一种全新VCM马达线圈直绕底座结构的制作方法

本发明涉及vcm马达领域，尤其涉及vcm马达底座，具体涉及一种全新vcm马达线圈直绕底座结构。

背景技术：

vcm马达是用于摄像头调焦、防抖的重要组成部分。由于工作原理与扬声器及其类似，故而业界又命名为音圈马达。音圈马达的主要原理是在一个永久磁场内，通过改变马达内线圈的直流电流大小，来控制弹簧片的拉伸位置，从而带动上下运动。手机摄像头广泛的使用vcm实现自动对焦功能，通过vcm可以调节镜头的位置，呈现清晰的图像。

虽然现有的音圈马达基于不同的生产设计商不同，产品结构或者命名会有差异，但是大致都包括以下组成部分：外壳，用于固定、安装、保护音圈马达的外部物理结构，通常采用金属材质制作。支架，用于实现镜头在水平即径向方向的移动，实现防抖作用，通常通过弹片或者精密簧片与底座连接。前簧片，用于承载载体，平衡力矩，部分音圈马达亦用于导电，为镜头提供调焦的周向运动提供回弹力，通常与后簧片配合起作用。

永磁体，产生永久磁场，通常与线圈相互作用起到调节效果。线圈，通电产生驱动力矩，与永磁体产生的用磁场相互配合作用。载体，用于安装、承载镜头。后弹簧，用于承载载体，与前黄片或者前弹簧配合工作，产生平衡力矩。底座，用于固定部件，同时提供防抖线圈、镜头载体中安装的调焦线圈供电的电路。

目前业界在有限的空间内要实现线圈与其它部品固定与通电，只能通过点胶烘烤作业进行固定，为保证与部品之间通电，焊接时需要把线头摆放在相应的区域进行焊接，这样的作业过程中存在以下缺陷问题：

1.线圈在组装前，组装位置需要进行点胶作业，为防止线圈偏移需要增加治具进行固定后再进行烘烤作业，烘烤时间长，这样增加了设备和治具投入成本，效率低，固定效果也会受到机台和人工作业影响。

2.烘烤完成后进行焊接作业时，在焊接前需要人工把线头摆放在相应的焊接位置，导致焊接位置不一致，增加作业难度，焊接完成后需要人工去除线头且不能实现机器作业，这样降低了作业效率，焊接点位置存在偏移，会发生焊接不良现象造成物料浪费，这样增加了材料成本及人工成本。

3.胶水的固化效果也会直接影响产品的可靠性；由于vcm马达属于精密仪器设备，体积非常小，任何安装或者操作不当导致的误差都可能影响最终vcm马达调节成像的效果。因此，提供一种降低安装难度，减少作业岗位，提升效率，并提高线圈安装可靠性的底座对于整个vcm马达工作的可靠性和稳定性都是非常重要的。

技术实现要素：

本申请提供一种全新vcm马达线圈直绕底座结构，用于解决一直困扰业界vcm马达的组装效率繁琐，人工成本高，效率低，可靠性低等问题。现有vcm马达用于光学防抖的线圈通常有四个，且安装位置均设置在底座的四个角的位置或则四条边的位置，现有技术安装线圈需要逐个安装，但为了保证安装的精准性，避免线圈在安装过程中因受外力变形、歪斜等造成后续vcm工作的不可靠，多采用点胶方式实现对线圈进行预固定，由于点胶并不能直接实现固定的目的，故而还需要进一步的对线圈进行加温烘烤，通过烘烤使胶水固化达到固定线圈作用。同时，在烘烤过程中还需要采用其他工装对线圈进行一致性固定，避免成型后的线圈变形不能实现精准安装。四个线圈就需要重复安装四次，现有技术每安装一个线圈就需要焊接两个线圈的铜线端头，由于线圈非常小，在焊接过程中，需要人工的将线圈的铜线端头与底座上用于为线圈导电的触点对齐，这一点对于操作人员而言难度是非常大的，对于操作人员的技术操作要求是非常高的，稍有差池就会造成焊接歪斜，影响导电，甚至焊断报废，而且目前的此工艺一直无法实现自动化。故而，采用现有的底座结构对于操作而言难度大，效率低、精准度低，导致成品加工成本高。

采用本申请的底座结构稳定性好、加工难度低、生产效率高、对于操作人员的技术水平要求更低，精准度更加可控，且可实现自动化作业。无论从技术实现的角度还是技术效果方面均明显优于现有技术。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种全新vcm马达线圈直绕底座结构，包括通过注塑成型的底座，底座靠近四角位置上设置有与vcm马达中四个永磁体相对应的四个直绕柱，四个所述直绕柱上均分别设置有相互连通的线圈，相邻两个线圈之间连接的铜线与分别预设在底座上并位于线圈两侧的触点接触，相邻两个线圈之间的铜线通过固定设置在底座上的固定棱条固定或点胶固定。

为了更好的固定线圈，同时为后续将相互连接的多个线圈分割为多个独立的线圈，优选地，所述固定棱条采用平行成对设置，位于相邻两个线圈中间位置。采用上述结构对相邻的两个线圈进行分别固定，同时利于后续的线圈分割，分割后的铜线产生的两个自由端头均通过所述固定棱条进行固定不会对线圈造成任何影响，亦不受外力作用，分割工序与焊接工序并无固定的前后顺序，更加方便操作，触点始终与铜线位置对应，极大的降低了焊接的难度，提高了焊接的精准度和一次性成功率。

为了进一步的简化底座结构，同时提供可靠的导电性能，所述底座内通过注塑预设有导电层，导电层包括多根独立的导电体，任一所述触点通过独立的导线与设置在底座一侧的导电pin脚对应连通。现有的技术中，底座的功能主要是起到固定作用，并没有自身导通供电的功能，现有技术解决对线圈的供电问题多采用柔性电路板(fpc)的方式来解决,柔性电路板(fpc)会额外占用空间，且不利于安装，同时，在vcm马达机械冲击实验过程种或则使用过程中会导致出现功能性不良。本申请采用导电层替代现有柔性电路板(fpc)的设计，既节省了安装空间，又有效的保证了电路的稳定性和可靠性，利于底座的布局设计。

在底座上，位于任一平行成对设置的所述固定棱条之间设置有用于固定线圈两个铜线自由端头的接线柱，所述接线柱与相邻固定棱条之间存在间隙。由于四个线圈在安装前为相互连接的一体结构，因此首尾两个线圈分别具有一个自由铜线端头，为了更进一步的方便自动化绕线安装及焊接，在底座上设置接线柱用于缠绕固定线圈的两个自由铜线端头，这样可以有效保证线圈与底座位置的相对固定性，确保相邻两个线圈之间的铜线与设置在底座上的触点接触，利于有序的焊接。

所述底座还包括扣合在底座上用于连接下弹片的上层盖体，所述上层盖体上对应所述线圈的位置设置有用于容纳线圈的避让槽。上层盖体的作用是更好的使底座与vcm马达其他构件之间的连接关系，譬如用于补充和弥补底座与vcm马达中的下弹片的空间连接关系，更好的调整线圈与永磁体之间的空间位置关系；作为进一步的优选方案，上层盖体亦采用底座相同的预设内嵌导电层的方式用于实现对vcm马达各个组成部分的分层式供电，取代现有柔性电路板(fpc)供电的方式。使得底座的结构整体性更好，在满足现有音圈马达底座固定功能的同时还能提供更好的供电方案。

有益效果：

1.本申请采用同一根铜线缠绕而成的四个线圈能够实现一次性安装，免去了现有线圈单独安装的繁琐和不可控性。相对于现有分体式的线圈安装的最大技术效果和优点之一是无需点胶预固定，同时也无需烘烤程序，通过一次注塑成型的结构稳定性好，铜线与需要焊接的触点位置相对确定，降低焊接的难度。

2.本申请的机构还就避免了诸如现有技术中单个线圈的两个端头处于游离状态，不易对准触点的问题；同时，亦不会因铜线端头与触点位置不对应导致的焊接难度大的问题。

3.本申请通过内置导电层替代现有的柔性电路板(fpc)进行通电，简化了结构，提高了结构的稳定性和导电性，避免了因安装导电柔性电路板(fpc)所带来的工艺复杂，效率低等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请涉及音圈马达的整体结构爆炸图；

图2是底座与下弹片的结构爆炸图(含上层盖体装配状态)；

图3是底座立体结构轴测图；

图4是底座安装线圈状态的俯视图；

图5是底座带接线柱方案的俯视图；

图6是导电层示意图；

图7是上层盖体结构轴测图；

图8是线圈安装前的结构示意图；

图9是图8中铜线自由端头的绕线接头放大图。

图中：1-外壳体；2-上弹片；3-镜头载体；4-支座；5-永磁体；6-下弹片；7-底座；71-线圈；72-触点；73-切割槽；74-固定棱条；75-直绕柱；76-接线柱；77-导电pin脚；78-导电层；8-上层盖体；81-避让槽。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的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。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“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，或者是该申请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申请和简化描述，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申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“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。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“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；可以是机械连接，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，可以是两个元件内部的连通。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申请中的具体含义。

为更好的明晰本申请相对于现有技术中的底座之间的区别和带来的不同技术效果，现先对本申请在音圈马达中的作用以及音圈马达相关结构之间的配合，工作原理进行简单论述。

结果说明书附图1-4所示内容，vcm马达由上而下依次包括外壳体1、上弹片2、镜头载体3、支座4、永磁体5、下弹片6和底座7。其中，底座7和外壳体1相互扣合起到一个固定的作用，镜头载体3是用于安装镜头的机构，镜头载体3通过上弹片2和下弹片6安装在支座4内，由于镜头载体3上还设置有用于调节焦距的电磁线圈，通过对电磁线圈通电，通电线圈产生磁场与永磁体5的磁场相互作用起到调焦的作用。上弹片2和下弹片6均采用内外圈设计，以满足镜头载体3的调焦和防抖运动的需要。永磁体5具有四颗，如图1所示，分别镶嵌在支座4的四角位置，下弹片6的内外自由端头分别于镜头载体3和底座7连接，下弹片6的中部还与支座4连接，实现底座7、支座4与镜头载体3两两之间弹性悬浮连接，通过磁场作用可以实现底座7、支座4与镜头载体3之间的相对运动。底座7对应四个永磁体5的下部设置有四个独立通电的线圈71，具体如图4所示，一个或者多个线圈71通电与永磁体5自身的磁场相互作用实现对支座4产生力的作用，从而实现镜头x/y轴防抖的调节，其中x轴为底座7所在平面，y轴为垂直于底座7所在平面的防抖。具体调节的范围、方向取决于线圈71产生的磁场作用力的大小，磁场强度的控制是通过控制线圈71电流强度来实现的。不同的设计对于电流的标定都是不同的，上述内容只是为了更好的理解本申请针对音圈马达所做的工作原理简单阐述，本申请虽未对上述调节技术做出实质性的改进，但是理解上述音圈马达的工作原理对于理解本申请的技术创新点和取得的有益技术效果具有极大帮助。

实施例1：

一种全新vcm马达线圈直绕底座结构，包括通过注塑成型的底座7，底座7靠近四角位置上设置有与vcm马达中四个永磁体5相对应的四个直绕柱75，四个所述直绕柱75上均分别设置有相互连通的线圈71，相邻两个线圈71之间连接的铜线与分别预设在底座7上并位于线圈71两侧的触点72接触，相邻两个线圈71之间的铜线通过固定设置在底座7上的固定棱条74固定。

本实施例的工作原理与现有的vcm马达工作原理并无实质区别，只是对底座及线圈的安装方式做了改变，从而通过结构的改变实现技术效果的改变。本实施例通过采用直绕柱75对线圈71缠绕进行定位安装，通过注塑的方式将线圈71缠绕固定在直绕柱75上，关键点在于：在安装时，四个线圈71是相互连接的，亦即是同一根铜线缠绕而成，能够一次性完成四个线圈71的安装，免去了现有线圈单独安装的繁琐和不可控性。一体的线圈71相对于现有分体式的线圈安装的最大技术效果和优点之一是体现在安装工艺和焊接工艺上，分体式的单个线圈在安装后必须要做的是对线圈进行固定，通常采用点胶方式固定；而点胶后为了达到良好的固定效果需要利用定制的工装进行约束，再进行烘烤固化胶水达到固定线圈作用。待线圈固定后再将单个线圈的两个自由铜线端头与指定的通电触点进行焊接，由于单个线圈的自由铜线端头是处于自由的游离状态，因此通常都是和触点不能对准的，对于焊接工序而言存在难度。本实施例是将一体的线圈71一次性安装在直绕柱75上，通过绕线工艺在把铜线一次性缠绕固定在直绕柱75上，无需点胶预固定，同时也无需烘烤程序。

再者，由于本实施例中相邻两个线圈71之间连接的铜线是与直绕柱75对应设置的，因此，对于铜线与触点72之间的对应关系非常容易控制，当注塑成型或铜线缠绕在直绕柱75上后，直接在触点72的位置将触点与铜线点焊在一起即可。由于相互之间的线圈71是一体的，且具有固定棱条74对相邻两个线圈71之间连接的铜线进行约束，因此就避免了诸如现有技术中心单个线圈71的两个端头处于游离状态，不易对准触点72的问题；同时，亦不会因铜线端头与触点72位置不对应导致的焊接难度大的问题。当焊接完成后，只需要将相邻两个线圈71之间的两个相邻触点72之间的铜线切断，相互连接的线圈71就变成为四个独立的线圈71了，这样在安装工艺上实现了大大的简化，在底座结构的稳定性上大大提高，同时线圈71的安装精度也更容易得到保障；解决了线圈71焊接端头游离不易对准触点72焊接的技术问题，焊接的难度明显降低。

作为本实施例的另一实施方案，可以将所述固定棱条74采用点胶凝固的方式固定，取代注塑成型的固定棱条74成型方式；但在这里值得说明和强调的是，此处的点胶固定与现有技术的点胶固定线圈71具有本质的区别，因为现有的线圈71是独立的，其铜线线头处于游离状态，需要精准的进行定位点胶，否则，后续的焊接工序将无法进行，但本实施例只是利用点胶的方式将原本相对位置确定的铜线固定在底座上，以便于后续将相互连接为一体的线圈71分割为四个独立的线圈之用，无需现有点胶技术中的对准要求，相互连接的一体线圈71的结构与现有独立线圈安装相比是实质改变，这一结构的改变不仅对于产品安装稳定性和可靠性做出贡献，同时因结构的变化亦必然带来的安装工艺和流程的简化，对效率的提高。

实施例2：

在实施例1的基础上，进一步结合附图4所示结构，所述固定棱条74采用平行成对设置，位于相邻两个线圈71中间位置。采用上述结构对相邻的两个线圈进行分别固定，同时利于后续的线圈分割，分割后的铜线产生的两个自由端头均通过所述固定棱条74进行固定不会对线圈造成任何影响，亦不受外力作用，分割工序与焊接工序并无固定的前后顺序，更加方便操作，触点72始终与铜线位置对应，极大的降低了焊接的难度，提高了焊接的精准度和一次性成功率。

实施例3：

在实施例1或2的结构基础上，为了解决一体式线圈71在安装时存在两个游离铜线端头固定的问题，使得安装后一体式的线圈71相对于底座7而言，任一相邻两个线圈71之间的铜线位置都是确定的，使得后续焊接时，铜线与触点72位置确定，降低焊接难度，如图5所示：位于任一平行成对设置的所述固定棱条74之间设置有用于固定线圈71两个铜线自由端头的接线柱76，所述接线柱76与相邻固定棱条74之间存在间隙。由于四个线圈71在安装前为相互连接的一体结构，因此首尾两个线圈71分别具有一个自由铜线端头，为了更进一步的方便安装和焊接，在底座7上设置接线柱76用于缠绕固定线圈71的两个自由铜线端头，这样可以有效保证线圈71与底座7位置的相对固定性，确保相邻两个线圈71之间的铜线与设置在底座7上的触点72接触，利于有序的焊接。当完成焊接后，只需沿行成对设置的固定棱条74之间形成的切割槽73将铜线割断，将一体式相互连接的线圈71形成独立的四个线圈即可，由于切割槽73两端均是固定铜线的固定棱条74，因此无论怎么切割都不会影响到线圈71的工作情况，此操作步骤无需任何技术含量，相对于现有技术中的单个线圈71焊接难度具有实质性的降低。

作为本实施例的另一实施方案，亦可在安装前将线圈71设置成如图8所示结构，在安装时，只需要对应将线圈71安装在底座7上即可，设置接线柱76能够更好的定位如图9所示的线圈71的铜线端头。

实施例4：

为了进一步的简化底座结构，同时提供可靠的导电性能，结合图6和7所示内容：所述底座7内通过注塑预设有导电层78，导电层78包括多根独立的导电体，任一所述触点72通过独立的导线与设置在底座7一侧的导电pin脚77对应连通。现有的技术中，底座7的功能主要是起到固定作用，并没有自身导通供电的功能，现有技术解决对线圈的供电问题多采用柔性电路板(fpc)的方式来解决,柔性电路板(fpc)会额外占用空间，且不利于安装，同时，在vcm马达调焦和防抖过程中会导致排线的稳定性。本申请采用导电层78替代现有柔性电路板(fpc)的设计，既节省了安装空间，又有效的保证了电路的稳定性和可靠性，利于底座7的布局设计。

作为本申请任一实施例的优选方式，在相邻或者相对的两个所述直绕柱75内还设置有用于传感支座4偏移量的霍尔传感器，以进一步的反馈vcm马达工作状态，以进一步调整线圈71的工作电流实现位移补偿，以达到更好的防抖效果；霍尔传感器的工作原理已属成熟现有技术，在本实施例中不做赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。