一种薄膜片式压电手机振动马达的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及手机振动装置领域，尤其涉及一种薄膜片式压电手机振动马达。
【背景技术】
[0002]为了防止在嘈杂的环境漏接电话或者是为了增强提醒，电子产品往往设置有振动功能，特别像手机这样每个人都会随身携带的电子产品，其通过振动来达到及时提示信息。现有的振动装置通常由电机和安装在转子轴上的配重偏心轮组成，其工作原理是:利用电机转子带动偏心轮转动，由于偏心轮造成负荷上的不对称，产生一个具有一定振动频率和幅度的机械振动，然后再将此振动波传递到手机外壳或其周边结构上，使手机外壳或周边结构发生振动，通过振动提示来电。从工作原理来讲，其优点是工作原理可靠，制造加工工艺成熟。但是，其缺陷是:
[0003]—、现有振动马达必须有转子这一旋转部件，而且又工作在有刷、偏心和高速旋转等较恶劣工况，对电刷、换向器、轴承材质要求较高；即便这样，转子部件工作寿命也很有限，这是现有马达结构和其工作原理所决定的，目前尚无法避免。
[0004]二、随着电子产品的薄形化，对振动马达的厚度要求减到2毫米甚至更薄，但受现有振动马达结构上的限制，即使是片式振动马达，也很难做到3毫米以下。
[0005]三、现有的电子产品振动马达，其零部件均相当于机械手表级的精密度较高机械零件，需要用专用机床设备加工，还有较高的机械装配精度要求，加上多道工序尚需依靠人工操作，从而使产品的一致性和合格率均会受到影响，制作工艺复杂，成本较高。
[0006]四、现有的振动马达从接通电源到稳定振动需要一段时间，也就是振动马达对触发的响应时间。现代的手机中通常安装了许多游戏，而这些游戏应用对振动马达的响应时间要求尽可能短，才会有较好的体验。偏心电磁电机从启动到转速稳定需要较长时间，因此目前振动马达的响应时间较长。
[0007]其中，申请号为CN200510034457.5的专利和申请号为CN201220126866.3的专利提出利用磁致伸缩材料实现振动，其利用电磁效应产生振动，但是电磁式在工作中会产生热量，影响电子产品的使用效果，同时磁致材料在工作时候需要大电流，从而增加电子产品电池电量的消耗，减少电池使用时间。磁致伸缩在工作中产生的电磁波辐射同样会影响电子广品寿命Ο
[0008]申请号为CN201310048497.X的专利提出管状压电振动器，采用弹性管状多面体结构，其结构复杂，要有多个平面和曲面结构，在振动器的制造过程中工艺复杂，难以实现标准产业化，同时其采用弹性多面体结构很难实现振动器微型化，不利于现在电子产品扁平化，微型化发展趋势。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是针对上述手机振动装置存在的不足，提供一种薄膜片式压电手机振动马达，以克服现有手机振动装置存在的各种缺陷。
[0010]实现本发明目的的技术方案是:一种薄膜片式压电手机振动马达，包括第一压电片、振动膜片、上壳、下壳和信号发生器，第一压电片安装在振动膜片的一个表面，振动膜片固定在上壳和下壳之间，信号发生器与第一压电片相连接，信号发生器与振动膜片相连通，信号发生器向第一压电片施加电压时，第一压电片带动振动膜片振动，振动膜片将振动传递到上壳和下壳上。
[0011]作为本发明的优化方案，振动膜片为金属膜片。
[0012]作为本发明的优化方案，一种薄膜片式压电手机振动马达还包括第二压电片，第二压电片安装在振动膜片的另一个表面，信号发生器与第二压电片相连接，信号发生器向第二压电片施加电压时，第二压电片带动振动膜片振动，振动膜片将振动传递到上壳和下壳上。
[0013]作为本发明的优化方案，振动膜片的四周边缘固定在上壳和下壳之间，第一压电片安装在振动膜片的上表面，第二压电片安装在振动膜片的下表面。
[0014]作为本发明的优化方案，第一压电片和第二压电片为环形结构，振动膜片的中心部位固定在上壳和下壳之间，第一压电片和第二压电片分别位于振动膜片的中心部位的外侧，第一压电片安装在振动膜片的上表面，第二压电片安装在振动膜片的下表面。
[0015]作为本发明的优化方案，振动膜片为悬臂梁，振动膜片的一端固定在上壳和下壳之间，第一压电片安装在悬臂梁的上表面，第二压电片安装在悬臂梁的下表面。
[0016]作为本发明的优化方案，振动膜片为四个悬臂梁，四个悬臂梁的一端均固定在上壳和下壳之间，四个悬臂梁两两对称分布，四个悬臂梁均与下壳的底面平行，第一压电片为四个，四个第一压电片分别安装在四个悬臂梁的上表面。
[0017]作为本发明的优化方案，振动膜片为四个悬臂梁，四个悬臂梁两两对称分布，四个悬臂梁均与下壳的底面垂直，第一压电片为四个，四个第一压电片分别安装在四个悬臂梁的同一侧面。
[0018]本发明具有积极的效果:1)用压电振动替代电机偏心旋转产生振动换能，是一种原理性根本替代，因此在结构上取消了现有振动电机的转子旋转动部件，包括转子线圈、电刷、换向器、配重块或偏心轮等零件，大大简化了整机设计和加工工艺，提高性能指标，降低制造成本；
[0019]2)由于产生驱动通过压电片无需线圈，并且很容易通过外部导热介质有效散热，可承受相当大的功率，特点是没有旋转的转子线圈，没有电刷、换向器和轴承的摩擦损耗，因此不必担心运动损坏，大大延长了使用寿命；
[0020]3)压电片可加工成薄片状，甚至是薄膜。通过合理的设计，可将振动机构的厚度减少到2毫米以下，能满足手机小形化、超薄化之发展趋势；
[0021]4)由于压电片具有高的能量密度，因此可做到小体积大功率，而且可将压电片产生的往返机械运动，通过适当的机械放大机构放大，再耦合到手机机壳等硬质物体上，能产生较强烈的振动效果。
[0022]5)压电片工作频带宽，从每秒几次到每秒几十万次的来回膨胀和收缩，都可以稳定工作。为此可设计专用集成电路，产生程控的不同频率和幅度的电信号，使得压电片产生不同频率和不同强度的机械振动或声音，这是现有旋转振动电机很难做到的。
【附图说明】
[0023]为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中:
[0024]图1是本发明的结构图；
[0025]图2是本发明的实施例图；
[0026]图3是本发明的实施例图；
[0027]图4是本发明的实施例图；
[0028]图5是本发明的实施例图。
[0029]其中，1、第一压电片，2、振动膜片，3、上壳，4、下壳，5、信号发生器，6、第二压电片。
【具体实施方式】
[0030]如图1-5所示，本发明公开了一种薄膜片式压电手机振动马达，包括第一压电片1、振动膜片2、上壳3、下壳4和信号发生器5，第一压电片1安装在振动膜片2的一个表面，振动膜片2固定在上壳3和下壳4之间，信号发生器5与第一压电片1相连接，信号发生器5与振动膜片2相连通，信号发生器5向第一压电片1施加电压时，第一压电片1带动振动膜片2振动，振动膜片2将振动传递到上壳3和下壳4上。其中，振动膜片2为金属膜片，具有导电作用。
[0031]如图1-3所示，一种薄膜片式压电手机振动马达还包括第二压电片