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TWS蓝牙耳机封装材料整体解决方案

2023-04-15 1037
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2017年,苹果公司取消了 iPhone7 3.5mm插孔,率先发布蓝牙耳机AirPods。伴随蓝牙芯片和手机系统以及结构等核心技术逆势发展,TWS耳机风生水起,在无线连接、语音交互、智能降噪、健康监测和听力保护等领域发挥着重要作用。未来伴随智能化、应用领域多样化,TWS耳机作为一种独立的智能设备,将进行更多技术和性能的升级,同时也将推动核心零部件以及相应的封装材料不断升级与发展。

 

一、TWS蓝牙耳机介绍

TWS全称是「True Wireless Stereo」,意思是真无线立体声。TWS耳机是将TWS技术应用于蓝牙耳机领域所产生的一种新的智能穿戴产品,主要由充电盒部分与无线耳机部分组成。没有传统的物理线材,左右2个耳机通过蓝牙组成立体声系统,手机连接一个接收端即可,此接收端会把立体声通过无线传输的方式分到另一个接收端,组成立体声系统。TWS耳机主要功能有听歌、通话、看视频、游戏等,同时也具备着未来承载多媒体入口的巨大潜力。

 

二、TWS蓝牙耳机工作原理

TWS是一种通过蓝牙信号而不是电线或电缆传输声音的技术,主要利用两个互连且连接到移动设备的耳塞式耳机,即两个音频设备通过蓝牙配对,分别传输左声道和右声道,或者一个主耳机作为音频源和副耳机之间形成连接,信号从连接到设备的主耳机发出,然后再连接到另一个耳机,有效增强连接强度,改善音频体验。

 

三、TWS蓝牙耳机组成结构

目前市场上的主流TWS耳机产品,主要由充电盒和左右两只耳机组成。

1、充电盒基本结构

充电盒除外壳之外的元器件主要包括:电源管理芯片及MCU、电池、电源输入接口、锂电保护ICMOS、无线充接收线圈和芯片(支持无线充电功能),以及承载和连接这些元器件的PCB板、FPC排线和导线等。

 

2、 TWS蓝牙耳机基本结构

TWS耳机主要元器件包括扬声器、电池、麦克风、天线,入耳检测传感器、触控传感器、加速度传感器,蓝牙音频主控芯片、降噪芯片(支持主动降噪功能)、锂电保护IC、程序存储器等。因为是两只耳机,所以所有元器件均需成对配置。

 

四、TWS蓝牙耳机特点

TWS耳机具有真正无线与可实现单双耳佩戴、智能化、主动降噪、交互方式多样化等特点。

 

五、TWS蓝牙耳机产业链结构

TWS耳机体积小巧,内部空间有限,工艺流程复杂。对各零部件精细度和模组工艺水平要求极高,并需要上游和中游厂商各环节默契配合,产业链分工明确。其关键组件主要集中ODM/OEMSiP、电池及芯片,而芯片主要集中在主控芯片、电源芯片、存储芯片等。

 

六、TWS蓝牙耳机封装材料

1、TWS蓝牙耳机封装工艺

1TWS蓝牙耳机充电盒封装工艺

 

①Type-C密封 ② PCB表面披覆 ③FPC补强 电池仓固定 下内衬磁铁固定 下外壳固定装配 焊点保护 上内壳磁铁固定 上盖固定 转轴/梢点固定

2TWS蓝牙耳机封装工艺

 

导光柱固定 喇叭固定 磁铁固定 低音管密封 吸波片密封 ⑥PCB固定 前壳固定 小板和主板固定 小板固定 后壳底座固定 后壳固定 电池固定 充电PAD固定

2、TWS蓝牙耳机封装工艺难点

1)点胶路径复杂,不规则弧线多

与其他如手机类点胶产品不同,TWS蓝牙耳机外形小巧圆润,如比较常见的盒装耳机,底部外径约5-7mm,内径通常不足4mm,内部元器件精密多样,结构复杂,点胶路径也较为复杂,如底部缝隙填充,需在一个坡面顶端背后0.25mm宽的弧形缝隙内均匀填充胶水,且不允许溢胶。

 

2)控制点胶的要求高

胶量的一致性是影响点胶工艺效果的重要因素之一,比如上文提到的底部缝隙填充,胶量都会有一个固定的量,以毫克计算,并且胶重精度要求3%以内,这就要求点胶设备在保证速度和稳定性的同时,对精度也能有很好的控制。

 

3)点胶用到的胶水种类

TWS耳机结构复杂,零部件较多,固定、组装、封装等工艺考虑降低成本,会使用不同种类的胶水,这也对点胶设备提出了要求,需要适配更广泛的胶水类型和不同的点胶工艺,并能保证快速准确切换。

 

 

3、TWS蓝牙耳机封装材料整体解决方案

1)整体组装材料

)壳体密封材料

 

 

)壳体与结构件密封材料

 

 

)壳体与元器件固定材料

 

 

 

 

)壳体灌封材料

 

 

2)元器件保护材料

)焊点保护材料

 

FPC补强材料

 

)单个器件保护材料

 

 

 

3)元器件封装材料

SPK扬声器封装材料

 

MEMS麦克风封装材料

 

)光学传感器封装材料

 

)芯片封装材料

 

)锂电池封边材料

 

 

 

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