[发明专利]一种MEMS有源SMD电磁式蜂鸣器及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电磁式蜂鸣器的生产制造领域，具体公开一种MEMS有源SMD电磁式蜂鸣器及其生产工艺。

背景技术

电磁式蜂鸣器是将交变的音频信号通过电磁线圈使磁场发声变化，从而推动金属膜片发出蜂鸣音的一种电声器件。被广泛地用于各种便携、移动式仪器仪表，各种电器、办公设备、汽车电子、数码产品、电子门锁、智能家居和物联网领域起到提示和警示作用。随着电子产品自动化组装程度的提高以及电子产品更加趋于便携式、微型化方向发展，SMD表面贴装电磁式蜂鸣器的市场需求量也越来越大，市场前景十分看好。

目前无源SMD电磁式蜂鸣器已经发展到最小尺寸为8.5*8.5高度为4.0mm、7.5*7.5高度为2.5mm、5.0*5.0和4.0*4.0高度仅为2.0mm，工艺和结构已经日趋成熟。而有源SMD电磁式蜂鸣器是将电子元件或集成电路组成的震荡驱动电路焊接在PCB板上面，然后再与支架、电磁线圈、圆环磁芯、振动膜片、外壳和引脚进行组装；另一种方法参见中国发明专利专利号201610707726.8，其中所描述的将电子元件或集成电路通过微点焊在金属支架上面，然后用热固性塑料注塑成型一体式底座，再于与支架线圈、圆环磁芯、振动膜片外壳进行组装，装配效率和可靠性有所提高。但两种实施方法的共同缺陷是仍然避免不了受到多个电子元器件或集成电路本体外形尺寸和布线间距的限制，整个产品的体积无法与现有无源SMD电磁式蜂鸣器尺寸兼容，外形直径在12mm和9mm，高度在5个mm以上；还是局限于在电源正极VDD和负极GND两个引脚接通电源发连续音的初级阶段，无法实现新的应用功能。而现有的无源SMD电磁式蜂鸣器尺寸虽然已经很微小，但在产品应用时需要外加若干驱动和保护元件，还是增加了电子产品应用成本和组装空间。所以，现有的SMD电磁式蜂鸣器不能进一步满足电子产品的小体积，微型化、智能化的需求。

发明内容

本发明的目的在于：为解决以上问题提供一种MEMS有源SMD电磁式蜂鸣器及其生产工艺，是将ASIC芯片和SMD集成电路的封装技术与无源SMD电磁式蜂鸣器制造工艺相结合，通过跨学科、跨界整合，制造出性能优异、体积微型的一体化有源SMD电磁式蜂鸣器。

本发明所采用的技术方案之一是这样的：

一种MEMS有源SMD电磁式蜂鸣器，包括外壳上盖、振动膜片、外壳基座和电磁驱动组件(包括支架、线圈和磁环)，所述外壳上盖与外壳基座配合形成工作腔，所述的振动膜片和电磁驱动组件设置于工作腔内，还包括ASIC芯片和引线框架，所述引线框架为若干个与ASIC芯片引脚和电磁驱动组件形成电连的连接筋；所述ASIC芯片和引线框架作为嵌件一体模压成型于所述外壳基座内部。

进一步地，所述ASIC芯片通过导电胶粘结在引线框架的芯片托盘上，与所述引线框架间通过金属焊线连接。

进一步地，所述ASIC芯片上成型有钉头金属凸点，与所述引线框架的涂覆有导电胶的部位进行对位粘结，形成电连。

进一步地，所述引线框架与电磁驱动组件连接的连接筋在工作腔内裸露。

进一步地，所述ASIC芯片有四个引脚，分别为电源正极、电源负极、输出脚和使能脚，其中使能脚可与单片机形成通讯连接(ASIC芯片具体结构原理参见中国发明专利专利号201520608561.9)。

进一步地，所述引线框架的部分连接筋通过模具冲压成“L”或“J”型的外部针脚。

本发明所采用的另一种技术方案是这样的：

上述的一种MEMS有源SMD电磁式蜂鸣器的生产工艺，包括如下步骤：

(1)引线框架成型：通过化学刻蚀或模具冲压成型引线框架；

(2)ASIC芯片与引线框架连接：将ASIC芯片粘接到引线框架的托盘上，通过焊线使得ASIC芯片与引线框架间形成电连；或采用倒装工艺使得ASIC芯片与引线框架间形成电连；

(3)外壳基座成型：用传递成型法将ASIC芯片和引线框架模压成型于外壳基座内部；

(4)外部针脚成型：引线框架通过模具切筋成“L”或“J”型的外部针脚；

(5)线圈固定：将绕好线圈的支架固定到工作腔内，将线圈的引线与引线框架的裸露部分进行微点焊形成电连；

(6)常规组件安装：固定磁环，安装振动膜片，测试，安装外壳上盖，完成。

进一步地，在步骤(2)ASIC芯片与引线框架连接前对ASIC芯片进行处理，包括对ASIC晶元研磨减薄至200-220um，分割形成单个ASIC芯片。

综上所述，由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：