¿Cómo se fabrican las tarjetas de felicitación musicales electrónicas?

Recuerdo que hace mucho tiempo, cuando era niño (en los años 80) había unas tarjetas de felicitación electrónicas que, cuando se abrían, empezaban a reproducir melodías sencillas a través de un pequeño altavoz piezoeléctrico.

Una mirada rápida a la placa revela un pequeño chip negro y algunos circuitos debajo:

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Me gustaría saber cómo se implementa el pequeño chip negro. (Nunca hay ninguna información o etiqueta escrita en él).

¿El chip está hecho con la misma tecnología que los microprocesadores modernos (tecnología CMOS, pero con un proceso de nm muy grande ya que el tamaño aquí no es un problema?)

También estoy desconcertado por el hecho de que no hay crystal oscillatoro capacitoren el tablero, lo que podría haber sido útil para generar las ondas cuadradas para el altavoz.

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Estos chips de sonido fueron y siguen siendo una creación de la corporación Seiko/Epson o una de sus subsidiarias. Fue un producto derivado de los procesos CMOS de potencia extremadamente baja que desarrollaron para el negocio de los relojes. El diseño del IC en sí es en realidad un uProcessor de 4 bits con ROM de máscara para las diferentes "melodías". También proporcionaron unidades basadas en OTP (EEPRom) más costosas para la experimentación antes de cambiar la máscara.

Estoy seguro de que hay varias empresas que podrían hacer esto y las búsquedas en "chip de música de tarjeta de felicitación" muestran muchas referencias de Shenzhen.

Se compran como KGD (Known Good Die) en paquetes de gofres y luego se pegan al PWB (PCB), se unen con cables a las almohadillas y se cubren con epoxi. Estoy seguro de que hoy en día puedes conseguirlos con bonos de choque.

Un término útil que OP podría buscar es " paquete de escala de chip de nivel de oblea ".

El volumen de estas tarjetas era lo suficientemente alto como para justificar un chip personalizado. El proceso de fabricación se denomina "chip a bordo" o, a menudo, simplemente COB. El chip de silicio desnudo se monta directamente en la placa de circuito, luego se coloca una gota de epoxi para protegerlo. En grandes volúmenes, esto es más económico que usar un chip empaquetado.

Si se tratara de un chip personalizado, probablemente contenga una ROM y un pequeño secuenciador para leer las muestras de sonido, luego probablemente un generador PWM para hacer un bucle abierto de audio de clase D. Esas son solo conjeturas de mi parte, pero sería el primer enfoque que investigaría si tuviera la tarea de encontrar algo como esto. Sobre todo, tiene que ser barato. La calidad del sonido no es un gran problema. El altavoz tiene que ser tan pequeño y barato que será el factor limitante de la calidad. Desea que la frecuencia de muestreo sea lo suficientemente alta como para no agregar demasiado ruido de cuantificación. Solo tiene que funcionar durante unos minutos, luego se tirará de todos modos.

COB es tablero? Pensé que siempre significaba Blob. Vive y aprende supongo :D

Notarás que la tarjeta tiene cuatro cosas.

1 pilas pequeñas

2 la mancha negra (la electrónica)

3 un interruptor tosco que se desliza entre los contactos

4 un altavoz barato y desagradable

El chip se enciende cuando se le conecta la energía de las baterías a través de los contactos del interruptor.

La mancha negra es una resina epoxi que cubre un pequeño chip de circuito integrado conectado a la PCB con cables. Este es exactamente el mismo tipo de cosa que normalmente esperaría en un chip IC 'normal' con patas. Con solo usar el chip adherido a la placa, es más barato y más pequeño.

El chip no requiere condensadores ni xtales porque tiene un oscilador interno (al igual que muchos de sus hermanos mayores).

Esencialmente divide esta frecuencia y sigue un programa simple para emitir sonido. Mediante el uso de PWM (modulación de ancho de pulso) puede crear voz y otros 'sonidos'.