一种压电蜂鸣器SIP电路装置及其封装结构的制作方法

一种压电蜂鸣器sip电路装置及其封装结构
技术领域
1.本实用新型属于蜂鸣器技术领域，具体涉及一种压电蜂鸣器sip电路装置及其封装结构。


背景技术：

2.在以往，电磁式蜂鸣器具有体积小、音质好的优势，但其功耗较大，且由于结构复杂因此装配无法自动化且一致性较差，且其发声模式为电磁线圈带动金属振动膜发声，易受到系统其他器件的电磁干扰。而传统压电式蜂鸣器声压级高功耗小，但体积很难做小，且如果做成表贴式回流温度不能过高，极大的限制了其应用范围。
3.压电式蜂鸣器是电压驱动型器件，驱动压电式蜂鸣器需要较高的驱动电压以获取较大的声压级。基于此现状，本技术提供一种压电蜂鸣器sip电路装置及其封装结构。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服当前压电蜂鸣器缺点和不足，提供一种压电蜂鸣器sip电路装置及其封装结构，其为体积小且可表贴回流的集成化压电蜂鸣器。本技术压电蜂鸣器有别于传统压电陶瓷制成的压电蜂鸣片，采用压电mems的蜂鸣器芯片作为发声体，在保留传统压电蜂鸣器优点的同时，减小蜂鸣器体积，并实现可表贴回流焊。
5.本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种压电蜂鸣器sip电路装置，包括boost升压模块、发声模块、驱动脉冲产生模块、开关模块，所述发声模块与开关模块电连接，所述boost升压模块与开关模块电连接，所述驱动脉冲产生模块与开关模块电连接。
7.进一步地，所述发声模块通过打线方式与开关模块电连接。
8.进一步地，所述boost升压模块包括boost升压电路，所述boost升压电路包括高频振荡电路，所述高频振荡电路为通过运算放大器搭建的一个对外输出固定频率为3000khz方波的驰豫振荡器。
9.进一步地，所述开关模块通过高压mosfet管实现脉冲电平输出。
10.进一步地，所述发声模块为压电mems蜂鸣器芯片。
11.一种压电蜂鸣器sip电路装置的封装结构，包括上层基板、下层基板、连接板，所述连接板与上层基板和下层基板通过锡球连接，还包括压电蜂鸣器sip电路装置，所述压电蜂鸣器sip电路装置的boost升压模块和发声模块设置于上层基板上，所述压电蜂鸣器sip 电路装置的驱动脉冲产生模块和开关模块设置于下层基板上。
12.进一步地，所述下层基板底部设置有散热焊盘。
13.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
14.1、本实用新型中，采用sip封装结构，将驱动电路和发声体集成封装于同一结构体中，集成度高，构成一个体积小的有源蜂鸣器，提升整体结构设计灵活性，可应用于表贴焊盘设计，实测耐350℃回流温度，可进行表贴线自动焊装，提高焊接效率和稳定性。
15.2、本实用新型中，该装置的压电蜂鸣器驱动电路设计为boost升压模块，提高电路的驱动电压，可以实现蜂鸣器更高声压级的音量输出。
16.3、本实用新型中，底部焊盘设计为散热焊盘，使高声压级模式下的工作稳定性更高。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：
18.图1为本实用新型的系统框架图；
19.图2为本实用新型的电路原理图；
20.图3为本实用新型的sip封装结构示意图；
21.图中标记：1-上层基板、2-下层基板、3-连接板。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.应注意到：标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
27.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以使机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个原件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解
上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.一种压电蜂鸣器sip电路装置，包括boost升压模块、发声模块、驱动脉冲产生模块、开关模块，所述发声模块与开关模块电连接，所述boost升压模块与开关模块电连接，所述驱动脉冲产生模块与开关模块电连接。
29.进一步地，所述发声模块通过打线方式与开关模块电连接。
30.进一步地，所述boost升压模块包括boost升压电路，所述boost升压电路包括高频振荡电路，所述高频振荡电路为通过运算放大器搭建的一个对外输出固定频率为3000khz方波的驰豫振荡器。
31.进一步地，所述开关模块通过高压mosfet管实现脉冲电平输出。
32.进一步地，所述发声模块为压电mems蜂鸣器芯片。
33.一种压电蜂鸣器sip电路装置的封装结构，包括上层基板、下层基板、连接板，所述连接板与上层基板和下层基板通过锡球连接，还包括压电蜂鸣器sip电路装置，所述压电蜂鸣器sip电路装置的boost升压模块和发声模块设置于上层基板上，所述压电蜂鸣器sip 电路装置的驱动脉冲产生模块和开关模块设置于下层基板上。
34.进一步地，所述下层基板底部设置有散热焊盘。
35.本实用新型在实施过程中，参阅图1，一种压电蜂鸣器sip电路装置包括boost升压模块、发声模块、驱动脉冲产生模块以及开关模块，所述发声模块通过打线方式与开关模块连接；所述boost升压模块和驱动脉冲产生模块与开关模块连接。
36.参阅图1，本技术的工作原理为：系统通过外部供电后，boost升压模块将电源电压的低电压升压至高电压输出给开关模块，驱动产生模块将以4khz左右的驱动频率开通和关断高电压输出，使高电压输出以4khz脉冲频率的形式驱动发声模块而产生较高的音量输出。
37.如图1和图2所示，
①
boost升压模块通过boost升压电路将直流电平升高，内含高频振荡电路，使其输出的高压电平纹波较小；
①
a振荡电路是通过运算放大器搭建的一个对外输出固定频率为3000khz方波的弛豫振荡器。
38.如图1和图2所示，
②
开关模块通过高压mosfet管实现脉冲电平输出。
39.如图1和图2所示，
③
驱动产生模块是通过运算放大器搭建的一个对外输出固定频率为 4khz方波的弛豫振荡器，通过该4khz方波电平控制mosfet管接通和关断，实现高电平脉冲输出。
40.如图1和图2所示，发声模块是一种基于pzt压电薄膜的压电mems的蜂鸣器芯片。
41.图3为一种压电蜂鸣器sip电路装置的封装结构，分为上层基板、下层基板及连接板，连接板与上层基板、下层基板使用锡球连接，压电mems的蜂鸣器芯片与boost升压模块位于上基板，其余模块器件位于下基板，底部焊盘除电源输入pad外，设计大面积散热焊盘，使器件温度保持在最佳工作性能状态。
42.实施例1
43.一种压电蜂鸣器sip电路装置，包括boost升压模块、发声模块、驱动脉冲产生模块、开关模块，所述发声模块与开关模块电连接，所述boost升压模块与开关模块电连接，所述驱动脉冲产生模块与开关模块电连接。
44.实施例2
45.在实施例1的基础上，所述发声模块通过打线方式与开关模块电连接。
46.实施例3
47.在上述实施例的基础上，所述boost升压模块包括boost升压电路，所述boost升压电路包括高频振荡电路，所述高频振荡电路为通过运算放大器搭建的一个对外输出固定频率为3000khz方波的驰豫振荡器。
48.实施例4
49.在上述实施例的基础上，所述开关模块通过高压mosfet管实现脉冲电平输出。
50.实施例5
51.在上述实施例的基础上，所述发声模块为压电mems蜂鸣器芯片。
52.实施例6
53.一种压电蜂鸣器sip电路装置的封装结构，包括上层基板、下层基板、连接板，所述连接板与上层基板和下层基板通过锡球连接，还包括压电蜂鸣器sip电路装置，所述压电蜂鸣器sip电路装置的boost升压模块和发声模块设置于上层基板上，所述压电蜂鸣器sip 电路装置的驱动脉冲产生模块和开关模块设置于下层基板上。
54.实施例7
55.在实施例6的基础上，所述下层基板底部设置有散热焊盘。
56.如上所述即为本实用新型的实施例。前文所述为本实用新型的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型的验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。