TCL移动通信科技（宁波）有限公司 浙江宁波 315040
摘要：手机在当前社会生活中扮演越来越重要的角色，微型振动马达作为手机一个重要零部件，也随着手机的发展而有了新的类型和技术突破。不同于传统马达依靠偏心轮带动手机振动，新型马达通过线性质量块振动可以实现启动速度快，寿振动命长，振动类型多样等形式，给用户更多样的触感体验。本文探讨的是此类线性振动马达在使用过程中出现的断线质量问题的解决方式，从而通过控制线圈工艺参数，辅助辅料工序，解决了手机在可靠性实验中出现的无振问题。
关键词：微型线性马达；弹簧；线圈；可靠性实验
引言：随着移动终端设备在生活中各个领域的广泛应用，手机作为移动终端的重要成员，已经成为人们生活中不可缺少一部分，为各行各业人员提供生活和工作服务与支持[1]。可以说现代人在生活方方面面都离不开手机。而微型振动马达，又叫微型振动器是手机的一个重要零部件，伴随手机的发展而发展，产生了多种微型马达振动类型。传统的振动马达主要为传统微型电机，靠偏心轮转动带动手机来电振动。
一、微型马达分析概述
1.1 微型马达发展路线
传统微型马达为偏心轮转子型马达，即小型化电机，形状多为圆柱形或柄状，原理相同，圆柱形的马达的偏心轮置于本体外，目视可见，扁平柄状马达置于机壳背部，转子部分不可见，转子部分或者摆锤基本都为钨合金材料，质量大，振感强，直流通电，钨合金转子转动带动手机振动。从I公司开始，马达发展出新的类型，利用弹簧原理，马达直线运行，有起振快，振感强的优势，配合软件可以达到多种振感体验。因其运转方式为直线型，与传统马达平面内转动方式不同，故命名为线性马达或线性振动器。根据其振动方向又可分为Z轴线性马达和X轴，Y轴线性马达。
.png)
图1 微型马达发展路线
1.2直线型微型马达原理及结构
以Z轴线性马达为例，直线型马达原理为通电线圈产生磁场，当处于磁场中的线圈有交流电通过时，就产生随交流电变化的磁场，这一磁场和永久磁铁的磁场发生相互作用，使其沿着轴垂直向振动，从而产生振动力。线性马达的驱动方式为正弦波交流点，与传统的直流驱动马达不同，并有其固有频率，即最大谐振点。其主要结构为动子部分及定子部分，动子部分由弹片，质量块，磁铁组成，定子部分由线圈，电路板，机壳组成。
.png)
图2 直线型马达结构图
二、直线型微型马达开发问题举例
2.1可靠性测试问题
由于此类马达主要应用于手机中，在使用过程中需要通过手机相关的整机测试实验，例市面上应用比较广泛的0832型马达，振感反馈性能优良，成品相对低廉，但在可靠性实验中比较容易发生停振失效。例如当可靠性实验条件为1米滚动跌落，300次循环，马达装配至手机相应位置为底部右下角，配重约150克时，拆解失效马达，发现线圈断线问题。此失效在滚筒跌落实验中极易复现，在高程跌落和短程寿命跌落中偶尔复现，究其实验原因为滚筒跌落综合了高程跌落跌落高度高和微跌次数长的特点，比较容易发生器件的可靠性问题。
2.2失效原因
经过反复验证分析，定位停振原因为马达线圈在实验过程受到弹片撞击断线。在马达结构图中可知，线圈绕线后，会有连接正负极的出头与软基板点焊在一起。在点焊位置，由于线圈出头过高，可靠性跌落实验过程中，由于线圈直径只有5丝左右，在弹片有向下冲击过程中受到反复多次冲击力，造成断线开路故障。
.png)
2.3 改善措施
确定马达实验失效原因后，应用几种改善措施。首先重新调整漆包线绕线工艺，控制出线头位置线高。
.png)
计算马达设计理论值，单片与线头空间为0.625毫米，马达在可靠性实验中上线运行的行程在0.28毫米到0.42毫米之间，以最大行程0.42毫米计算，剩余空间为0.205毫米，约四层漆包线高度。重新调整的绕线工艺出线高度调整至三层漆包线高度，保证一定余量。为确保漆包线的高度固定，同时在马达组装过程中，出线位置喷一层光固化胶水保强固定，胶水厚度在0.02mm以下。增加上述改善工艺后，重新进行可靠性实验，实验随机挑选了三个批次共30片样品，实验全部通过。同时进行高程1.5米跌落，短程10厘米16000次跌落均为再出现断线故障，改善方案有效。
结语：通过此案例可知，在微型马达的设计中，需要重点注意各部件的干涉情况，除静态下进行干涉分析，动态干涉分析更为重要[2]。本设计中，虽然静态空间余量较大，但实际模拟应用的可靠性实验中，由于弹动子部分在冲击过程中，工作过程中都会一定行程，造成干涉，严重会断线无功能。本型号马达由于漆包线出线高度与弹片有动态干涉造成可靠性实验失败，通过调整漆包线出线高度，增加喷胶工序，解决出线干涉问题。
参考文献：
[1] YD/T1539-2006. 移动通讯手持机可靠性技术要求和测试方法[S].
[2] 张伟国. 基于数字化模型的跌落冲击分析[D]. 江苏省无锡市: 江南大学, 2007.
[3] 马宁伟，祖景平. 手机结构设计[M]. 北京：人民邮电出版社，2010：22-28