàn)框架7作為嵌件一體模壓成型于所述外殼基座3內(nèi)部，對(duì)ASIC芯片6和引線(xiàn)框架7起到保護(hù)作用，整體定型。

ASIC芯片6與引線(xiàn)框架7間有兩種連接方式可選：

其一，所述ASIC芯片6通過(guò)導(dǎo)電膠粘結(jié)在引線(xiàn)框架7的芯片托盤(pán)上，與所述引線(xiàn)框架7間通過(guò)金屬焊線(xiàn)連接，金屬焊線(xiàn)可以是金絲，銅絲或其它合金絲。

其二，采用FC(Flip-Chip)倒裝芯片工藝，所述ASIC芯片6上成型有4個(gè)釘頭金屬凸點(diǎn)，對(duì)應(yīng)ASIC芯片6的4個(gè)引腳，分別與所述引線(xiàn)框架7的涂覆有導(dǎo)電膠的部位進(jìn)行對(duì)位粘結(jié)，形成電連。

上述的一種MEMS有源SMD電磁式蜂鳴器的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：

(1)引線(xiàn)框架7成型：采用0.1mm厚度的銅或銅合金材料通過(guò)化學(xué)刻蝕或模具沖壓成型引線(xiàn)框架7，可以一次成型帶定位孔和連接筋的N個(gè)圖形矩陣的引線(xiàn)框架7；

(2)對(duì)ASIC芯片6進(jìn)行處理，包括對(duì)ASIC晶元研磨減薄至200-220um，通過(guò)鋸片機(jī)分割形成單個(gè)ASIC芯片6；

(3)ASIC芯片6與引線(xiàn)框架7連接：由自動(dòng)粘片機(jī)在引線(xiàn)框架7安裝芯片的托盤(pán)中心點(diǎn)上導(dǎo)電膠，然后由吸嘴自動(dòng)將ASIC芯片6放置到導(dǎo)電膠上，經(jīng)加溫后固化，ASIC芯片6就被牢固的固定在引線(xiàn)框架7的托盤(pán)中間；進(jìn)一步地，由自動(dòng)焊線(xiàn)機(jī)將ASIC芯片6的焊墊與引線(xiàn)框架7的焊盤(pán)通過(guò)金屬引線(xiàn)進(jìn)行電連接；

或使用金絲或銅絲由高速焊線(xiàn)植球機(jī)在每個(gè)ASIC芯片6的焊墊上自動(dòng)連續(xù)地加工成型釘頭金屬凸點(diǎn)；進(jìn)一步地，再與ASIC芯片6釘頭金屬凸點(diǎn)影像對(duì)應(yīng)的金屬引線(xiàn)框架7的焊盤(pán)位置上面采用絲網(wǎng)或漏板印刷導(dǎo)電膠；進(jìn)一步地，采用有影像對(duì)準(zhǔn)的FC(Flip-Chip)倒裝焊機(jī)，將ASIC芯片6翻轉(zhuǎn)，通過(guò)影像對(duì)位將ASIC芯片6的釘頭金屬凸點(diǎn)與引線(xiàn)框架7的導(dǎo)電膠部位進(jìn)行對(duì)位粘結(jié)，其對(duì)位精度必須控制在±5um,然后加溫固化，形成可靠的歐姆接觸；

(4)外殼基座成型：采用SMD集成電路封裝技術(shù)，用傳遞成型法將EMC環(huán)氧樹(shù)脂模塑料進(jìn)行加溫，變成流體，然后通過(guò)加壓將EMC環(huán)氧樹(shù)脂模塑料擠壓入模腔并將其中的ASIC芯片6、金屬焊線(xiàn)(或釘頭金屬凸點(diǎn)的粘結(jié)部位)和引線(xiàn)框架7包埋并起到保護(hù)作用，同時(shí)交聯(lián)固化成型，成為具有一定結(jié)構(gòu)外型的蜂鳴器外殼基座3；

(5)外部針腳8成型：進(jìn)行整體電鍍，引線(xiàn)框架7通過(guò)模具切筋成“L”或“J”型的外部針腳8；

(6)線(xiàn)圈固定：結(jié)合現(xiàn)有的無(wú)源SMD電磁式蜂鳴器制造工藝，將繞好線(xiàn)圈41的支架用硅膠固定到模壓成型的蜂鳴器外殼基座3上(工作腔5內(nèi))；進(jìn)一步地將線(xiàn)圈5的引線(xiàn)與引線(xiàn)框架7的裸露部分進(jìn)行微點(diǎn)焊形成電連；

(7)常規(guī)組件安裝：打膠固定磁環(huán)，安裝振動(dòng)膜片2；進(jìn)一步地在封蓋前進(jìn)行預(yù)先測(cè)試，刪除不合格產(chǎn)品，然后打膠安裝帶發(fā)音孔的上部外殼上蓋1，待固化后進(jìn)行測(cè)試、打印、編帶包裝、入庫(kù)。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。