无刷直流振动电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无刷直流(Brushless direct current:BLDC)振动电机，更具体地涉及一种设置于便携式电子设备，并且用于在必要时产生振动的硬币(coin)形无刷直流振动电机。
【背景技术】
[0002]例如手机、便携式游戏机或寻呼机(pager)等移动通信终端作为用于将信号的接收、活动(event)的发生等告知消费者的工具而使用振动电机。
[0003]图1是表示现有且广泛使用的BLDC振动电机10结构的分解立体图，图2是其BLDC振动电机10的截面图。现有的BLDC振动电机10具有驱动时高速旋转的转子(Rotor)和本身不旋转的同时支撑转子旋转的定子(Stator)，还有收纳它们的盒(case)。
[0004]转子由后轭(Back Yoke) 16、轴承(bearing) 18、偏心砝码20和磁铁22 —体结合构成。为了屏蔽磁铁22的磁力，将轴承18强制插入至由磁性体构成的后轭16。在后轭16的内侧附有磁铁22。在其磁铁22的外侧或上侧附有由像鹤(tungsten) 一样高密度的材料制作成的偏心砝码(weight) 20，从而形成转子重心偏离的状态。
[0005]定子包括印刷电路板(PCB) 32、驱动IC30、线圈(coil) 28、轴(shaft) 26。为了提高转子的旋转扭矩(torque)及初期的启动机能，有必要使转子在一定区间能够停止。为此，在定子的支架(bracket) 36上设置有产生齿槽扭矩(cogging torque)的接头板(coggingplate) 34ο设置有接头板34的支架(bracket) 36的中心部形成有贯通孔。在所述贯通孔中插入并固定有轴(shaft) 26。在形成于轴的贯通孔中间的印刷电路板32上安装有产生电力的一个以上的线圈28 (优选地是2?4个线圈)和驱动集成电路(IC，integratedcircuit) 30ο将所述印刷电路板32插入轴26中，并用粘合剂附着在支架36内侧的上部，从而形成定子。
[0006]相对于定子，转子由将转子的中心轴承18从外部插入至定子的轴26而组装形成。组装后，将垫圈(washer) 24插入轴26的上部和下部，限制转子在一定高度范围内进行旋转。用于保护内部零件的上部盒12与支架36进行组装。此时，为了防止旋转时产生摩擦声，在上部盒12内侧插入滑动膜(sliding film)或垫圈14。
[0007]驱动IC30具有霍尔传感器(hall sensor)，但是利用霍尔传感器产生的信号将电流提供至对应的线圈28。附着于支架36的印刷电路板32延长设置于电机外部，以便易于从外部连接电源。一旦向印刷电路板32提供外部电源，则通过内置有霍尔传感器的驱动IC30提供电流至设置于内部的线圈28。电流流动的各个线圈28形成磁场并与转子磁铁22的磁场进行产生引力和斥力的相互作用，由此使转子旋转。此时，通过偏心砝码20产生的重心偏离使转子颤动的同时旋转而产生振动。
[0008]最近的手机采用触屏(touch screen)并且厚度薄的智能手机成为主流。根据智能手机变薄的厚度，其内部的零件也迫使要求更加小型化、纤薄化。振动电机也不例外，虽然要求厚度变得更薄，但是振动力度要依然大。现有的BLDC振动电机10的情况，为了小型化、纤薄化而缩减转子的体积是不可避免的。因为是将偏心砝码20配置在磁铁22的外侧或上侧的结构，所以与其他零件相同，只能缩减偏心砝码20的大小。根据偏心砝码20体积的缩减程度，旋转时偏心量缩减而振动力也会相应减小。正如所述，现有的BLDC振动电机10存在如下结构上的问题:缩减整个尺寸及/或厚度则振动力也必然随之减小。
[0009]此外，现有的BLDC振动电机10为了形成轴承18支撑后轭16的结构，对轴承18的圆筒形本体形成厚度差异，并在外侧面形成有短坎19，在轭16的中心形成有轴承支撑架17。所述轴承支撑架17强制插入于形成短坎19的轴承圆筒形本体上厚度较薄的部位，使轭16与轴承18相结合。
[0010]因为轴承支撑架17朝半径方向占有规定的厚度，所以在后轭16中形成有轴承支撑架17的结构相对于不具有轴承支撑架17的结构，缩减磁铁22的内径是有限的。一旦磁铁22的内径变大，则缩减磁铁的外径也是有限的。因为与用于产生要求的磁通量的最小尺寸相比，磁铁22的大小应该更大。在这样的结构中，定子的线圈28脱离磁铁22的直下方领域，朝振动电机10的中心方向，即轴26方向倾斜而配置，则线圈28和磁铁22之间的磁链磁通量会减少，从而磁力也会减小。换句话说，线圈28配置在磁铁22的垂直下方，并且线圈与磁铁之间重叠的面积为最大(磁铁22的平均表面面积的线圈28效率面积需为最大)时才能发挥出最大的振动力，然而如果要将现有的振动电机10设计成所述结构，则存在很难将尺寸小型化并将厚度纤薄化的问题。换句话说，考虑到与线圈28的磁力的情况，无法缩小磁铁22的尺寸或朝旋转中心轴方向移动。因为需要根据磁铁22的位置而相应配置线圈28，所以很难将线圈28缩减并设置于中心轴方向。
[0011]此外，以现有的芯片封装(chip package)方式很难达成驱动IC大小的最小化。对于驱动IC芯片进行贴在引导框(lead frame)底面的芯片接合(die bonding)，并在所述引导框的端子部分和IC芯片的销垫(aluminium pad)部分之间进行引线接合(wirebonding)之后，再通过进行塑料铸模(plastic molding)、修整(trimming)等一系列组装工艺后制成产品。所述的IC封装方式只能使整体封装尺寸更大于IC芯片本身的大小。因为现有的BLDC振动电机使用所述通过电线接合封装方式制造的驱动IC芯片，所以对减小振动电机整体大小形成妨碍因素。需要针对驱动IC芯片的封装方式进行改善。
【发明内容】
[0012]本发明用于改善如上所述的现有BLDC振动电机的缺点，其目的在于提供一种BLDC振动电机，所述BLDC振动电机与现有BLDC振动电机相比，其结构为尺寸小型化且厚度纤薄化的结构的同时，未产生偏心砝码的体积和线圈量减少而可以产生很强的振动力。
[0013]本发明人为了解决现有振动电机所存在的问题，着眼于将线圈最大限度地朝定子的中心内侧移动，则为了使磁铁的电磁力相对于线圈电力的位置产生最大效率磁铁也需要缩小内径、外径的技术理念。为了可以将配置于定子的线圈和驱动IC紧密配置于定子中心的同时，使转子的磁铁产生的磁通量最大限度地多与线圈磁链而产生最大的电磁力，还着眼于有必要对于在后轭中不额外形成轴承支撑部的结构进行改变。此外，为了屏蔽磁铁的磁力线进入旋转中心轴(轴)因而通过将含有70%以上铁的铁系无油(Oilless)轴承直接固定于磁铁的方式可以缩小磁铁的内径，并根据缩小的内径大小程度外径也会缩小，因此认识到具有可以将偏心砝码的体积增大至所述程度的优点。因此，因为可以确保线圈的外侧空间所以可以增大偏心砝码占据到线圈的外侧空间从而使转子的偏心量最大化。
[0014]根据所述的着眼点，根据为了达到所述目的的本发明的一个侧面，提供一种BLDC振动电机，其特征在于，包括:定子、转子、盒，其中，所述定子包括:支架，其提供在中心形成有圆筒形凸出支撑部的圆形底板；轴，其下部压入并固定在所述圆筒形凸出支撑部；双面胶带，其附着在所述支架的圆形底板；多个线圈，其附着并固定在所述双面胶带上，并相邻配置于所述轴的周围；印刷电路板，其安装有内置霍尔传感器的驱动1C，从而提供驱动电流，以便使所述多个线圈具有磁场，其附着并固定在所述双面胶带上，其中，所述转子包括:后轭，其提供在中心形成有贯通孔的圆形板；环形永久磁铁，其坚固接合于所述后轭的圆形板，并位于所述多个线圈的直上方而与各个线圈形成的磁场发生相互作用而产生旋转力；圆筒形轴承，其压入至所述永久磁铁内径并实现直接结合，以便使所述永久磁铁外径最小化，同时上部插入至所述后轭的贯通孔；偏心砝码，其以上面坚固结合于所述后轭的圆形板边缘的状态向下延长，以便接近并围绕所述后轭的所述圆形板的外侧、所述永久磁铁的外侧及所述线圈的外侧，且其由高密度物质组成，所述轴承外插至所述轴并以所述轴为中心轴，从而与所述定子可旋转地结合，并且所述后轭、所述永久磁铁、所述轴承、所述偏心砝码的整体构成要素通过所述永久磁铁产生的旋转力和所述偏心砝码提供的偏心而一体振动的同时进行旋转；其中，所述盒覆盖所述支架的同时在和所述支架结合形成的内部空间中收纳所述定子和所述转子的结合体，同时所