CN113923581A - 振动单元和骨声纹传感器的制作方法以及骨声纹传感器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种振动单元和骨声纹传感器的制作方法以及骨声纹传感器，振动单元的制作方法包括如下步骤：S101，对片材进行蚀刻，以同时形成质量块和支撑环；S102，在所述质量块和支撑环的同一侧表面喷胶；S103，将振膜贴装在质量块和支撑环上，以形成振动单元。本申请实施例公开的振动单元和骨声纹传感器的制作方法以及骨声纹传感器，振动单元的制作方法简单，有助于保证骨声纹传感器的装配良率与性能一致性。

Description

振动单元和骨声纹传感器的制作方法以及骨声纹传感器

技术领域

本申请属于传感器技术领域，具体地，本申请涉及一种振动单元和骨声纹传感器的制作方法以及骨声纹传感器。

背景技术

骨声纹传感器是利用振膜振动时策动空气流动，通过检测流动信号来获得骨振动信号的一种传感器。骨声纹传感器通常包括拾振单元以及传感器单元。其中，拾振单元用来感应外界的振动信息并振动，传感器单元用于将拾振单元振动时产生的气流变化转换为电信号，以此来表达该振动信息。

目前的骨声纹传感器为了提高灵敏度，通常会在拾振单元的振膜上贴装质量块，而质量块作为配重，能显著提升振膜在同等外界振动信号下的振动幅度，进而提升输出信号的强度。而质量块通过粘片胶贴装在振膜上时，需要保证质量块和振膜的粘接强度以及同心度，以保证较大的有效振动膜面积，操作复杂。同时，贴装过程难以管控粘片胶的用量，进而难以保证骨声纹传感器的装配良率与性能一致性。

发明内容

本申请实施例的一个目的是提供一种振动单元和骨声纹传感器的制作方法以及骨声纹传感器的新技术方案。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种振动单元的制作方法，包括如下步骤：

S101，对片材进行蚀刻，以同时形成质量块和支撑环；

S102，在所述质量块和支撑环的同一侧表面喷胶；

S103，将振膜贴装在质量块和支撑环上，以形成振动单元。

可选地，在S103中，同时形成有多个所述振动单元，通过分割形成单个的所述振动单元。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种骨声纹传感器的制作方法，包括如下步骤：

S201，提供一基板；

S202，采用上述振动单元的制作方法制得的振动单元，将所述振动单元固定于所述基板，所述质量块朝向所述基板；

S203，在所述基板的远离所述振动单元的表面设置传感器单元。

可选地，在步骤S201中，所述基板上设置有通气孔；

所述振动单元通过所述通气孔与所述传感器单元连通。

根据本申请实施例的第三方面，提供了一种骨声纹传感器，包括：

传感器单元；

振动单元，所述振动单位采用上述的振动单元的制作方法制得；

基板，所述基板上设置有透气孔；

所述振动单元固定于所述基板的表面，并在所述振膜和所述基板之间形成第一振动腔，所述质量块朝向所述基板；

所述传感器单元设置于所述基板的远离所述振动单元的表面，且所述传感器单元与所述振动单元通过所述透气孔连通。

可选地，所述传感器单元包括MEMES芯片和ASIC芯片，所述振动单元与所述MEMES芯片连通；

所述MEMES芯片与所述ASIC芯片电连接，所述ASIC芯片与所述基板电连接。

可选地，还包括粘片胶，

所述振动单元通过所述粘片胶固定于所述基板。

可选地，还包括壳体，所述壳体固定于所述振动单元的远离所述基板的表面；

在所述壳体与所述振膜之间形成第二振动腔。

可选地，还包括盖体；

所述盖体盖设于所述基板，在所述盖体与所述基板之间形成容纳腔，所述传感器单元位于所述容纳腔中。

可选地，在所述质量块与所述支撑环的朝向所述基板的表面位于同一平面。

本申请实施例的一个技术效果在于：通过蚀刻的方式在片材上同时形成质量块和支撑环，加工方式简单快捷；然后，在质量块和支撑环的同一侧表面喷胶；最后，振膜贴装在质量块和支撑环上，以形成振动单元。由于在质量块和支撑环的同一侧表面喷胶，然后将振膜贴装在质量块和支撑环上，不仅操作简单，有利于控制粘片胶的用量，而且有助于保证振膜和质量块的同心度，进而保证了骨声纹传感器的装配良率与性能一致性。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请实施例提供的一种振动单元的制作方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种骨声纹传感器的制作方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的骨声纹传感器的结构图。

图中：11、MEMES芯片；12、ASIC芯片；21、振膜；22、质量块；23、支撑环；3、基板；31、透气孔；4、粘片胶；5、壳体；6、盖体。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，根据本实施例的第一方面，提供一种振动单元的制作方法。该振动单元的制作方法包括如下步骤：

S101，对片材进行蚀刻，以同时形成质量块和支撑环。由于在同一块片材上进行蚀刻，能够同时得到的质量块和支撑环，且两者的位置非常精确，以便将振膜贴装在质量块和支撑环上时，有效地保证振膜和质量块之间的同心度和对称性，从而有助于保证振膜具有较大的有效振动膜面积。

S102，在所述质量块和支撑环的同一侧表面喷胶。采用喷胶的方式不仅节约粘片胶的用量，还有助于将粘片胶均匀的涂覆于质量块和支撑环的表面，便于将振膜牢固地固定在质量块和支撑环上。

需要说明的是，直接对蚀刻而成的质量块和支撑环进行喷胶。喷胶过程并不需改变质量块和支撑环的位置。

S103，将振膜贴装在质量块和支撑环上，以形成振动单元。将振膜贴装在质量块和支撑环的喷胶的表面，有助于将振膜牢固地固定在质量块和支撑环上。同时，由于质量块和支撑环的位置不发生改变，将振膜贴装在质量块和支撑环的喷胶的表面时，不仅操作简单，而且便于保证贴装过程振膜的位置准确性，从而有助于保证振膜和质量块的同心度，进而保证了骨声纹传感器的装配良率与性能一致性。

在本实施例中，由于在质量块和支撑环的同一侧表面喷胶，然后将振膜贴装在质量块和支撑环上，不仅操作简单，有利于控制粘片胶的用量，而且有助于保证振膜和质量块的同心度，降低了后续加工的装配步骤与成本，进而保证了骨声纹传感器的装配良率与性能一致性。

另外，通过精确控制粘片胶的用量，同时也便于控制支撑环的厚度，这都有助于使振膜的有效振动膜面积进一步增大。

可选地，在S103中，同时形成有多个所述振动单元，通过分割形成单个的所述振动单元。

可以在一个面积较大的片材上同时形成多个振动单元，然后通过分割以形成单个的振动单元。这使得振动单元的加工过程比较高效，有助于提高振动单元的加工效率，减少加工成本。而且，还有助于将振动快速地装配在基板上，以提高装配效率。

需要说明的是，蚀刻完成以后，质量块和支撑环的相对位置已经确定，在后续的喷胶以及贴装振膜的过程中，两者的相对位置不发生变化，以此保证将振膜贴装在质量块和支撑环上时振膜和质量块的同心度，并使得振膜具有较大的有效振动面积。

当然，可以在一块片材上只形成一个振动单元。形成振动单元的个数与片材的面积相关，当片材的面积越大，形成的振动单元的个数越多，那么，骨声纹传感器的装配效率越高。本申请不对形成振动单元的个数进行限定。

如图2所示，根据本实施例的第二方面，提供一种骨声纹传感器的制作方法，包括如下步骤：

S201，提供一基板。其中，基板为PCB电路板。

S202，采用上述振动单元的制作方法制得的振动单元，将所述振动单元固定于所述基板，所述质量块朝向所述基板。

S203，在所述基板的远离所述振动单元的表面设置传感器单元。

由于振动单元作为整体装配在基板上，且装配过程不需要考虑质量块和振膜的相对位置关系，从而有助于保证装配过程的简单性和快捷性，同时也有助于保证骨声纹传感器的装配良率与性能一致性，从而大大地降低了装配成本。

另外，质量块朝向基板，质量块占用了振膜朝向基板振动的振动腔的体积，从而使得振膜的振动腔的体积减小，有助于传感器单元能够更加灵敏的感应振动单元的振动，并能够将振动单元振动时产生的气流变化准确地转换为电信号，从而便于实现振动信号和电信号的转换，进而有助于提高骨声纹传感器的输出的灵敏度。

可选地，在步骤S201中，所述基板上设置有通气孔；所述振动单元通过所述通气孔与所述传感器单元连通。

振动单元通过通气孔与传感器单元连通，有助于传感器单元能够有效地将振动单元振动时产生的气流变化准确地转换为电信号，从而便于实现振动信号和电信号的转换。

如图3所示，根据本实施例的第三方面，提供一种骨声纹传感器，包括传感器单元、振动单元和基板3，所述振动单位采用上述的振动单元的制作方法制得；所述基板3上设置有透气孔31。

所述振动单元固定于所述基板3的表面，并在所述振膜21和所述基板3之间形成第一振动腔，所述质量块22朝向所述基板3；所述传感器单元设置于所述基板3的远离所述振动单元的表面，且所述传感器单元与所述振动单元通过所述透气孔31连通。

需要说明的是，骨声纹传感器是通过振动单元振动，并推动第一腔体内的气体流动，从而使传感器单元感知到振动单元的振动，并将振动信号转换为电信号并输出。理论上，在第一振动腔体等气体密度且振动单元接收到相同振动信号的条件下，第一振动腔体的体积越小，传感器单元感受到的气流推力越大，则传感器单元产生的转换电信号越强，从而能够达到更强灵敏度的输出。所以，在振动空间允许的条件下，第一振动腔体的体积减少，可提高传感器器件输出的灵敏度。

在本实施方式中，由于质量块22位于第一振动腔中，从而有助于减少第一振动腔的体积，便于传感器单元能够更加灵敏的感知振动单元的振动过程，从而能够将振动单元振动时产生的气流变化准确地转换为电信号，从而便于实现振动信号和电信号的转换，进而有助于提高骨声纹传感器的输出的灵敏度。

可选地，所述传感器单元包括MEMES芯片11和ASIC芯片12，所述振动单元与所述MEMES芯片11连通。

所述MEMES芯片11与所述ASIC芯片12电连接，所述ASIC芯片12与所述基板3电连接。

MEMS芯片的电容会随着第一振动腔体中气流的变化产生相应的变化，以将振动单元振动时产生的气流变化转化为电信号，ASIC芯片12用于对变化的电容信号进行处理和输出。这使得传感器单元能够准确地将振动单元振动时产生的气流变化转化为电信号，从而实现振动信号和电信号的转换，结构比较简单，也便于装配。

可选地，还包括粘片胶4，所述振动单元通过所述粘片胶4固定于所述基板3。粘片胶4能够将振动单元牢固地固定在基板3上，而且固定方式比较简单，成本较低。

可选地，还包括壳体5，所述壳体5固定于所述振动单元的远离所述基板3的表面；在所述壳体5与所述振膜21之间形成第二振动腔。

由于第二振动腔中不需要设置质量块22，其可以有效地降低壳体5基板3之间的距离，从而降低壳体5的高度，进而有助于减少整个骨声纹传感器的高度，以更好地缩小骨声纹传感器的体积。

可选地，还包括盖体6；所述盖体6盖设于所述基板3，在所述盖体6与所述基板3之间形成容纳腔，所述传感器单元位于所述容纳腔中。

盖体6不仅提供了传感器单元的安装空间，而且能够更好地保护传感器单元，从而有助于传感器单元能够准确地检测第一振动腔体内气体的流动，并将其转换为电信号，从而有助于保证骨声纹传感器的灵敏度。

可选地，在所述质量块22与所述支撑环23的朝向所述基板3的表面位于同一平面。这不仅便于在同一块板材通过蚀刻获得具有相对位置关系的质量块22和支撑环23，而且也有助于将振动单元更快捷地装配在基板3上，提高装配效率，同时也有助于保证质量块22与基板3之间存在适当的间隙，以便于振膜21带动质量块22的振动。

因此，在本申请中，通过将质量块22设置在第一振动腔体中，有效地减少了第一振动腔体的振动体积，从而使得传感器单元能够更好的检测到振动单元的振动信号，从而将振动信号转换为电信号，有助于提高骨声纹传感器的信号输出，提高了骨声纹传感器的灵敏度。

另外，在骨声纹传感器装配的过程中，将振动单元直接装配在基板3上，不仅简化了步骤，节约了成本，而且能够有效地提高骨声纹产品的装配良率与性能一致性。

虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种振动单元的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S101，对片材进行蚀刻，以同时形成质量块和支撑环；

S102，在所述质量块和所述支撑环的同一侧表面喷胶；

S103，将振膜贴装在所述质量块和所述支撑环上，以形成振动单元。

2.根据权利要求1所述的振动单元的制作方法，其特征在于，

在S103中，同时形成有多个所述振动单元，通过分割形成单个的所述振动单元。

3.一种骨声纹传感器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S201，提供一基板；

S202，采用如权利要求1至2任意一项所述的振动单元的制作方法制得的振动单元，将所述振动单元固定于所述基板，所述质量块朝向所述基板；

S203，在所述基板的远离所述振动单元的表面设置传感器单元。

4.根据权利要求3所述的骨声纹传感器的制作方法，其特征在于，

在步骤S201中，所述基板上设置有通气孔；

所述振动单元通过所述通气孔与所述传感器单元连通。

5.一种骨声纹传感器，其特征在于，包括：

传感器单元；

振动单元，所述振动单位采用如权利要求1至2任意一项所述的振动单元的制作方法制得；

基板，所述基板上设置有透气孔；

所述振动单元固定于所述基板的表面，并在所述振膜和所述基板之间形成第一振动腔，所述质量块朝向所述基板；

所述传感器单元设置于所述基板的远离所述振动单元的表面，且所述传感器单元与所述振动单元通过所述透气孔连通。

6.根据权利要求5所述的骨声纹传感器，其特征在于，所述传感器单元包括MEMES芯片和ASIC芯片，所述振动单元与所述MEMES芯片连通；

所述MEMES芯片与所述ASIC芯片电连接，所述ASIC芯片与所述基板电连接。

7.根据权利要求5所述的骨声纹传感器，其特征在于，还包括粘片胶，

所述振动单元通过所述粘片胶固定于所述基板。

8.根据权利要求5所述的骨声纹传感器，其特征在于，还包括壳体，所述壳体固定于所述振动单元的远离所述基板的表面；

在所述壳体与所述振膜之间形成第二振动腔。

9.根据权利要求5所述的骨声纹传感器，其特征在于，还包括盖体；

所述盖体盖设于所述基板，在所述盖体与所述基板之间形成容纳腔，所述传感器单元位于所述容纳腔中。

10.根据权利要求5所述的骨声纹传感器，其特征在于，在所述质量块与所述支撑环的朝向所述基板的表面位于同一平面。

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