CN118337019A - 一种用于音圈马达的线路模组的制备工艺及线路模组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于音圈马达的线路模组的制备工艺及音圈马达，其特征在于，包括步骤：加工线路：在基板的上下表面制作线路图形，并将上下表面的线路相导通；压合覆盖膜：将覆盖膜压合在线路表面，并在需要焊接电子元器件与线圈的位置开窗；表面处理：对开窗处的线路进行表面处理，形成具有焊盘的线路板；焊接电子元器件：将电子元器件与线路板的焊盘相焊接，并通过注塑将电子元器件封装；焊接线圈：将线圈与线路板的焊盘相焊接，从而制成集成有线路板、电子元器件以及线圈的线路模组。本发明具有高集成度，不仅实现了内部空间的最大化利用，使得各组件能够紧凑有序地排列，而且还为其他组件或扩展功能提供了更多可能性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于音圈马达的线路模组的制备工艺及线路模组。
背景技术
音圈马达(Voice Coil Motor)，是一种将电能转化为机械能的装置，能够实现直线型及有限摆角的运动。在智能手机的摄像头中，音圈马达被用于调整镜头的位置，以改变焦距，使摄像更加清晰。常见的音圈马达包括外壳、上垫片、前簧片、线圈、电子元器件、磁石、支架、后簧片及底座，外壳与底座呈上下配合在一起，其他部件设置在外壳与底座内。支架通常为矩形结构，支架的外周固定线圈，各类电子元器件也都以支架为载体进行安装。
为满足智能手机等带有摄像头的电子设备对音圈马达的超小型体积要求，本申请人于2022年在申请号为202211331530.5(申请公布号为CN 115549353 A)的中国发明专利《一种OIS马达线圈组件及制备方法》中提出一改进结构，通过采用平板线圈替代了传统的线圈套设于支架上的结构。尽管已将线圈结构升级为平板型以节约空间，但音圈马达中体积占比最大的底座和载体部分尚未实现全面的小型化改造。同时，大多数电子元件仍然是独立安装的，这意味着在提高音频马达整体集成度以及进一步缩减其体积方面，仍拥有一定的优化空间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状提出一种高集成度的用于音圈马达的线路模组的制备工艺及线路模组。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于音圈马达的线路模组的制备工艺，其特征在于，包括步骤：
加工线路：在基板的上下表面制作线路图形，并将上下表面的线路相导通；
压合覆盖膜：将覆盖膜压合在线路表面，并在需要焊接电子元器件与线圈的位置开窗；
表面处理：对开窗处的线路进行表面处理，形成具有焊盘的线路板；
焊接电子元器件：将电子元器件与线路板的焊盘相焊接，并通过注塑将电子元器件封装；
焊接线圈：将线圈与线路板的焊盘相焊接，从而制成集成有线路板、电子元器件以及线圈的线路模组。
作为优选，在进行所述步骤焊接电子元器件时，将电子元器件焊接于线路板的同一表面。
进一步地，在进行所述步骤焊接线圈时，将线圈焊接于线路板上与电子元器件所在表面相对的另一表面。
为保护线圈并起到支撑作用，可选地，在完成所述步骤焊接线圈后，通过注塑将线圈封装。
优选地，在进行所述步骤压合覆盖膜时，在线路板的边缘处也进行覆盖膜的开窗，使该区域作为线路模组的引脚；在进行所述步骤焊接线圈时，注塑避开所述引脚区域。
为使线路模组整体强度更高，也可采用另一可选方案：在进行所述步骤焊接电子元器件与所述步骤焊接线圈时，将电子元器件、线圈以及线路板完全注塑封装于注塑层内部；所述制备工艺还包括步骤：
钻盲孔：在注塑层上钻盲孔；
重布线层：通过重布线层将线路模组内的电路pin引到盲孔的底面处作为线路模组的引脚。
具体地，在进行所述步骤钻盲孔时，钻出的盲孔底面为线路板侧面、或线路板上表面、或线路板下表面、或线圈表面。
在进行所述步骤焊接线圈时，有多种可选地焊接方案，优选地，焊锡通过线圈的圈中心的通孔与线路板的焊盘将线圈与线路板相焊接。或者，线圈表面通过表面处理制成焊盘，焊锡在线圈的焊盘与线路板的焊盘之间将线圈与线路板相焊接。
本发明还提出一种用于音圈马达的线路模组，其特征在于，应用上述制备工艺制作而成。
本发明通过集成化设计，将线路板、电子元器件和线圈等关键部件紧密地组合在一个小型线路模块内，采用注塑工艺形成外壳，取代了传统笨重的底座和支架结构，并详细公开了其制作工艺。这种创新不仅实现了内部空间的最大化利用，使得各组件能够紧凑有序地排列，而且还为其他组件或扩展功能提供了更多可能性。同时，由于减少了额外的连接器和部件数量，整个模块的重量得以显著减轻，这不仅简化了音圈马达的组装流程，而且还降低了生产成本。
附图说明
图1～3为本发明实施例一的制作工艺示意图，其中(a)～(n)依次对应S1～S14；
图4～7为本发明实施例二的制作工艺示意图，其中(a)～(P)依次对应S1～S16。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一
如图1～3所示，为本发明一种用于音圈马达的线路模组的制备工艺及线路模组的优选实施例，制备工艺具体包括如下步骤：
S1、基板下料：基板包括中间绝缘层1与覆盖于中间绝缘层1上下表面的导体层2。本实施例中选用双面覆铜FCC作为基板，基板厚度根据产品需求搭配设计，优选为10～300μm，导体层2材质为铜，优选厚度13～36μm铜箔。
S2、钻孔：在基板表面钻导通孔3，用于后续导通基板上下表面的两层线路。钻孔工艺可采用机械钻通孔，激光钻通孔，模具冲孔，激光钻盲孔等，本实施例以机械钻通孔为例进行说明。
S3、沉积种子层：在基板整板沉积一层种子层4，作为后续加成导体的过渡层。工艺可选化学沉积法，真空镀膜法等，种子层4材质可以是钛、铜、镍等，或者不同金属的合金层，本实施例以铜为例进行说明。
S4、电镀：对基板做整板电镀，使基板表面与导通孔3的孔壁内均镀上电镀层5。
S5、压膜：在基板的上下表面及通孔内均压上光刻胶，形成干膜层6。光刻胶选用的种类及厚度需根据实际产品设计，本实施例以日立RD1229(厚度29μm的图形选镀光刻胶)为例进行说明。
S6、曝光：对干膜层6的线路图形区域进行曝光，使干膜层6的曝光区域6b的光刻胶受光照射发生聚变，用于在后续的蚀刻过程中保护线路。
S7、显影：将干膜层6的未曝光区域6a溶解，露出非线路图形区域的导体层2，干膜层6的曝光区域6b因光刻胶发生剧变而无法被溶解。
S8、蚀刻：使用与导体层2相对应金属蚀刻液将不受干膜层6保护区域的导体层2进行化学腐蚀，蚀刻后导体层2余留的部分形成线路，蚀刻工艺可选普通蚀刻、真空蚀刻、二流体蚀刻等。
S9、去膜：将保护导体层2的剩余干膜层6(即曝光区域6b的干膜层6)进行去膜，去膜溶液可选有机去膜液、无机去膜液等，具体根据光刻胶类型选用对应去膜溶液。从S1依次进行到S9即完成了为基板加工线路的工艺步骤。
S10、压合覆盖膜：将覆盖膜压合在线路表面，并在需要焊接电子元器件11与线圈12的位置开窗形成窗口15。在线路板的上表面边缘处也进行覆盖膜的开窗，使该区域的线路在接下来表面处理后作为线路模组的引脚14。覆盖膜用于保护线路板的外表面和导电图案，防止环境因素对线路造成损害，同时也提供电气绝缘。覆盖膜包括PI层8与AD胶7，其类型、规格根据客户需求或设计选择。
S11、表面处理，对窗口15处进行表面处理，形成具有焊盘9的线路板，常见表面处理工艺包括镍钯金，化金，OSP，双表面处理；焊接优选化金；绑线优选镍钯金，具体根据客户产品设计选择。
S12、焊接电子元器件11：将包括电容11a、电阻11b、IC元件11c、霍尔传感器11d等在内的电子元器件11与线路板下表面的焊盘9相焊接，并通过注塑形成第一注塑层10，第一注塑层10将电子元器件11封装。第一注塑层10不仅可以保护这些电子元器件11，还能起到替代底座的作用。
S13、焊接线圈12：将线圈12通过SMT工艺与线路板上表面的焊盘9相焊接。此步有多种可选的焊接方案，如焊锡通过线圈12的圈中心的通孔与线路板的焊盘9将线圈12与线路板相焊接；又如线圈12表面通过表面处理形成焊盘9，焊锡在线圈12的焊盘9与线路板的焊盘9之间将线圈12与线路板相焊接。
S14、注塑封装线圈12：在线路板上表面选做注塑形成第二注塑层13，第二注塑层13用于保护线圈12并起支撑作用，在注塑时需要注意避开引脚14所在区域。本步骤可根据需求或者设计选做。
由上述步骤S1～S14制成的线路模组包括线路板、电子元器件11与线圈12，以及第一注塑层10和第二注塑层13。
线路板包括中间绝缘层1，以及分别位于中间绝缘层1上下表面的线路。中间绝缘层1开有导通孔3，导通孔3的孔壁上有种子层4与加成后形成的电镀层5共同实现上下表面线路的导通。线路表面还覆盖有覆盖膜，覆盖膜包括PI层8与AD胶7，AD胶7用于将PI层8粘合到线路上，同时填充到线路间隙间和线路与PI层8间，起到绝缘的作用。覆盖膜在需要焊接电子元器件11、线圈12以及需要作为线路板引脚14的区域开有窗口15，窗口15区域的线路表面通过表面处理形成有焊盘9，焊盘9用于与电子元器件11、线圈12以及外部电器的连接。
电子元器件11包括电容11a、电阻11b、IC元件11c与霍尔传感器11d等，焊接于线路板的下表面，并被第一注塑层10封装于内。线路板的上表面焊盘9处焊接有线圈12，并被第二注塑层13封装于内，注塑时避开引脚14区域，使引脚14外露于第二注塑层13。
实施例二
本实施例是本发明一种用于音圈马达的线路模组的制备工艺及线路模组的另一优选实施例，与实施例一的区别在于：
S10、压合覆盖膜：将覆盖膜压合在线路表面，并在需要焊接电子元器件11与线圈12的位置开窗形成窗口15。在线路板的边缘处不为引脚14留有窗口15。
S14、注塑封装线圈12：在线路板上表面选做注塑形成第二注塑层13，第二注塑层13用于保护线圈12并起支撑作用，在注塑时将线圈12与线路板上表面完全塑封于第二注塑层13内。本步骤可根据需求或者设计选做。
此外，本实施例还包括步骤：
S15、钻盲孔16：在注塑层上钻盲孔16，钻盲孔16的位置可以有多种选择，本实施例在注塑层上表面钻盲孔16，使线圈12的上表面的焊盘9外露，该焊盘9作为盲孔16的底面。
S16、重布线层(Redistribution Layer，RDL)：通过重布线层将线路模组内的电路pin引到线路模组的上下表面或侧面，根据设计或者需求引到合适的bump或者bonding pad上，在本实施例中将电路pin引到线圈12的上表面作为线路模组与外部电器连接的引脚14。
由上述步骤S1～S16制成的线路模组与实施例一中制成的线路模组区别在于，线路板、电子元器件11以及线圈12被第一注塑层10、第二注塑层13塑封于内，第二注塑层13的上表面开有盲孔16，盲孔16底面为线圈12的上表面焊盘9，引脚14由该焊盘9处引出从而外露于第二注塑层13。
Claims (10)
1.一种用于音圈马达的线路模组的制备工艺，其特征在于，包括步骤：
加工线路：在基板的上下表面制作线路图形，并将上下表面的线路相导通；
压合覆盖膜：将覆盖膜压合在线路表面，并在需要焊接电子元器件与线圈的位置开窗；
表面处理：对开窗处的线路进行表面处理，形成具有焊盘的线路板；
焊接电子元器件：将电子元器件与线路板的焊盘相焊接，并通过注塑将电子元器件封装；
焊接线圈：将线圈与线路板的焊盘相焊接，从而制成集成有线路板、电子元器件以及线圈的线路模组。
2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，在进行所述步骤焊接电子元器件时，将电子元器件焊接于线路板的同一表面。
3.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，在进行所述步骤焊接线圈时，将线圈焊接于线路板上与电子元器件所在表面相对的另一表面。
4.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于，在完成所述步骤焊接线圈后，通过注塑将线圈封装。
5.根据权利要求4所述的制备工艺，其特征在于，在进行所述步骤压合覆盖膜时，在线路板的边缘处也进行覆盖膜的开窗，使该区域作为线路模组的引脚；在进行所述步骤焊接线圈时，注塑避开所述引脚区域。
6.根据权利要求4所述的制备工艺，其特征在于，在进行所述步骤焊接电子元器件与所述步骤焊接线圈时，将电子元器件、线圈以及线路板完全注塑封装于注塑层内部；所述制备工艺还包括步骤：
钻盲孔：在注塑层上钻盲孔；
重布线层：通过重布线层将线路模组内电路pin引到盲孔的底面处作为线路模组的引脚。
7.根据权利要求6所述的制备工艺，其特征在于，在进行所述步骤钻盲孔时，钻出的盲孔底面为线路板侧面、或线路板上表面、或线路板下表面、或线圈表面。
8.根据权利要求1～7任意一项所述的制备工艺，其特征在于，在进行所述步骤焊接线圈时，焊锡通过线圈的圈中心的通孔与线路板的焊盘将线圈与线路板相焊接。
9.根据权利要求1～7任意一项所述的制备工艺，其特征在于，在进行所述步骤焊接线圈时，线圈表面通过表面处理形成焊盘，焊锡在线圈的焊盘与线路板的焊盘之间将线圈与线路板相焊接。
10.一种用于音圈马达的线路模组，其特征在于，应用权利要求1～9任意一项所述的制备工艺制作而成。
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