蜂鸣器生产工艺及频响影响分析

（1）振动片蜂鸣器的生产

振动片蜂鸣器的生产是先按设计要求生产出各零部件，再按顺序逐步组合各零部件，完成振动装置内部结构装配。表2－1列举了各零部件。

表2－1

先要考虑蜂鸣器的频率响应。而制程控制（IPQC）则应再考虑选择适当质量的配重片，组合而成的膜片与振动装置进行频率响应匹配，为了能有最佳的振动效果，既要使膜片振幅大，又要预防谐振急剧衰减，而影响高频特性。

在有源型（自激型）振荡线圈的设计和绕制生产中，要注意：

①初、次级绕组线圈应紧密缠绕（平行最佳），使其具备优良的互感特性；

②根据电压、耗电流规格、线圈长度（线圈导线截面积）等，设定初级绕组匝数和阻抗值（以耗电流为准）；

③确定次级绕组的匝数（线圈导线截面积）和阻抗值，以保证频率取样匹配；

④示波仪验证频率取样匹配效果，取样频率高低与次级绕组匝数（磁感应强度）成反比；

⑤线圈绕向（电磁极性）与组合磁铁极性相一致。

（2）振动片蜂鸣器各零部件的生产

在振动片蜂鸣器各零部件的生产中，以表2－1列举的振动片蜂鸣器各零部件来说明。

支架1和常见的动圈式扬声器中的T铁相类似，不过由于蜂鸣器体积小而又兼有支承的作用，作为T铁它应具有导磁特性，并使磁场集中，其材质应为铁磁性材料，作为尺寸小的蜂鸣器，常为冲压钢铁件，外镀镍层。支架实际上又是一个导磁的板、柱，对于柱体而言则更要求其尺寸公差小，表面光滑无毛刺。

线路板2是常用的PCB板，其作用是三极管、电路元件的承载体，同时它也具有信号传输、接线端子的功能。

音圈3是磁场能量转换及作为电路负载的元件，它在有源型（自激型）振荡线圈的设计和绕制生产中，应有一定的要求，这在前面已经阐述过了。

磁环4是永磁体，其作用是提供一定的磁场，常用的材质以铁氧体居多，是用铁氧体料粉烧结而成的。也有用塑磁材料（橡胶磁铁）的，它是铁氧体磁材系列中的一种，由粘结铁氧体料粉与合成橡胶复合，经挤出成型、压延成型、注射成型等工艺制成；具有柔韧性。

膜片5是软磁性体，在一定的外磁场作用下，它会被吸引而运动，从而产生振动，这种软磁性材料的特点是：当有外磁场作用时会被磁化，当有外磁场又作用时则又不会有剩磁残留。

将1～5各件组装完成后，最后放入外壳6中并封装完成。实际生产中，其生产工序是和电磁受话器很类似的，只要将电磁受话器的生产线做适当的改造就可形成电磁蜂鸣器的专用生产线了。(www.xing528.com)

（3）压电式蜂鸣器生产的工艺要求

①压电式蜂鸣器压电材料片的焊接

压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.5～15V直流工作电压），多谐振荡器起振，输出1.5～2.5kHz的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。由于压电蜂鸣器是通过外来电压信号加在压电材料片上使之产生振动的，因而在压电蜂鸣器的生产中，焊接压电材料片是一个重要的生产工序，为此，特作介绍。

2－12　压电式蜂鸣器片的焊点与涂层示意图

图2－12中，“1”焊点要求直径小于2.5mm，高度低于1.5mm。如果焊点过大会导致基片与镀银涂层短路；因基片散热快，焊接时间不能短于2.5s，否则会导致假焊。图2－12中“2”焊点要求：直径小于2mm；高度低于1mm；焊点靠近镀银涂层的边缘，不能在涂层中心加锡点，否则会导致蜂鸣片声音失真和声音小；因镀银涂层上锡性能特别好，要求焊接时间短于1.5s，烙铁温度低于300℃，否则会损坏镀银涂层。

图2－13　压电蜂鸣器片的焊接要求及损坏示意图

图2－13（a）为焊接要求，在（b）中，因烙铁温度高、焊接时间长，导致镀银涂层大面积损坏，不符合工艺要求。表2－2是某公司焊接压电材料的操作步骤及作业工艺要求。

表2－2　焊接压电材料的操作步骤及作业工艺要求表

②压电式蜂鸣器压电材料片的粘接

在压电蜂鸣器的生产中，压电材料片的粘接也是一个重要的生产工序。下面介绍的是某公司的固定蜂鸣器粘胶剂材质硬度影响频率f0的实验。通常用有机硅粘合密封胶，从而得到蜂鸣器粘胶材质对频率响应f0影响的变化曲线图（图2－14）。

a.由图2－14可看出工作频率为7kHz。

b.装入机壳后工作频率仍为7kHz，f0频率约为4.5kHz。

c.使用397（TSE397）胶粘接后，频率f0下降至约3.1kHz。

实际应用中的蜂鸣器发声大小，取决于蜂鸣器频率响应曲线中的f0（共振点峰值频率）是否与IC的驱动频率相同，例如4／6.4／8kHz，一般要求f0为±500Hz，并尽可能让频率响应曲线在频率f0附近，但不要有大幅度的响应斜率滑落，否则在生产过程中很容易产生大幅度的蜂鸣器声压级（SPL）。397胶是台湾生产的一种TSE397胶粘剂。TSE397是单组分、快速硫化型、非腐蚀性、有机硅粘合密封胶。它利用空气中的水分，硫化形成弹性硅橡胶。TSE397具有可流动性，对于金属（包括铜）、塑料、陶瓷、玻璃等材料具有优异的非腐蚀性粘接，且无需使用底漆。

图2－14　蜂鸣器胶粘剂对频响影响特性图