CN114501252A - 振动组件及其制备方法、骨声纹传感器及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振动组件及其制备方法、骨声纹传感器及电子设备，所述方法包括：准备第一振膜环和质量块，所述质量块设置有均压孔将第一振膜环和质量块固定在第一振膜；在第一振膜的覆盖均压孔的区域设置气孔。本公开的一个技术效果在于，通过将准备第一振膜环和质量块，所述质量块设置有均压孔，将第一振膜环和质量块固定在第一振膜之前，质量块上已设置均压孔，在第一振膜的覆盖均压孔的区域设置气孔的过程中，只需要在第一振膜上设置气孔，不需要使用高能激光穿透质量块形成均压孔，避免形成孔瘤以及避免造成质量块与第一振膜的固定失效的问题发生，提高了振动组件的产品质量。

Description

振动组件及其制备方法、骨声纹传感器及电子设备

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，更具体地，涉及一种振动组件及其制备方法、骨声纹传感器及电子设备。

背景技术

骨声纹传感器通过自身的振动组件感测外部振动信号，并将振动信号转换为电信号，以此来检测外部振动信号。

振动组件的制备过程中，需要进行打孔。现有技术在打孔的过程中通过高能激光穿透质量块和振膜，高能激光容易在孔内形成孔瘤，并且会使振膜与质量块粘接部分的胶水挥发。孔瘤容易导致孔堵塞，容易产生吸膜问题。胶水挥发会导致质量块粘接不牢固，造成产品不良的问题，导致传感器失效。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种振动组件及其制备方法、骨声纹传感器及电子设备的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种振动组件制备方法，所述方法包括：

准备第一振膜环和质量块，所述质量块设置有均压孔；

将第一振膜环和质量块固定在第一振膜；

在第一振膜的覆盖均压孔的区域设置气孔。

可选地，所述准备第一振膜环和质量块，所述质量块设置有均压孔包括：

在同一基材上刻蚀出所述第一振膜环和所述质量块，且在所述质量块上刻蚀所述均压孔。

可选地，所述准备第一振膜环和质量块，所述质量块设置有均压孔包括：

制备所述第一振膜环；

制备所述质量块，在所述质量块上设置所述均压孔。

可选地，所述将第一振膜环和质量块固定在第一振膜包括：

将第一振膜环和质量块粘接在第一振膜。

可选地，所述在第一振膜的覆盖均压孔的区域设置气孔包括：

通过激光在第一振膜的覆盖均压孔的区域打孔，以形成所述气孔。

根据本发明的第二方面，提供了一种振动组件，所述振动组件根据第一方面任意一项所述的振动组件制备方法制成，所述振动组件包括：

第一振膜，所述第一振膜上设置有气孔；

第一振膜环，所述第一振膜环固定在所述第一振膜；

质量块，所述质量块固定在所述第一振膜，所述质量块上设置有均压孔，所述气孔位于所述第一振膜的覆盖所述均压孔的区域。

根据本发明的第三方面，提供了一种骨声纹传感器，所述骨声纹传感器包括如第二方面所述的振动组件。

可选地，所述骨声纹传感器还包括：

第一外壳，所述第一外壳上设置有第一声孔；

连接环，所述连接环设置在所述第一外壳内，所述第一声孔与所述连接环的内侧导通，所述第一振膜环层叠设置在所述连接环上，所述第一振膜位于所述第一振膜环的远离所述连接环的一侧；

环形垫片，所述环形垫片设置在所述第一振膜上；

第一电路板，所述第一电路板与所述第一外壳连接；

绝缘环，所述绝缘环设置在所述环形垫片与所述第一电路板之间；

极板，所述极板设置在所述环形垫片的远离所述第一振膜的一侧，所述极板与所述第一电路板电连接；

其中，所述连接环与所述第一外壳之间设置有第一导气通道，所述连接环的内侧空间与所述连接环的外侧空间通过所述第一导气通道导通，所述第一电路板与所述第一外壳之间设置有第二导气通道，所述第一外壳的外界与所述连接环的外侧空间导通。

可选地，所述第一振膜与所述环形垫片之间还层叠设置有第二振膜和第二振膜环，所述第二振膜位于所述环形垫片所在的一侧；

所述第二振膜环与所述第一振膜之间设置有第三导气通道，所述第二振膜环的内侧空间与所述第二振膜环的外侧空间通过所述第三导气通道导通，所述第一外壳的外界与所述第二振膜环的外侧空间导通；

所述第二振膜环与所述第一外壳电连接。

可选地，所述第二振膜环的外侧空间设置有银浆，所述第二振膜环与所述第一外壳通过所述银浆电连接。

可选地，所述骨声纹传感器还包括：

第二外壳，所述第二外壳设置有第二声孔；

第二电路板，所述第二电路板与所述第二外壳连接，所述第一振膜环与所述第二电路板连接，所述第一振膜位于所述第一振膜环的远离所述第二电路板的一侧；

连接片，所述连接片上设置有第三声孔，所述连接片上设置有环形凸台，所述第三声孔位于所述环形凸台的内侧，所述环形凸台与所述第一振膜连接；

MEMS传感器，所述MEMS传感器设置在所述连接片上，所述MEMS传感器的背腔与所述第三声孔导通；

ASIC传感器，所述ASIC传感器设置在所述连接片上，所述ASIC传感器与所述MEMS传感器以及所述第二电路板电连接。

根据本发明的第四方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括如第三方面任意一项所述的骨声纹传感器。

根据本公开的一个实施例，通过将准备第一振膜环和质量块，所述质量块设置有均压孔，将第一振膜环和质量块固定在第一振膜之前，质量块上已设置均压孔，在第一振膜的覆盖均压孔的区域设置气孔的过程中，只需要在第一振膜上设置气孔，不需要使用高能激光穿透质量块形成均压孔，避免形成孔瘤以及避免造成质量块与第一振膜的固定失效的问题发生，提高了振动组件的产品质量。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明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发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本公开的一个实施例中振动组件的结构示意图之一。

图2是图1中振动组件的剖面图。

图3是本公开的一个实施例中振动组件的结构示意图之二。

图4是图3中振动组件的剖面图。

图5是本公开的一个实施例中骨声纹传感器的结构示意图之一。

图6是本公开的一个实施例中骨声纹传感器的结构示意图之二。

图7是本公开的一个实施例中骨声纹传感器的结构示意图之三。

11、第一振膜环；12、质量块；120、均压孔；13、第一振膜；130、气孔；21、第一外壳；211、第一声孔；22、连接环；220、第一导气通道；23、环形垫片；24、第一电路板；25、绝缘环；26、极板；27、导通环；28、第二振膜环；280、第三导气通道；281、银浆；29、第二振膜；31、第二外壳；311、第二声孔；32、第二电路板；33、连接片；330、第三声孔；331、环形凸台；34、MEMS传感器；35、ASIC传感器；36、金线。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明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发明的范围。

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，决不作为对本发明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。

根据本公开的一个实施例，提供了一种振动组件制备方法，其中，所述方法包括：

准备第一振膜环11和质量块12，所述质量块12设置有均压孔120；

将第一振膜环11和质量块12固定在第一振膜13；

在第一振膜13的覆盖均压孔120的区域设置气孔130。

在该实施例中，通过将准备第一振膜环11和质量块12，所述质量块12设置有均压孔120，将第一振膜环11和质量块12固定在第一振膜13之前，质量块12上已设置均压孔120，在第一振膜13的覆盖均压孔120的区域设置气孔130的过程中，只需要在第一振膜13上设置气孔130，不需要使用高能激光穿透质量块12形成均压孔120，避免形成孔瘤以及避免造成质量块12与第一振膜13的固定失效的问题发生，提高了振动组件的产品质量。

将质量块12和第一振膜环11固定在第一振膜13上，第一振膜环11为环形，质量块12位于第一振膜环11的内侧。采用激光打孔的方式在均压孔120内对第一振膜13打孔，以形成气孔130。

如图1-图4所示，振动组件可以整体呈圆形或呈矩形。例如图1和图2中，第一振膜环11、质量块12和第一振膜13均为圆环形，组成整体呈圆形的振动组件。例如图3和图4所示，第一振膜环11、质量块12和第一振膜13均呈矩形环，组成整体呈矩形的振动组件。

在一个实施例中，所述准备第一振膜环11和质量块12，所述质量块12设置有均压孔120包括：

在同一基材上刻蚀出所述第一振膜环11和所述质量块12，且在所述质量块12上刻蚀所述均压孔120。

在该实施例中，在一个基材上进行一次刻蚀得到第一振膜环11和质量块12，并且同步在质量块12上刻蚀出均压孔120。通过一个刻蚀工序得到质量块12和第一振膜环11两个部件，简化了加工工序，降低了加工耗费的材料，有效地降低了成本。

例如，第一振膜环11和质量块12成型后，将第一振膜13与固定在第一振膜环11和质量块12的同一侧。

在一个实施例中，所述准备第一振膜环11和质量块12，所述质量块12设置有均压孔120包括：

制备所述第一振膜环11；

制备所述质量块12，在所述质量块12上设置所述均压孔120。

在该实施例中，分别加工制备出第一振膜环11和质量块12。例如，通过冲压技术形成第一振膜环11。通过冲压技术形成质量块12，且同步成型均压孔120。该方式简化了制备工序，降低了加工成本。

例如，将制备后的第一振膜环11固定在第一振膜13上，将制备后的质量块12固定在第一振膜13上。质量块12和第一振膜环11可以固定在第一振膜13的不同侧。

在一个实施例中，所述将第一振膜环11和质量块12固定在第一振膜13包括：

将第一振膜环11和质量块12粘接在第一振膜13。

在该实施例中，第一振膜环11以及质量块12粘接在第一振膜13上。在第一振膜13上打孔时，不需要使用高能激光，不会对粘接的牢固程度造成影响，保障了第一振膜环11以及质量块12与第一振膜13固定的强度。

在一个实施例中，所述在第一振膜13的覆盖均压孔120的区域设置气孔130包括：

通过激光在第一振膜13的覆盖均压孔120的区域打孔，以形成所述气孔130。

在该实施例中，将第一振膜环11和质量块12固定在第一振膜13上后，需要对第一振膜13打孔，以形成气孔130。

质量块12固定在第一振膜13上后，第一振膜13的部分区域覆盖在均压孔120上。通过激光在该区域上打孔形成气孔130。

例如，根据对气孔130孔径的需求，使激光穿过均压孔120，并打穿第一振膜13形成气孔130，或者，使激光环绕部分区域进行切割，以形成气孔130。

根据本公开的一个实施例，提供了一种振动组件，所述振动组件根据本公开实施例中任意一项所述的振动组件制备方法制成，振动组件包括：

第一振膜13，所述第一振膜13上设置有气孔130；

第一振膜环11，所述第一振膜环11固定在所述第一振膜13；

质量块12，所述质量块12固定在所述第一振膜13，所述质量块12上设置有均压孔120，所述气孔130位于所述第一振膜13的覆盖所述均压孔120的区域。

在该实施例中，该振动组件的均压孔120和气孔130内不存在孔瘤，不会影响第一振膜13的功能，避免吸膜的问题出现。质量块12以及第一振膜环11与第一振膜13固定牢固。

根据本公开的一个实施例，提供了一种骨声纹传感器，所述骨声纹传感器包括本公开实施例中所述的振动组件。

在该实施例中，该骨声纹传感器具有本公开实施例中振动组件所带来的技术效果。

在一个实施例中，如图5所示，所述骨声纹传感器还包括：

第一外壳21，所述第一外壳21上设置有第一声孔211。

连接环22，所述连接环22设置在所述第一外壳21内，所述第一声孔211与所述连接环22的内侧导通。连接环22为环状结构。所述第一振膜13环层叠设置在所述连接环22上，所述第一振膜13位于所述第一振膜环11的远离所述连接环22的一侧。连接环22为金属件，具有导电能力。

环形垫片23，所述环形垫片23设置在所述第一振膜13上。环形垫片23为环状结构，例如，环形垫片23与第一振膜环11以及连接环22同轴设置形成层叠的结构。

第一电路板24，所述第一电路板24与所述第一外壳21连接。第一电路板24上设置了骨声纹传感器的电路的相关的声电转换元件。

绝缘环25，所述绝缘环25设置在所述环形垫片23与所述第一电路板24之间。

极板26，所述极板26设置在所述环形垫片23的远离所述第一振膜13的一侧，所述极板26与所述第一电路板24电连接。极板26与第一振膜13之间具有间距，第一振膜13在受空气流动产生振动的过程中，第一振膜13与极板26之间的距离产生变化导致电压变化，电压变化通过第一电路板24上的元件转换能够获取振动信号。

其中，所述连接环22与所述第一外壳21之间设置有第一导气通道220，所述连接环22的内侧空间与所述连接环22的外侧空间通过所述第一导气通道220导通，以平衡气压。所述第一电路板24与所述第一外壳21之间设置有第二导气通道，所述第一外壳21的外界与所述连接环22的外侧空间导通。

绝缘环25与环形垫片23层叠，连接环22、第一振膜环11、环形垫片23和绝缘环25形成筒状结构，第一电路板24和第一外壳21在该筒状结构的两端开口位置覆盖。第一声孔211与连接环22的内侧空间导通，使振动产生的空气流动能够经第一声孔211进入。第一导气通道220和第二导气通道能够平衡空气流动产生的压力，使产品在封闭状态下，第一振膜13能够有效振动。

在一个实施例中，如图6所示，所述第一振膜13与所述环形垫片23之间还层叠设置有第二振膜29和第二振膜环28，所述第二振膜29位于所述环形垫片23所在的一侧。第二振膜29与极板26之间具有间隔，第一振膜13振动会带动第二振膜29振动，从而使第二振膜29与极板26之间的间距改变，以产生电压变化。

所述第二振膜环28与所述第一振膜13之间设置有第三导气通道280，例如在第二振膜环28上开槽，以形成第三导气通道280。所述第二振膜环28的内侧空间与所述第二振膜环28的外侧空间通过所述第三导气通道280导通，所述第一外壳21的外界与所述第二振膜环28的外侧空间导通。第一振膜13与第二振膜29之间的空间通过第三导气通道280实现气压均衡。

所述第二振膜环28与所述第一外壳21电连接，以用于第二振膜环28接地。

振动使空气流动经第一声孔211进入，以带动第一振膜13振动，第一振膜13振动带动第二振膜29振动，第二振膜29振动过程中与极板26之间的距离产生变化形成电压变化。变化的电压经第一电路板24转化为相应的电信号。

在一个实施例中，如图6所示，所述第二振膜环28的外侧空间设置有银浆281，所述第二振膜环28与所述第一外壳21通过所述银浆281电连接。银浆281能够有效保障第二振膜环28与第一外壳21之间的电连接的可靠性，提高了产品性能。环形垫片23与第二振膜环28电连接，通过第二振膜环28与第一外壳21电连接。

在一个实施例中，如图7所示，所述骨声纹传感器还包括：

第二外壳31，所述第二外壳31设置有第二声孔311，第二声孔311能够导通第二外壳31外界与内部，以平衡气压。

第二电路板32，所述第二电路板32与所述第二外壳31连接，所述第一振膜环11与所述第二电路板32连接，所述第一振膜13位于所述第一振膜环11的远离所述第二电路板32的一侧。

连接片33，所述连接片33上设置有第三声孔330，所述连接片33上设置有环形凸台331，所述第三声孔330位于所述环形凸台331的内侧，所述环形凸台331与所述第一振膜13连接。环形凸台331在第一振膜13与连接片33之间形成空间。

MEMS传感器34，所述MEMS传感器34设置在所述连接片33上，所述MEMS传感器34的背腔与所述第三声孔330导通。第一振膜13振动带动的空气流动能够经环形凸台331内侧的空间进入第三声孔330，以进入MEMS传感器34的背腔，从而使MEMS传感器34感测到振动。

ASIC传感器35，所述ASIC传感器35设置在所述连接片33上，所述ASIC传感器35与所述MEMS传感器34以及所述第二电路板32电连接。

MEMS传感器34、ASIC传感器35和第二电路板32能够将振动信号转换为电信号，以表征第一振膜13的感测到的振动信号。

根据本公开的一个实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备包括本公开任意一项所述的骨声纹传感器。该电子设备具有骨声纹传感器所带来的技术效果。上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过例子对本发明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，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (12)

1.一种振动组件制备方法，其中，所述方法包括：

准备第一振膜环和质量块，所述质量块设置有均压孔；

将第一振膜环和质量块固定在第一振膜；

在第一振膜的覆盖均压孔的区域设置气孔。

2.根据权利要求1所述的振动组件制备方法，其中，所述准备第一振膜环和质量块，所述质量块设置有均压孔包括：

在同一基材上刻蚀出所述第一振膜环和所述质量块，且在所述质量块上刻蚀所述均压孔。

3.根据权利要求1所述的振动组件制备方法，其中，所述准备第一振膜环和质量块，所述质量块设置有均压孔包括：

制备所述第一振膜环；

制备所述质量块，在所述质量块上设置所述均压孔。

4.根据权利要求1所述的振动组件制备方法，其中，所述将第一振膜环和质量块固定在第一振膜包括：

将第一振膜环和质量块粘接在第一振膜。

5.根据权利要求1所述的振动组件制备方法，其中，所述在第一振膜的覆盖均压孔的区域设置气孔包括：

通过激光在第一振膜的覆盖均压孔的区域打孔，以形成所述气孔。

6.一种振动组件，所述振动组件根据权利要求1-5中任意一项所述的振动组件制备方法制成，其中，包括：

第一振膜，所述第一振膜上设置有气孔；

第一振膜环，所述第一振膜环固定在所述第一振膜；

质量块，所述质量块固定在所述第一振膜，所述质量块上设置有均压孔，所述气孔位于所述第一振膜的覆盖所述均压孔的区域。

7.一种骨声纹传感器，其中，包括如权利要求6所述的振动组件。

8.根据权利要求7所述的骨声纹传感器，其中，所述骨声纹传感器还包括：

第一外壳，所述第一外壳上设置有第一声孔；

连接环，所述连接环设置在所述第一外壳内，所述第一声孔与所述连接环的内侧导通，所述第一振膜环层叠设置在所述连接环上，所述第一振膜位于所述第一振膜环的远离所述连接环的一侧；

环形垫片，所述环形垫片设置在所述第一振膜上；

第一电路板，所述第一电路板与所述第一外壳连接；

绝缘环，所述绝缘环设置在所述环形垫片与所述第一电路板之间；

极板，所述极板设置在所述环形垫片的远离所述第一振膜的一侧，所述极板与所述第一电路板电连接；

其中，所述连接环与所述第一外壳之间设置有第一导气通道，所述连接环的内侧空间与所述连接环的外侧空间通过所述第一导气通道导通，所述第一电路板与所述第一外壳之间设置有第二导气通道，所述第一外壳的外界与所述连接环的外侧空间导通。

9.根据权利要求8所述的骨声纹传感器，其中，所述第一振膜与所述环形垫片之间还层叠设置有第二振膜和第二振膜环，所述第二振膜位于所述环形垫片所在的一侧；

所述第二振膜环与所述第一振膜之间设置有第三导气通道，所述第二振膜环的内侧空间与所述第二振膜环的外侧空间通过所述第三导气通道导通，所述第一外壳的外界与所述第二振膜环的外侧空间导通；

所述第二振膜环与所述第一外壳电连接。

10.根据权利要求9所述的骨声纹传感器，其中，所述第二振膜环的外侧空间设置有银浆，所述第二振膜环与所述第一外壳通过所述银浆电连接。

11.根据权利要求7所述的骨声纹传感器，其中，所述骨声纹传感器还包括：

第二外壳，所述第二外壳设置有第二声孔；

第二电路板，所述第二电路板与所述第二外壳连接，所述第一振膜环与所述第二电路板连接，所述第一振膜位于所述第一振膜环的远离所述第二电路板的一侧；

连接片，所述连接片上设置有第三声孔，所述连接片上设置有环形凸台，所述第三声孔位于所述环形凸台的内侧，所述环形凸台与所述第一振膜连接；

MEMS传感器，所述MEMS传感器设置在所述连接片上，所述MEMS传感器的背腔与所述第三声孔导通；

ASIC传感器，所述ASIC传感器设置在所述连接片上，所述ASIC传感器与所述MEMS传感器以及所述第二电路板电连接。

12.一种电子设备，其中，包括如权利要求7-11任意一项所述的骨声纹传感器。

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