TWI223919B - Small vibration motor and method of manufacturing the same - Google Patents

Description

1223919 玫、發明說明： L务明所屬之技術領域】 本檔案依據日本專利局在2002年7月3〇日 檔案JP2002-220889,其整體内容以提及方式併入田本^本優先 本發明與-小型震動馬達有關，其内置於―；子 中，如行動電話、PDA或其類似物等 衣 其製造方法有關。 以及與 【先前技術】 一傳統地，如行動電話、pDA及其類似物等電子裝置包括 一所謂的靜音模式之機構，以藉由震動來通知一來電，以 及一鬧鐘以藉由震動來通知一預定時間，以及相似=況。 2為產生震動 < 機構，此類電子裝置中内置一震動驅動 器0 圖14A概要顯示一行動電話之内部結構，其中内置一做為 傳統震動驅動器的震動馬達。圖HB概要顯示該震動馬達之 外觀。如圖14A所示，印刷電路板（主板）101、102安裝於行 黾忐之内。一揚聲器103與一震動馬達1〇4與印刷電路 板101之側面相連。震動馬達1〇4由一安裝於印刷電路板仙 的驅動态1C 105驅動。另一方面，印刷電路板1〇2之侧面 上文裝了 —電源供應1C 110、一轉換器1C 111、一 MPU 112、 一圮憶體1C 113及其類似物。 所不震動馬達1〇4為具有一電刷的馬達。如圖14B所示， 重！ 125固定於一輸出軸120周圍。當震動馬達1〇4受到驅 力時知出軸120旋轉，且重量125偏心旋轉。重量125之偏 85736 心旋轉使得產生_ 傳統地，當用具有電能量產生：為—震動组件。 截槽短路引起的轉^達作為震動馬達時，由所謂 操作之可靠性=竭m物動產生 而：：：#於一可攜式裝置及其類似物之内部體積，自炊 而然較小的震動馬達更為適宜。馬 ：自然 mm之直徑。然而， 、l 了碌小為如3·5 生問題。即，產生不;&之直徑製得更小，可能會發 f屋生足夠震動，因而震動组件減少。特定ί:=不 如行動電話，及其類 ：:二：來’ 因此造成一門㈣了镐式衣置趨向於更薄。 攜式裝置具有^難。守—圓筒型震動馬達裝入如此薄的可 壽以其類似物等可攜式裝置之電* 成-問題，即馬達：：耗顯然更為適宜。然而’這造 耗的增加。小型化引起轉動次數與電功率消 力此:而IT:震動馬達組合於電子裝置中需要依靠人 刀因而其自動化作業較困難。 二而要^供-較小的震動馬達，其可小型化與薄型 動組合於—電子裝置中，以及一製造該震動馬達 【發明内容】 勺^達到上逑目標’根據本發明之一小型震動馬達的特徵 ^ -轉子軛’其中安放一不平衡重量及一磁體且該轉 子輛固定於一細|_ · ^ 上以面向磁骨..置'’人^力扭矩產生線圈’其置於一基板 4，置I基板上的驅動電子零件，复 :模=片組成之積體電路，且向驅動扭矩產:線圈提 基板m?專子輛圍繞軸旋轉；一底板，其支撐該 土 ”接口於軸的徑向軸承固定；及一蓋子嘗 轉子輛、該驅動扭柘盡 我 復策 於該底板上。產生相與該驅動電子零件，並附著 同樣’作為較佳具體實施例，在該小型震動馬達中，基 可由一彈性基板構成，驅動扭矩產 ： 子與該彈性基板電連接。 圈T精由二個端 同“，作為較佳具體實施例，該小型震動馬達 形成於突出封裝的基板上之端子，其與_安裝於— 的連接器接合，從而與之電連接。 、王板上 同樣’作為較佳具體實施例，該小型震動馬達 端子，其置於蓋子或底板中並與一安 、 括 接合，從而與之電連接。 …-王板上的插座 同樣，作為較佳具體實施例，該小型震動馬達可包括— :台、，其形成於一與一主板相接觸的蓋子或底板之表面 上，並與另一形成於主板上的平台電連接。 為達到上述目標’根據本發明之—小型震動馬達的一制 造万法之特徵包括以下步驟：將驅動電子零件與—驅動2 ::π文衣於一板上’在一由一轉子軛與—軸組成的 ^子中’放置-磁體於該轉子輛上以面向驅動扭矩產生線 圏’放置一不平衡重量於轉子輛之一部分上；固定一徑向 85736 轴承於-底板上；安裝—底板於基板 向軸承；將轉子安裝於盥 一 Μ底板放置瓜 苫子爱I其 、/、要a的向軸承上；以及以一 呈于復盍基板、驅動電子 蓋子附著於底板上。7件“子而進行封裝，並將該 J二較佳具體實施例’該小型震動馬達之製造方 可為，作為驅動電子零件，…個由非模塑裸 曰曰片組成之積體電路安裝於基板上。 :κ 4乍為較佳具體貫施例’該小型震動馬達之製造方 κ可料為，使板可由—彈性基板構成，驅動扭矩產生線 圈可精由三個端子與該彈性基板電連接。 、同k β為較佳具體實施例，該小型震動馬達之製造方 "匕括在大出封裝的基板上形成一端子的步驟，其與 士农表主板上的連接器接合，從而與之電連接。 、同k ’作為較佳具體實施例，該小型震動馬達之製造方 法可包括一放置一端子於封裝上的步驟，該端子與一安裝 杰主板上的插座接合，從而與之電連接。 7 k，作為較佳具體實施例，該小型震動馬達之製造方 法可包括一形成一平台的步驟，該平台形成於一與封裝之 王板相接觸的表面上，並與另一形成於主板上的平台電連 接。 在本發明中’驅動電子零件與驅動扭矩產生線圈安裝於 板上。在由轉子軛與軸組成的轉子中，放置磁體使之面向 轉子軛中的驅動扭矩產生線圈。不平衡重量放置於轉子軛 足一邵分上。徑向軸承固定於底板上。放置徑向軸承的底 85736 1223919 板女裝於板上。軸與徑向軸承接合，且轉子亦安裝於徑向 軸承上此外以盖子覆盖板、驅動電子零件與轉子。接 著，將蓋子附著於底板上以進行封裝。因而，該震動馬達 可小型化與薄型化。此外，製造該震動馬達及安裝該馬達 於一電子裝置之過程能夠自動執行。 【實施方式】 以下麥考附圖說明本發明的一項具體實施例。 A.小型震動馬達之結構 圖ΙΑ、1B為展示根據本發明具體實施例之一小型震動馬 達的結構之示意圖。一彈性印刷⑺以此printed; Fp)線圈ι與 磁^ 2相互面對放置。Fp線圈i由一複數個層組成的佈線 層構成。自一彈性基板3輸入的一信號由一驅動器4轉化 為一三相電壓以週期性產生一磁場。磁體2與一具有一軸$ 的軛6連接。FP線圈丨之旋轉磁場使磁體2及軛6旋轉。一不 平衡重量7偏心安裝於軛6上。不平衡重量了之旋轉產生一不 平衡組件從而產生一震動。 在FP線圈1之四個角上形成缺口 1〇，彈性基板^於該處曝 露。驅細C4、被動零件(C、R) u及其類似物安裝於缺口 10上。彈性基板3以聚g盈亞胺作為基礎材料，且体線表面用 Cu + Ni+Au處理。 軸5由安裝於—底板12、一止推轴承14及一止推轴承支架 15上的-徑向轴承13支撐。徑向轴承13以燒結金屬製成， 於其中浸潰例如銅基、鐵鋼基或鐵基的油，且其為圓筒狀 成形構件。附帶一提，徑向軸承13可由樹脂製成。 85736 -10- 1223919 同木κ，一蓋子16經垣隙、度接 ,L , ，、丨清綷接因而固定於底板12。蓋子16 Λ u 、 土辰動馬達在安裝於主板時可由一 钱械臂及類似物組合（併 、 山、、 （奸入）。同樣，彈性基板3之一部分突 出，以與主板以佈線連接炊 、接。然而，此突出並非基本條件。 如上該之根據本發明的小

.. r、 辰動馬達足大約尺寸為8.6 X 8·6 mm，厚度為1.9 mm，髎籍 和为為14〇 mm。具有電刷的傳統 馬達足尺寸約為300至500 m 3 ..、 攸而，與傳統馬達比較，根 據本具體貫施例的小刑赏舌i 1/3。 -辰動馬達可實質減少其體積至1/2至 B ·小型震動馬達之製造過程 以下描述上述小型震動馬達之製造過程。此處，圖2八至 =為顯示驅動器IC 4製造過程的概念圖。同樣，圖W為 -π ! J辰動馬達製造全過程的流程圖。此外，圖从至此 為解釋小型震動馬達製造過程的示意圖。 Β-1.驅動器ic之製造過程 首先’如圖2Α所示，藉由一典型過程如—光處理及其類 似過耘’於一Sl晶圓2〇上形成必要電路。之後，如圖邡所 示，突出電極21於其上形成。接著，如圖％所示，依次一 個個切割晶片’並如圖2D所千，蔣並a τ' 口 /r不知其以一擴展環22製成 片。該驅動器IC並非-典型封裝即―與樹脂及其㈣物一 起模塑的IC)，而為一所謂的裸晶片，其中一電路區段曝 露°同樣’突出電極21可由一 Au電鍍、—Ni電鍍、一 Au銷 針凸出方法一焊塊方法及其類似方法而形成。此突出 電極對供應條件與晶圓檢查方法的要求靈活。 85736 -11 - B_2.彈性基板處理過程 另万面，準備一彈性基板（圖；3中步驟Sl〇)，立以— 其上進行焊接（回焊）（步騾S14) 展示)製成。首先，如圖7A所示，驅動器1C(裸晶 、人/被動元件（C、R) 11放置於彈性基板3上的預定位置。 万上進行烊接（回焊），且對焊膏中戶斤含的助溶劑進行清 ^。接著，塗佈未充滿樹脂以機械加強驅動器IC4。再次， 樹脂於一熱固化過程中固化(步驟S12)。*著，如圖π所 不，以一不同過程製造之FP線圈丨放置於—預定位置，並於 FP線圈1與彈性基板3之間有三個連接部分，且也僅有三 個藉由彈性基板3通往主板（未展示）的連接端子。從而，儘 管震動區段與驅動器1C 4電連接，但其並非一強震動器^ 並可減少彈性基板3自身產生的震動。因而，有可能壓制所 安裝部分之機械應力。接著，檢查電路（步驟S16)。如電路 含有任何可修復缺陷，回到步騾S12以藉由進行再次焊接及 類似過程而對其進行修復並再次檢查。另一方面，如其各 有任何不可修復缺陷，則將其丟棄（步驟Sl8)。同樣，如檢 查結果滿意’操作流程進入下一過程，其於後描述。 B_3.徑向軸承安裝過程 為封裝該小型震動馬達’準備一底板（圖4中步驟S2〇)。 底板12由在一鋁板及類似物上進行一滚動過程而製得。首 先，如圖8A所示，安裝徑向軸承13於底板12上（步驟S22)。 接著，如圖8B至8C所示’安裝止推軸承14與止推轴承支架 15(步驟S24)，其經填隙處理使之固定（步驟S26)。接著，檢 85736 -12- 旦乜向軸承13、止推軸承14與止推軸承支架15是否正確安 ^ (步驟S28)。此處，如其中任一含有缺陷，則將之丟棄（步

It S30)。另一方田，如其不含缺陷，操作流程進入下一過 程，其於後描述。 B-4·轉子軛處理過程 備轉子軛6(圖5中之步，驟S4〇)。如圖9A所示，將磁體2 附著其上（步驟S42)。接著，磁化磁體2(步騾§4句。如圖犯 所示，轴5壓入轉子輛6(步驟S46)。接著，如圖9C所示，不 平衡重量7附著於轉子輛6上且經填隙處理，從而使之固定 於其上（步騾S48)。 B-5·組合過程 亦圃與10B所 成 、 … 叫工地坪性基板處理過程开j 其上女裝了零件的彈性基板3，附著在上述安裝徑向輕 承的過程所製造之底3 ] 早 請所… （圖6中之步驟S50)。接著，如 裝於徑向軸承13(步驟S52)。 口 子車尼6安 製成之蓋子16經填隙處理從 、人目’不同方式 且一妒伶、4不 仗而固疋於辰板12上（步驟S54)， 且知與王板笔連接之端子與彈性美办 (步，驟S56)。接著，進才^ 土 〈大部分焊接 ,^ 丁卜硯與電氣檢查（步騾S58)。如有# 何缺陷’丟棄該震動馬達(步驟s6〇)。 ）：有任 陷，裝運該震動馬達（步 万四，如播缺 製造完畢。 〈（為啦）。小型震動馬達30如上所述

化Γ :、施例之小型震動馬達30可小型化血茸 化。與具有電刷的傳統馬 U 」d辰動馬達30之縱 85736 -13- 1223919 向尺寸大約為8·6 x 8·6 mm，厚度大約為1.9 mm，體積大 勺為G_因而’其體積實質上為傳統馬達的1/2至1/3。 2外’驅動㈣可作為裸晶片安裝，其優點為可減少晶片 製造過程。進—牛 絲 y轉子軛6於内部旋轉有助於提高冷卻效 率。 同樣，由於震動馬達30中含有驅動器1C 4,並安裝在主板 ⑽…安裝表面安裝零件的類似方、 時’需:我別小型震動馬達3〇之安裝方向。為指示安裝方 =’ 一間易標記可如圖11A與nB所示印製，或可切除外 表面芡—邵分以形成缺口 32,如圖11C所示。 此外’作為將小型震動馬達3〇安裝於主板之方法，其包 R含二圖以所示，彈性印刷電路板㈣舰恤㈣Circuit :、，PC)連接器4〇之使用方式，該連接器與形成於彈性基 板《笑出區段上的端子電連接；如圖12β所示，插座歡 =万式’該插座與置於一封裝中以進行電連接的一端子 接泛，以及平台42之形成方式，該 ^ ^ ^ 口位万；小型震動馬達 由此等、以安裝於主板上’如同表面安裝零件。藉 由此寺万法，可靈活地應對客戶要求。 一同^關於震動馬達30之裝運/交貨方式，可如圖13所 开[、封裝為-卷狀帶50’使得管理零件更加容易。小 土辰動馬達顺存於具有卷輪孔52之卷狀帶 動馬達儲存部分51。 T —小孓辰 述具體實施例與例子僅為本發明之範 注 思本無明並不侷限於此類具體實施例與例子，根據其設計 85736 -14 - 1223919 及其類似形式可做出各種改動、組合與次組合，而不备北 離本發明之範圍。 曰司 【圖式簡單說明】 從以上結合附圖說明之本發明目前的較佳範例性具體會 施例已明白本發明之上述及其它目標、特徵與優點= 中·· ， 圖ΙΑ、1B為說明根據本發明〆具體實施例之一小型震動 馬達的結構之示意圖； 圖2A至2D為顯示驅動器IC 4製造過程的概念圖； 圖3為顯示一小型震動馬達之/製造過程的流程圖； 圖4為顯示一小型震動馬達之/製造過程的流程圖； 圖5為顯示一小型震動馬達之/製造過程的流程圖； 圖6為顯示一小型震動馬達之/製造過程的流程圖； 圖7A、7B為解釋一小型震動馬達之—製造過程的示意 圖； 圖8A至8C為解釋一小型震動馬達之一製造過程的示意 圖； 圖9A至9C為解釋一小型震動馬達之一製造過程的示意 圖； 圖10A至10C為解釋一小型震動馬達之一製造過程的示意 圖； 圖11A至11C為解釋一小型震動馬達之一製造過程的示意 圖， 圖12A至12C為顯示將小型震動馬達30安裝於一主板上之 1223919 方法實例之示意圖； 圖13為顯示小型震動馬達30裝運/交貨方式的一實例之示 意圖；以及 圖14A、14B概要顯示一行動電話之内部結構，其中内置 一用作傳統震動驅動器的震動馬達。 【圖式代表符號說明】 1 彈性印刷線圈 2 磁體 3 彈性基板 4 驅動器1C 5 軸 6 轉子輛 7 不平衡重量 10 缺口 11 被動零件 12 底板 13 徑向軸承 14 止推軸承 15 止推軸承支架 16 蓋子 20 Si晶圓 21 突出電極 22 擴展環 30 小型震動馬達

1223919 31 簡易標i己 32 缺口 40 彈性印刷電路板連接器 41 插座 42 平台 50 卷狀帶 51 小型震動馬達儲存部分 52 卷輪孔 100 行動電話 101 ^ 102 印刷電路板 103 揚聲器 104 震動馬達 105 驅動器1C 110 電源供應1C 111 轉換器1C 112 MPU 113 記憶體1C 120 輸出轴 125 重量 ,η

Claims (1)

1223919 拾、申請專利範圍： 1. 一種小型震動馬達，其包含： 一轉子軛，其中放置一不平衡重量及一磁體，且該轉 子輛固定於一軸上； 一驅動扭矩產生線圈，其置於—基板上以面向該磁 體； 置於該基板上之驅動電子零件，其包含具有非模塑裸 晶片之積體電路，並向該驅動扭矩產生線圈提供—交流 電流以使該轉子輛圍繞該軸旋轉； 一底板，其支撐該基板，與該軸接合的一徑向軸承固 定於其上；以及 盖子，用以復蓋该轉子輛、該驅動扭矩產生線圈及 該驅動電子零件，其附著於該底板上。 2·如申請專利範圍第1項之小型震動馬達，其中該基板包含 彈性基板’且藉由三個端子該驅動扭矩產生線圈與該 彈性基板電連接。 3·如申請專利範圍第1項之小型震動馬達，其進一步包含一 开’成於突出該封裝的一基板上之端子，其與一安裝於一 主板上的連接器接合，從而與之電連接。 4·如申請專利範圍第1項之小型震動馬達，其進一步包含一 放置於該蓋子或該底板上之端子，其與一安裝於一主板 上的插座接合，從而與之電連接。 5·如申請專利範圍第1項之小型震動馬達，其進—步包含一 平台’其形成於該蓋子或該底板之一表面上並與一主板 1223919 接觸，且與另一形成於該主板上的平台電連接。 6· —稀鸯！；生 t 表乂―小型震動馬達的方法，包括以下步驟·· … 基板上安裝驅動電子零件與一驅動扭矩產生線 圈； 含—轉子軛及一軸的轉子中，在該轉子軛上放 置磁體使之面向該驅動扭矩產生線圈； 於孩轉子軛之一部分上放置一不平衡重量； 兩'一後向轴承固定於一底板； 將一底板安裝於該基板上，該底板上放置該徑向 承； 將該轉子安裝於與該軸接合之該徑向軸承；以及 用盍子覆蓋該基板、該驅動電子零件與該轉子來進 行封裝’並將該蓋子附著於該底板。 7’如申μ專利範圍第6項之製造小型震動馬達的方法，其中 作為該驅動電子零件，至少一個包含非模塑裸晶片之積 體電路安裝於該基板上。 8.如申請專利範圍第6项之製造小型震動馬達的方法，其中 这基板包含一彈性基板，且藉由三個端子該驅動扭矩產 生線圈與該彈性基板電連接。 9·如申請專利範圍第6項之製造小型震動馬達的方法，其進 :步包含-步驟，其中在突出該封裝的—基板上形成一 场子，孩端子與一安裝於一主板上的連接器接合，從而 與之電連接。 1〇·如申請專利範圍第6項之製造小型震動馬達的方法，其進 1223919 一步包含將一端子放置於該封裝上之步驟，該端子與一 安裝於一主板上的插座接合，從而與之電連接。 11.如申請專利範圍第6項之製造小型震動馬達的方法，其進 一步包含一形成一平台的步驟，該平台形成於一與該封 裝之該主板相接觸的一表面上，其與另一形成於一主板 上的平台電連接。