手机摄像头VCM 马达自动化的趋势 友华微电子总经理李劲松 国内因应缺工和生产线人力薪资成本不断提高，整体带起新一波生产自动化趋势。另外, 产业的升级，其发展方向更倾向于产品质的跨越。自动化生产是解决高端产品的必要条件，而高端产品，是行业未来的大势所趋。 自动化生产是良率和品质的保障 先说可自动化产品的设计(DFAM; Design For Auto Manufacture)，也就是在马达设计之初就必须有自动化的概念。因为自动化设备有它的优点，也有它的缺点。因应成本与速度不会在自动化设备工厂里面用6轴的自动化手臂来做组装，通常是使用3轴的自动化组装机。 3轴组装就是直上直下，无法像人工一样自动找合适的角度进行操作。这在自动机上有限制，所以在设计的时候就要有自动化的想法。必须设计在各个零件之间插入可以做IPQC的站别，这个一定是在设计之初就要考虑到的。 自动化有四个好处：效率、良率、价格以及品质。 第一点，效率; 对手机行业来讲，效率是非常重要的。弹性生产，快速交付才能满足客户需求，如果用人工生产，不可能达到快速组装的目的。 第二点，从良率的角度来看，人工组装相比自动化生产线来说，精度很难处理，而且人工是需要在显微镜下去做点胶。这些东西不符合人体工学，所以用机器来代替最好。 第三点，就是价格的部分，在价格上是有竞争力的。以五年为单位来计算设备摊提，它的成本大概是人工成本的三分之一。 最后就是品质: 不可能在一个无尘车间里面摆放上千个操作员，车间里的人越少越好，如此无尘室内的Particles才能受到管控。
自动化生产须面对的挑战 当然，自动化生产也有挑战。 (一) 初期资金投入比较高，这让有些企业一时间无法负荷。也许知道进步需要自动化，但是却先持观望态度。观望两年三年就过去了，结果一直没有自动化，国内可能不少厂商都是处于这种尴尬时期。 (二) 另外，就是在自动化设备使用期间，还需要培养一批设备管理人才，他们需要持續去做设备的维护和改造，效率改善。 (三) 手机摄像头马达品相很多，同时拥有8M、13M、16M、21M, AF, OIS…等，要成功地达成自动化生产就一定要标准化(模块化)。它的标准化应该是整个产业链一起讨论出来的东西，这会让自动化的进程加快。但是不要一讲到标准化，就把VCM 的价格砍到最低，因为设备初期投入成本是没办法降下来的，另外, 在合理的利润下，企业才会有意愿进一步做研发投资及设备投资。 (四)自动化设备除了要求高的设备组装精度外, 还严格的要求组装料件的精度; 而且不只是一模一穴的料件, 而是多模多穴都要保有相同的精度, 这也意味着整个供应链都需要一起做整体质量的提升。 手机市场的量是最值得进行自动化生产的产业, 希望中国未来产业是往对的方向走; 即是往质量提升的方向走, 而非往低价竞争的方向走。也就是说，我们要不断追求的应该是品质与创新！ 友华2018年新生产基地将采用自主研发的全自动化线生产，朝着少人化无人化的发展方向稳步前进，最终达到熄灯生产。
手机马达检验标准
马达组件
文件编号：HBS—PZ ---WI—009 更改记录
目录 1.0 ....................................................................................... 目的 ............................................................................................. 2.0 ....................................................................................... 范围 3.0 ....................................................................................... 抽样计划 4.0 ....................................................................................... 定义 4.1 ................................................................................ 检验条件 4.2 ................................................................................ 抽样标准 5.0 ...................................................................................... 术语和定义 5.1 ................................................................................ 缺陷等级 5.2 ......................................................................... 马达不良缺陷定义 6.0 ....................................................................................... 检验内容 6.1 ....................................................................... 外观不良判定标准 6.2 ........................................................................... 尺寸
手机摄像头升降马达也称为摄像头自动升降减速马达（电机），主要作用是驱动手机自动伸缩摄像头的减速机构，主要结构由驱动电机（驱动源）、齿轮箱（减速器）组装而成的减速传动设备；手机自动升降摄像头马达（电机）设计有着严格的要求，不仅在选材方面需要严格把控，同时在内部机械设计、软件算法设计以及手机整体内部结构设计等方面都需要精密考虑。另外镜头该升起多高，镜头升起后的角度是多少自拍体验才最适合等等都将直接影响到用户的自拍体验。 手机摄像头升降马达（电机）工作原理：驱动马达（电机）提供动力源输出，齿轮箱（减速器）将驱动马达（电机）输出的高速转速降低，主要减速作用是齿轮箱内部的齿轮组啮合产生减速比，将驱动马达（电机）输出的高速转速降低、提升扭矩，从而达到理想传动效果，驱动手机摄像头的自动升降功能。 手机摄像头升降马达技术参数： 3.4MM金属减速齿轮箱 产品分类：五金行星齿轮箱 外径：3.4mm 材质：五金 旋转方向：cc&ccw 齿轮箱回程差：≤3° 轴承：烧结轴承 轴向窜动：≤0.3mm 输出轴径向负载：≤0.3N 工作温度：-20 (80) 驱动电机：直流电机、步进电机、空心杯电机
4MM金属减速齿轮箱 产品分类：五金行星齿轮箱 外径：4mm 材质：五金 旋转方向：cc&ccw 齿轮箱回程差：≤3° 轴承：烧结轴承 轴向窜动：≤0.3mm 输出轴径向负载：≤0.3N 工作温度：-20 (80) 驱动电机：直流电机、步进电机、空心杯电机
6MM金属减速齿轮箱 产品分类：五金行星齿轮箱 外径：6mm 材质：五金 旋转方向：cc&ccw 齿轮箱回程差：≤3° 轴承：烧结轴承；滚动轴承 轴向窜动：≤0.3mm ；≤0.2mm 输出轴径向负载：≤0.5N；≤5N 工作温度：-20 (85) 驱动电机：直流电机、步进电机、空心杯电机
中国智能手机摄像头VCM马达市场分析报告 产业调研 2015-06-01 一．国内VCM马达的市场现状与发展趋势 （一）VCM马达市场现状 1.全球手机市场概况 据不完全的数据统计，仅2013年一年，全球在用的智能手机达14亿部，2015年全球的智能手机用户达19.1亿人，而2016年将突破20亿大关，2018年全球智能手机用户会达25.6亿（详见图1）。由此可见，在全球范围内，智能手机的用户量是不断攀升的，至2018年，全球将有超过1/3的人在用智能手机。而根据IDC分析数据显示，2014年中国智能手机出货量超过4.5亿部，较2013年增长25%，赛迪顾问预计2015年中国市场智能手机出货量将达5.4亿。可见，无论是全球范围还是国内，智能手机都占据了非常大的市场份额。
智能手机市场的爆发，也带动了智能手机产业链中一系列部件、材料的发展，摄像头已成为智能手机的标配，随着智能手机市场的持续增长，对摄像头的需求持续增长，VCM马达市场也随之持续上升。 据旭日移动研究所调查：2014年大陆市场摄像头第四季度月消化量13M约8KK、8M约15KK、5M约27KK，30万像素约70KK、8万像素约30KK。其中8M、13M摄像头基本都有使用VCM马达。其中5M摄像头约65%均有使用VCM马达。据统计，2014年大陆市场VCM马达月均消化量约为40KK,全年将达到480KK。而且2014全年中国的VCM马达市场规模为18亿元人民币，2015年整个中国大陆市场VCM马达总需求超过570KK，全年销售额将突破30亿元人民币。
2.中国本土VCM厂商抱团崛起 在全球VCM马达市场上，日韩厂商阿尔卑斯、三美电机、TDK、三星电子等占有了大部分的市场份额，2013年之前，中国VCM马达市场可以说是日韩企业的天下。但是随着国内庞大而成熟的手机产业链的形成，国内VCM马达厂商也在奋起猛追，目前国内研发生产手机摄像头马达的厂商约有60多家，本土厂商之间形成了一种良性竞争关系，无论在技术还是产能方面，都有了相当大的进步，国产手机品牌如华为、联想、OPPO、魅族等都有在使用国产马达。新思考、金诚泰、比路电子等纷纷扩大产能，日韩VCM企业曾经的天下如今逐渐被迫与中国本土厂商争天下，本土VCM厂商抱团崛起，国内VCM市场竞争呈现出日韩三美电机、TDK等主要企业与本土厂商多足鼎立，本土厂商一起对外，日韩厂商节节败退的形态。 3.马达市场现状 智能手机发展迅猛，功能早已不在局限于打电话、发短信，摄像头也从曾经的智能手机高配变成了如今的标配，人们也不再满足于摄
手机振动马达是直流有刷电机的一种，用于实现手机的振动功能，当收到短信或电话时，电动机启动，带动偏心轮做高速旋转，从而产生振动，如今的手机振动马达体积越来越小，以适应日益轻薄的手机机身的需要。 目录 ?手机振动马达的动作原理 ?手机振动马达使手机震动的原因 ?手机振动马达的注意事项 ?手机振动马达国内生产规模 手机振动马达的动作原理 ?马达外部为工程塑料制成的外壳，内部除了外盒外，还有一个微小的直流电动机，驱动偏心轮转动。此外还有一块很简单的集成电路，用以控制启动和停止电动机的运转。当手机设为“振动” 状态时，控制电路接通。马达轴上面有一个偏心轮，当马达转动的时候，偏心轮的圆心质点不在电机的转心上，使得马达处于不断的失去平衡状态，由于惯性作用引起震动。 手机振动马达使手机震动的原因 ?（1）由金属棒的偏心转动造成。 由于金属棒在所在的密封金属盒内高速转动，通过摩擦力引起金属盒的内部空气也做剧烈运动。从而引起整个密封的金属盒振动，进而带动整个手机产生振动。有上述计算可知，金属棒做高速转动的能量所占份额很大，故此原因为手机产生振动的主因。 （2）由重心不稳造成。 由于震动马达的转动轴上所连的金属棒并不是按几何对3 称的方式布置的，故震动马达的转动轴会沿质心所在的方向转过一个偏角。故造成金属棒实际上并不
是在水平面内转动的。在转动中，质心所在的位置会随金属棒的位置的改变而改变，故金属棒的转动平面也是与水平面呈一定的夹角不断变化的。这种质心在一定的 空间范围内不断变化的运动必将造成这个物体的位置移动。当变化较小且十分频繁时，即在宏观上表现为振动。 手机振动马达的注意事项 ?1、马达在其标称的额定电压下工作时综合性能优良，建议手机电路设计时工作电压尽量接近额定电压设计。 2、给马达供电的控制模块应考虑其输出阻抗尽量小，防止负载时输出电压大幅度 下降，影响振感。 3、柱式电机检验或测试堵转电流时，堵转时间不宜过长(小于5 秒为宜)，因 为堵转时所有的输入功率都转化为热能(P=I2R)，时间过长可能导致线圈温升偏高而变形，影响性能。。 4、带安装支架的马达在设计定位卡槽时，与手机壳的间隙不能太大，否则有 可能产生附加振动(机械噪音)，采用橡胶套固定可有效避免机械噪音，但应注意机 壳上定位槽与橡胶套应采用过盈配合，否则会影响马达的振动输出，振感下降。 5、中转或使用时避免靠近强磁区，否则有可能使马达磁钢表磁扭曲而影响性 能。 6、焊接时注意焊接温度及焊接时间，推荐采用320℃1-2秒，时间过长和温 度过高可能损伤引线绝缘皮。 7、从包装盒中取出马达单体或在焊接过程中避免用力拉扯引线，也不允许多 次大角度弯折引线，否则有可能损伤引线。 手机振动马达国内生产规模 ?随着越来越多的人拥有手机，国内生产手机马达的企业也在大幅度的增加，但主要分布在少数几个省市，以广东地区分布最多，其次是浙江、天津、上海等地，主要 以日、韩企业为主导，总产量占全球的八成，其中出口的数量占大部分，目前国内 手机马达的年产值为300亿元，国内手机对马达的市场需求约100亿元。根据近
第一章我们介绍了小孔成像的原理，实验中通过移动标尺即可在光屏上投影出清晰的蜡烛图像。在手机摄像头中，这个移动标尺的功能由VCM马达承担。 一、VCM是什么 VCM（Voice Coil Motor），电子学里面的音圈电机，是马达的一种。因为原理和扬声器类似，所以叫音圈电机，具有高频响、高精度的特点。 其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。
二、VCM工作原理 VCM和喇叭的工作原理一样，都是在固定磁场中加电流或电荷产生力的原理，从而产生运动的过程，即初中物理所谈左手定则。 左手定则：左手平展，让磁感线穿过手心，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，手心面向N极(叉进点出)，四指指向电流所指方向，则大拇指的方向就是导体受力的方向。 手机摄像头的VCM需要Driver IC配合完成对焦，通过Driver IC 控制VCM供电电流的大小，来确定VCM搭载的镜头移动的距离，从而调节到适当的位置拍摄清晰图像。
三、VCM结构 不同厂商的VCM结构略有差异，大致分几大部件如下：Shield Case：外壳 Frame：支架 F.Spacer：前垫片，用于绝缘 F.Spring：前簧片，用于承载载体，平衡力矩 Yoke：用于固定其他组件，导磁 Magnet：磁石，产生永久磁场
Coil：线圈，通电产生驱动力矩 Carrier：载体，用于承载镜头 B.Spacer：后垫片，用于绝缘 B.Spring：后弹簧，用于承载载体，平衡力矩Base：底座，用于固定部件。 四、VCM分类 从结构上大致可分三类： 1.弹片式结构 2.滚珠式结构 3.摩擦式结构
手机震动马达原理浅析 交通运输 03420701 裴晓苏 20071447 摘要：本文将通过一系列大学物理中的基本知识和相关公式对手机为何能震动；震动是怎样产生的；对于手机的影响等相关问题作简单的解释和剖析。并通过这个日常生活中的常见现象反过来加深我们对相关公式定理的理解，体会它们在实际生活中的应用和意义。 关键词：手机震动马达，偏心转动，重力 序：手机作为现代社会科技进步的象征，已经成为每个人都几乎必须拥有的工具。手机以其特有的方便性、快捷性、多功能性已经在我们的生活中扮演了一个十分重要的角色。短信和电话已经成为人们之间最为普遍和常用的沟通方式之一。当我们收到短信或是接到电话是，手机铃声能在第一时间记得提醒我们。但在某些场合，此起彼伏的铃声是不能被接受的。此时，手机的震动功能正好解决了这个问题，能在不影响他人的同时及时的提醒自己。在这种普通的不能再普通的现象背后，其所蕴含的原理又是什么呢？手机究竟是通过什么方式实现震动这一功能的呢？ 震动马达外观及基本构造：目前手机上应用的手机 震动马达如左图所示。图片中上部为马达的整体外 观。下部圆盘形的结构为震动马达的核心部件——
容纳偏心轮并使之高速转动的外 盒。整个震动马达的实际大小约 为4mm ×2mm ×1mm ，质量也很 小。这主要是为了配合现有手机 的轻薄机身设计的。马达外部为 工程塑料制成的外壳，内部除了 有上文介绍的外盒外，还有一个 微小的直流电动机，驱动偏心轮 转动。此外还有一块很简单的集 成电路，用以控制启动和停止电 动机的运转。当手机设为“振动” 状态时，控制电路接通。当手机 收到短信或电话时，电动机起动， 带动偏心轮做高速旋转，从而产 生震动。 偏心转动涉及的物理问题：将偏心轮所在的外盒拆开后发现，在盒中绕马达做高速转动的为一根长度约为1.5-2mm 的很细的金属棒。金属棒的一段固定在马达的转动轴上。整个结构为不对称结构，单根金属棒为偏心转动源。有转动惯量的公式可知，在此情况下，直杆对于边缘垂直于直杆的轴， 23 1ML J (1) 将此金属棒视为刚体，则此金属棒的角动量为，