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振动传感器的制作方法、振动传感器及电子设备

文献发布时间:2024-01-17 01:21:27


振动传感器的制作方法、振动传感器及电子设备

技术领域

本发明涉及传感器技术领域,特别涉及一种振动传感器的制作方法、振动传感器以及电子设备。

背景技术

目前,驻极体电容式的振动传感器中一般由电路板和外壳形成封装腔体,在封装腔体内设置与所述电路板连接的由平行设置的振膜和背极板组成的平行电容器,即使得振动传感器的厚度为振膜、背极板、外壳、电路板以及需预留的振膜振动空间的总和,且难以缩减,导致难以进一步缩小产品体积。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种振动传感器的制作方法、振动传感器以及电子设备,旨在缩小振动传感器的体积,以适应电子设备的轻薄化和小型化发展趋势。

为实现上述目的,本发明提出的一种振动传感器的制作方法,所述制作方法包括如下步骤:

提供金属外壳,所述金属外壳朝向开口的底壁形成第一电极;

在拾振组件电镀金属层形成第二电极;

将拾振组件固定在金属外壳中并与第一电极相对设置;

将电路板罩盖于金属外壳的开口并使电路板分别与金属外壳和第二电极电连接。

在本申请的一实施例中,所述在拾振组件电镀金属层形成第二电极的步骤包括:

在振膜表面电镀金属层;

将振膜固定在连接环的一端开口以与连接环形成所述拾振组件。

在本申请的一实施例中,所述连接环为绝缘材质,所述将振膜罩盖于连接环的一端开口与连接环固定的步骤包括:

将振膜罩盖于连接环的一端,并使部分振膜贴设于连接环的内壁向连接环的另一端延伸;

所述将电路板罩盖于金属外壳的开口并使电路板分别与金属外壳和第二电极电连接的步骤包括:

将电路板罩盖于金属外壳的开口并抵接于连接环的背离振膜的一端,使电路板分别与金属外壳和振膜的远离第一电极的一端电连接。

在本申请的一实施例中,所述将拾振组件固定在金属外壳中并与第一电极相对设置的步骤包括:

将罩设有振膜的一端朝向金属外壳的底壁并插设于金属外壳中,并使振膜与金属外壳的底壁间隔设置。

在本申请的一实施例中,所述将振膜固定在连接环的一端开口与连接环固定的步骤之前还包括:

在振膜上开设连通孔;

和/或,在振膜上贴设质量块。

在本申请的一实施例中,所述将电路板罩盖于金属外壳的开口并使电路板分别与金属外壳和第二电极电连接的步骤包括:

将电路板置于金属外壳的开口内侧并与第二电极电连接;

将金属外壳的开口边缘向内侧折弯抵接于所述电路板的外侧表面与所述电路板电连接。

在本申请的一实施例中,所述将拾振组件固定在金属外壳中并与第一电极相对设置的步骤包括:

在金属外壳的底壁边缘固定垫片;

将拾振组件固定在垫片上与第一电极相对设置;

和/或,所述将电路板罩盖于金属外壳的开口并使电路板与第二电极电连接的步骤之前还包括:

在电路板的表面贴装场效应管;

和/或,所述制作方法还包括:

在金属外壳上开设声孔,在声孔罩设防尘网。

本申请还提出一种振动传感器,包括:

电路板;

金属外壳,所述金属外壳罩设于所述电路板并与所述电路板围合形成封装空间,所述金属外壳的朝向所述电路板的内壁设有第一电极;以及

拾振组件,所述拾振组件设于所述封装空间,并与所述电路板相对设置,所述拾振组件的表面设有第二电极,所述第二电极与所述电路板电连接并与所述第一电极构成电容结构。

在本申请的一实施例中,所述拾振组件包括振膜,所述振膜设于所述第一电极和所述电路板之间,所述振膜的表面设有所述第二电极,所述振膜的两侧分别形成第一振动空间和第二振动空间。

在本申请的一实施例中,所述拾振组件还包括连接环,所述连接环设于所述封装空间内侧并沿所述金属外壳的周向环绕设置;

所述连接环两端贯通,所述电路板和所述振动主体分别位于所述连接环的两端,以在所述连接环中形成所述第二振动空间。

在本申请的一实施例中,所述连接环为绝缘材质,所述振膜包括:

振动主体,所述振动主体与所述电路板相对设置,所述第二电极设于所述振动主体;和

导电部,所述导电部设于所述连接环内侧并向所述电路板一侧延伸,所述导电部远离所述振动主体的一端与所述电路板电连接。

在本申请的一实施例中,所述拾振组件还包括质量块,所述质量块设于所述振膜的表面;

和/或,所述振膜开设有连通所述第一振动空间和所述第二振动空间的连通孔。

在本申请的一实施例中,所述金属外壳与所述电路板电连接;

和/或,所述金属外壳的开口边缘向内折弯形成限位部,所述电路板设于所述开口内侧,所述限位部抵接于所述电路板的背离所述振膜的一侧。

在本申请的一实施例中,所述振动传感器还包括垫片,所述垫片设于所述金属外壳的内壁,并沿所述金属外壳的周向环绕设置,所述拾振组件设于所述垫片的背离所述第一电机的一侧;

和/或,所述振动传感器还包括场效应管,所述场效应管设于所述电路板的朝向所述拾振组件的表面并与所述电路板电连接,用于放大电信号;

和/或,所述第二电极的材质为驻极体材料;

和/或,所述金属外壳开设有声孔,所述振动传感器还包括防尘网,所述防尘网罩设于所述声孔。

本申请还提出一种电子设备,包括如前述任一项中所述的振动传感器,所述振动传感器包括:

电路板;

金属外壳,所述金属外壳罩设于所述电路板并与所述电路板围合形成封装空间,所述金属外壳的朝向所述电路板的内壁设有第一电极;以及

拾振组件,所述拾振组件设于所述封装空间,并与所述电路板相对设置,所述拾振组件的表面设有第二电极,所述第二电极与所述电路板电连接并与所述第一电极构成电容结构。

本发明的技术方案,通过在金属外壳上设置第一电极,在拾振组件上设置第二电极,使得金属外壳的底壁和拾振单元之间构成电容结构,当拾振单元感知振动信号并随同振动时,第一电极和第二电极之间的间距产生变化使得电容值改变,导致电压产生变化生成电信号,以通过电信号反馈振动信号。也即,本发明的振动传感器中将第一电极设置在金属外壳上,从而取消了目前振动传感器中的背极板结构,使得本发明的振动传感器相较于传统的振动传感器减小了背极板的厚度,减小了振动传感器的厚度和体积,从而可以将电子设备做得更加轻薄,缩小电子设备的体积,满足电子设备的轻薄化和小型化发展趋势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明振动传感器一实施例的结构图;

图2为本发明振动传感器的制作方法第一实施例的流程图;

图3为本发明振动传感器的制作方法第二实施例的流程图;

图4为本发明振动传感器的制作方法第三实施例的流程图;

图5为本发明振动传感器的制作方法第四实施例的流程图;

图6为本发明振动传感器的制作方法第五实施例的流程图;

图7为本发明振动传感器的制作方法第六实施例的流程图。

附图标号说明:

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种振动传感器100的制作方法以及对应形成的振动传感器100。

请参照图1,在本申请振动传感器100的一些实施例中,振动传感器100包括:

电路板20;

金属外壳10,金属外壳10罩设于电路板20,以与电路板20围合形成封装空间11,金属外壳10的朝向电路板20的内壁设有第一电极;以及

振膜31,振膜31设于封装空间11,并与电路板20相对设置,振膜31的两侧分别形成第一振动空间315和第二振动空间317,振膜31的表面设有第二电极,以与第一电极构成电容结构。

请参照图2,基于上述硬件结构,本申请提出一种振动传感器100的制作方法,包括如下步骤:

步骤S10,提供金属外壳10,金属外壳10朝向开口的底壁形成第一电极;

步骤S20,在拾振组件30电镀金属层形成第二电极;

步骤S30,将拾振组件30固定在金属外壳10中并与第一电极相对设置;

步骤S40,将电路板20罩盖于金属外壳10的开口并使电路板20分别与金属外壳10和第二电极电连接。

本申请提出的振动传感器100,通过采集外界振动信号转化成电信号,从而可以通过电信号反馈振动信息,其振动信号可以是物体运动时产生的振动,例如作为惯性传感器等用于反馈物体的运动信息,可以应用在虚拟现实设备、增强现实设备、混合现实设备或者其他可穿戴式的电子设备上;振动传感器100也可以是用于采集声音在传播的过程中的传播介质的振动信息,例如声音在空气中传播时驱使空气振动或声音通过骨传导时固定介质的振动信息,使得振动传感器100作为麦克风(咪头)使用,以实现声电转换,将声音信息转换为电信号进行传播或解读;当然,振动传感器100也可以用于采集其他振动信号,在此不做限定。

具体的,振动传感器100包括安装基础的金属外壳10和电路板20,金属外壳10大致呈一端开口的筒状结构,其横截面可以是圆形、矩形、正方形、多边形或其他规则或者不规则的形状,在此不做限定,电路板20盖设于金属外壳10的开口,以与金属外壳10围合形成封装空间11,振动传感器100还包括设置在封装空间11中的拾振组件30,拾振组件30可以是振膜31、振动片或其他可感知振动信号并随同振动的振动结构,同时,金属外壳10的朝向电路板20的底壁形成有第一电极,第一电极可以是金属外壳10的底壁,也可以是通过电镀的方式形成在金属外壳10底壁上再涂覆一层金属层,另外在拾振组件30的表面电镀导电层作为第二电极,此时第二电极为可随拾振组件30振动的可活动电极,当拾振组件30固定在金属外壳10中时,第一电极和第二电极便构成了电容结构,电路板20上可设置电信号转换模块并分别与金属外壳10和第二电极电连接,以构成完整的回路,从而当振动传感器100采集到振动信号时,便会使得拾振组件30振动,此时第一电极和第二电极之间的间距随拾振组件30振动而产生变化,导致电容结构的电容值产生变化,使得第一电极和第二电极两端的电场发生变化,从而产生了随振动信号变化而变化的交变电压,以在电路板20上产生电信号,实现振动信号和电信号的转换。而将第一电极设置在金属外壳10上,从而取消了传统振动传感器100中的背极板结构,使得本发明的振动传感器100相较于传统的振动传感器100减小了背极板的厚度,减小了振动传感器100的厚度和体积。

由于振动传感器100是通过振膜31的振动使第一电极和第二电极两端的电场发生变化,从而产生了随振动信号变化而变化的交变电压,而交流电存在工频干扰容易存在杂散信号而影响正常的电信号。本实施例中,使得金属外壳10与电路板20电连接,从而当振动传感器100被应用时可以通过金属外壳10接地,以使杂散信号入地,避免影响信号采集精度,在作为麦克风使用时,也可以避免自激啸叫等问题。另外,使得振动传感器100接地也可以将静电或其他电荷排出,提高振动传感器100的使用安全性。其中,金属外壳10为金属材质,可以是铝壳、铝镁合金壳、黄铜壳、银或其他金属,在此不做限定。

因此,可以理解的,本发明的技术方案,通过在金属外壳10底壁上设置第一电极,在拾振组件30上设置第二电极,使得金属外壳10的底壁和拾振组件30之间构成电容结构,当拾振组件30振动时,第一电极和第二电极之间的间距产生变化使得电容值改变,导致电压产生变化生成电信号,以通过电信号反馈振动信号。也即,本发明的振动传感器100中将第一电极设置在电路板20上,从而取消了目前振动传感器100中的背极板结构,使得本发明的振动传感器100相较于传统的振动传感器100减小了背极板的厚度,减小了振动传感器100的厚度和体积,从而可以将电子设备做得更加轻薄,缩小电子设备的体积,满足电子设备的轻薄化和小型化发展趋势。

请参照图1,在本申请振动传感器100的一些实施例中,拾振组件30包括振膜31,振膜31设于第一电极和电路板20之间,振膜31的表面设有第二电极,振膜31的两侧分别形成第一振动空间315和第二振动空间317。

本实施例中,拾振单元30为振膜31,振膜31隔设在封装空间11中,并在振膜31的两侧分别形成第一振动空间315和第二振动空间317,第一振动空间315位于振膜31的背离电路板20的一侧,第二振动空间317位于振膜31和电路板20之间,使得振膜31可以在第一振动空间315和第二振动空间317振动,从而可以在振膜31振动时改变电容产生电信号;需要说明的是,本实施例中,振膜31可以是背极式振膜31,即振膜31上的第二电极的材质为金属铬粉、镍粉或金粉的至少其中之一,此时,振膜31上的第二电极不可储存电荷,仅作为电容器一个极;振膜31上的第二电极也可以是如下实施例中的驻极体材料,当振膜31经过极化之后,第二电极能长时间的储存一定的电荷,从而无需再为电容结构提供外置的极化电压。

请参照图1,在本申请振动传感器100的一些实施例中,振动传感器100还包括连接环33,连接环33设于封装空间11内侧并沿金属外壳10的周向环绕设置;

连接环33两端贯通,电路板20和振动主体311分别位于连接环33的两端,以在连接环33中形成第二振动空间317。

请参照图3,基于上述硬件结构,本申请提出的振动传感器100的制作方法中,在拾振组件30电镀金属层形成第二电极的步骤包括:

步骤S21,在振膜31表面电镀金属层;

步骤S23,将振膜31固定在连接环33的一端开口以与连接环33形成拾振组件30。

本实施例中,振动传感器100还包括设置在封装空间11中的连接环33,连接环33大致呈两端开口的筒状结构,且两端开口分别朝向电路板20和振膜31的振动主体311设置,使得电路板20和振动主体311分别盖设在连接环33的两端开口,此时,连接环33内便形成了可供振动主体311振动的第二振动空间317,使得振动主体311可朝向电路板20一侧振动,且连接环33同时起到支撑振膜31和电路板20的作用。另外,本实施例中,第二电极与电路板20之间的电连接关系,可以是使连接环33为导电材质或者在连接环33的表面覆盖金属材质,以使连接环33形成栅环,使得第二电极通过连接环33与电路板20电连接,也可以是如下实施例中设置使振膜31的一部分延伸至电路板20与电路板电连接,在此不做限定。

请参照图4,基于上述硬件结构,本申请提出的振动传感器100的制作方法中,将振膜31固定在金属外壳10中并与第一电极相对设置的步骤包括:

步骤S32,将罩设有振膜31的一端朝向金属外壳10的底壁并插设于金属外壳10中,并使振膜31与金属外壳10的底壁间隔设置。

如此设置,即是在将振膜31和连接环33固定于金属外壳10内部之前,先将振膜31和连接环33一体化连接固定,便于向振膜31施力固定以及便于振膜31和连接环33之间的连接,提高振动传感器100的安装便捷性。使得振膜31靠近金属外壳10的底壁,避免第一电极和第二电极间距过大导致在振动信号较弱时电容值变化小而无法准确反馈电信号,提高振动传感器100的感应精度。

请参照图1,在本申请振动传感器100的一些实施例中,振膜31包括:

振动主体311,振动主体311与电路板20相对设置,第二电极设于振动主体311;和

导电部313,导电部313设于连接环33内侧并向电路板20一侧延伸,导电部313远离振动主体311的一端与电路板20电连接,并与第一电极间隔设置。

本实施例中,振膜31包括振动主体311和导电部313,振动主体311与电路板20相对设置,其上设置有第二电极;导电部313自振动主体311向电路板20一侧延伸,以与电路板20电连接,此时便使得振膜31、电路板20之间构成完整回路。另外,连接环33为绝缘材质以形成绝缘内壳,此时使得振膜31的导电部313设置在连接环33内侧,避免导电部313与金属外壳10接触,可以理解的,第一电极设置在金属外壳10的底壁上,设置连接环33便可避免导电部313与金属外壳10接触从而避免第一电极和第二电极通过金属外壳10短接,提高振动传感器100的使用安全性。其中,连接环33可以采用加强ABS(Acrylonitrile ButadieneStyrene,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、聚碳酸脂、聚甲醛或PPS(PolyphenyleneSulfide,聚苯硫醚)等材质,在此不做限定。

请参照图5,基于此,将振膜31罩盖于连接环33的一端开口与连接环33形成拾振组件30的步骤包括:

步骤S231,将振膜31罩盖于连接环33的一端,并使部分振膜31贴设于连接环33的内壁向连接环33的另一端延伸;

将电路板20罩盖于金属外壳10的开口并使电路板20分别与金属外壳10和第二电极电连接的步骤包括:

步骤S41,将电路板20罩盖于金属外壳10的开口并抵接于连接环30的背离振膜31的一端,使电路板20分别与金属外壳10与振膜31的远离第一电极的一端电连接。

本实施例中,使得电路板20和振膜31的振动主体311分别盖设在连接环33的两端开口,此时,连接环33内便形成了可供振动主体311振动的第二振动空间317,使得振动主体311可朝向电路板20一侧振动,且连接环33同时起到支撑振膜31和电路板20的作用;同时,使得振膜31的导电部313设置在连接环33内侧,避免导电部313与金属外壳10接触,可以理解的,第一电极设置在金属外壳10的底壁上,设置连接环33便可避免导电部313与金属外壳10接触从而避免第一电极和第二电极通过金属外壳10短接,提高振动传感器100的使用安全性。

在本申请振动传感器100的一些实施例中,导电部313沿振膜31的周向环绕设置。

本实施例中,导电部313沿振膜31的周向环绕设置,以提高振膜31与连接环33和电路板20之间的连接强度,且导电部313的横截面积增大,降低了振膜31与电路板20之间的电阻,有利于增大产生的电信号。

请参照图1,在本申请振动传感器100的一些实施例中,振动传感器100还包括质量块35,质量块35设于振膜31的表面。

基于上述硬件结构,本申请提出的振动传感器100的制作方法中,将振膜31固定在金属外壳10中并与第一电极相对设置的步骤之前还包括:

在振膜31上贴设质量块35。

本实施例中,通过在振膜31上设置质量块35,当振膜31振动时,由于质量块35的存在,能够显著提升振膜31在同等振动信号下的振动幅度,从而产生更大振动气流,提升振动信号的拾取和传递灵敏度。质量块35可以设置在振膜31的顶部或者底部,为使质量块35与振膜31同步振动,可以通过粘片胶等方式将质量块35固定在振膜31的顶部或者底部,在此不做限定。

请参照图1,在本申请振动传感器100的一些实施例中,振膜31开设有连通第一振动空间315和第二振动空间317的连通孔319。

基于上述硬件结构,本申请提出的振动传感器100的制作方法中,将振膜31固定在金属外壳10中并与第一电极相对设置的步骤之前还包括:

在振膜31上开设连通孔319。

本实施例中,在振膜31上开设连通第一振动空间315和第二振动空间317的连通孔319,如此设置,可以保证第一振动空间315和第二振动空间317内气流流通的稳定性,连通孔319可以仅开设在振膜31上,在一些实施例中振膜31设置有质量块35,也可以使连通孔319贯通质量块35和振膜31,当然也可以另外设置导管进行连通,具体不做限定。同时也避免在组装惯性传感器的过程中由于热处理导致第一振动空间315和第二振动空间317内气体膨胀而损坏部件。

请参照图6,在一些实施例中,本申请提出的振动传感器100的制作方法中,使金属外壳10与电路板30电连接的步骤包括:

对金属外壳10和电路板30进行封边处理,并使金属外壳10与电路板30的外侧电路电连接。

本申请的振动传感器100包括安装基础的金属外壳10和电路板20,金属外壳10大致呈一端开口的筒状结构,其横截面可以是圆形、矩形、正方形、多边形或其他规则或者不规则的形状,在此不做限定,电路板20盖设于金属外壳10的开口,以与金属外壳10围合形成封装空间11,用于安装拾振组件30等部件。

本实施例中,对金属外壳10和电路板20进行封边处理,可以通过导电胶连接封边,也可以是如下实施例中设置限位部13与电路板20外表面抵接,从而使得金属外壳10与电路板20的外侧电路电连接,如此设置,便无需再设置其他电连接结构,提高了振动传感器100的组装便捷性。

请参照图1,在本申请振动传感器100的一些实施例中,金属外壳10的开口边缘向内折弯形成限位部13,电路板20设于开口内侧,限位部13抵接于电路板20的背离拾振组件30的一侧。

请参照图6,基于上述硬件结构,本申请提出的振动传感器100的制作方法中,将电路板20罩盖于金属外壳10的开口并使电路板20分别与金属外壳10和第二电极电连接的步骤包括:

步骤S43,将电路板20置于金属外壳10的开口内侧并与第二电极电连接;

步骤S45,将金属外壳10的开口边缘向内侧折弯抵接于电路板20的外侧表面与电路板20电连接。

本实施例中,使得电路板20设置在金属外壳10的开口内侧,并使得金属外壳10的开口边缘向内侧弯折形成限位部13,如此设置,便可以将电路板20稳定地限位在金属外壳10中,避免电路板20与金属外壳10脱离,提高振动传感器100的结构稳定性。同时,限位部13与电路板20形成电连接,此时,金属外壳10开口边缘的限位部13凸出电路板20设置,当振动传感器100通过电路板20安装在电子设备的安装位置时,限位部13可以用于与安装位置的接地部接触以接地,提高振动传感器100的信号拾取精度和使用安全性。

请参照图1,在本申请振动传感器100的一些实施例中,振动传感器100还包括垫片40,垫片40设于金属外壳10的内壁,并沿金属外壳10的周向环绕设置,拾振组件30设于垫片的背离第一电机的一侧。

请参照图7,基于上述硬件结构,本申请提出的振动传感器100的制作方法中,将拾振组件30固定在金属外壳10中并与第一电极相对设置的步骤包括:

步骤S31,在金属外壳10的底壁边缘固定垫片40;

步骤S33,将拾振组件30固定在垫片40上与第一电极相对设置。

本实施例中,振动传感器100还包括垫片40,垫片40大致呈环状结构,可以是闭环也可以是开环结构,垫片40的形状可以与金属外壳10的内腔形状仿形设置,也可以其他形状,在此不做具体限定;垫片40与金属外壳10的内壁连接,可以是贴设在金属外壳10的朝向电路板20的底壁,也可以是设置在金属外壳10的内侧壁,使得拾振组件30设置在垫片40的朝向电路板20的一侧表面,并与垫片40接触,此时,可以避免第一电极和第二电极相互接触,并在垫片40中形成第一振动空间315。

请参照图1,在本申请振动传感器100的一些实施例中,振动传感器100还包括场效应管50,场效应管50设于电路板20的朝向拾振组件30的表面并与电路板20电连接,用于放大电信号。

基于上述硬件结构,本申请提出的振动传感器100的制作方法中,将电路板20罩盖于金属外壳10的开口并使电路板10的内侧电路与第二电极电连接的步骤之前还包括:

在电路板20的表面贴装场效应管50。

本申请实施例的技术方案中,通过拾振组件30的振动使第一电极和第二电极两端的电场发生变化,从而产生了随振动信号变化而变化的交变电压,使得电路板20产生对应的电信号,但此时产生的信号较小。本实施例中,在振动传感器100中还设置有场效应管50,场效应管50设置在电路板20上,一般设置在电路板20的朝向封装空间11的一侧,并与电路板20电连接,场效应管50起到阻抗变换的作用,可以放大电信号,使得可以更加清楚的反馈振动信息;另外,当设置场效应管50时,在一些实施例中可以施加一定的偏置电压,以增大电信号的放大程度。

请参照图1,在本申请振动传感器100的一些实施例中,金属外壳10开设有声孔。

本实施例中,金属外壳10开设有声孔,使得封装空间11和外界环境连通,使得外界环境的空气振动可以传递至封装空间11内使封装空间11内的空气协同振动,振动传感器100可以通过拾取空气的振动信号而获取外界的振动信号,从而提高对外界振动信息的拾取精度,例如采集声音信息时降低失真风险。

请参照图1,在本申请振动传感器100的一些实施例中,振动传感器100还包括防尘网,防尘网罩设于声孔。

基于上述硬件结构,本申请提出的振动传感器100的制作方法中,还包括如下步骤:

在金属外壳10上开设声孔,在声孔罩设防尘网。

本实施例中,在声孔上罩设防尘网,防尘网可以对振动传感器100起到保护作用,例如防止灰尘进入入封装空间11而落到拾振组件30上,防止外部物体刺破拾振组件30,还可以在一定时间内起到防水作用,在作为麦克风使用时也可以起到调节声阻和频响的作用。防尘网可以采用无纺布,可以通过不干胶等胶水粘接的方式与金属外壳10固定。本实施例中,声孔通常在金属外壳10中固定拾振组件30和封装电路板20之前设置,以避免后续开设声孔时损坏其他部件;而防尘网可以在金属外壳10中固定拾振组件30和封装电路板20之前设置,也可以在组装过程中设置,或者在其他部件均组装完成之后设置

在本申请振动传感器100的一些实施例中,第二电极的材质为驻极体材料。

基于上述硬件结构,本申请提出的振动传感器100的制作方法中,在拾振组件30表面电镀金属层形成第二电极的步骤包括:

步骤S25,在拾振组件30表面电镀驻极体材料形成第二电极。

本申请实施例的技术方案中,通过拾振组件30的振动使第二电极靠近或远离第一电极,使得第一电极和第二电极两端的电场发生变化,从而产生了随振动信号变化而变化的交变电压,使得电路板20产生对应的电信号。本实施例中,拾振组件30上的第二电极采用驻极体材料,例如,采用石英和其他形式的二氧化硅是天然驻极体材料,或者,例如含氟聚合物、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PTFE)等合成材料,在此不做限定。此时,当拾振组件30经过极化之后,第二电极能长时间的储存一定的电荷,从而无需再为电容结构提供外置的极化电压。

本申请还提出一种电子设备,包括如前述任一项中的振动传感器100,振动传感器100包括电路板20、金属外壳10以及拾振组件30;金属外壳10罩设于电路板20,以与电路板20围合形成封装空间11;拾振组件30设于封装空间11,并与电路板20相对设置,金属外壳10的朝向电路板20的底壁形成第一电极,并且在拾振组件30的表面设有第二电极,以与第一电极构成电容结构。本申请提出的电子设备,可以是但并不限于手机、笔记本电脑、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、电子书阅读器、MP3(动态影像专家压缩标准音频层面3,Moving Picture Experts Group Audio Layer III)播放器、MP4(动态影像专家压缩标准音频层面4,Moving Picture Experts Group Audio Layer IV)播放器、可穿戴设备、导航仪、掌上游戏机、虚拟与现实设备、增强现实设备等。

本申请的电子设备所应用的振动传感器100,通过在金属外壳10上设置第一电极,在拾振组件30上设置第二电极,使得电路板20和拾振组件30之间构成电容结构,当拾振组件30振动时,第一电极和第二电极之间的间距产生变化使得电容值改变,导致电压产生变化生成电信号,以通过电信号反馈振动信号。也即,本发明的振动传感器100中将第一电极设置在金属外壳10上,从而取消了目前振动传感器100中的背极板结构,使得本发明的振动传感器100相较于传统的振动传感器100减小了背极板的厚度,减小了振动传感器100的厚度和体积,从而可以将电子设备做得更加轻薄,缩小电子设备的体积,满足电子设备的轻薄化和小型化发展趋势。

由于本申请的电子设备可应用前述振动传感器100所有实施例的全部技术方案,因此,至少具有前述所有技术方案带来的全部有益效果,在此不一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

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