振动传感器制造技术

本发明专利技术提出一种振动传感器

【技术实现步骤摘要】
振动传感器、振动传感器的校准方法及电子设备


[0001]本专利技术涉及振动传感器
，特别涉及一种振动传感器
、
振动传感器的校准方法及电子设备
。

技术介绍

[0002]振动式传感器通常在封装结构的内部设置相应的拾振单元，现有的拾振单元作为传感器敏感单元时，可以感知外界的振动输入
。
拾振单元的振动进一步通过空气传导至
MEMS
传感器芯片的振膜，
MEMS
振膜的运动进一步将信号转换为电压信号，最后由
ASIC
集成电路处理芯片读出
。
但由于拾振单元的谐振频率受到拾振单元加工制程
、
材料一致性等因素影响，实际器件频响曲线在拾振单元谐振频率附近时的一致性较差，导致产品频响曲线设计的灵活性较差
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的是提供一种振动传感器
、
振动传感器的校准方法以及电子设备，旨在提高拾振单元谐振频率附近输出曲线的一致性和产品频响曲线设计的灵活性
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提出的一种振动传感器，包括：
[0005]基板；
[0006]封装外壳，所述封装外壳罩设于所述基板并与所述基板围合形成封装腔；
[0007]拾振单元，所述拾振单元设于所述封装腔，并与所述基板相对设置；
[0008]连接壳，所述连接壳罩设于所述拾振单元的背离所述基板的一侧，所述连接壳朝向所述拾振单元的表面开设有连通孔；
[0009]传感器芯片，所述传感器芯片设于所述连接壳的背离所述拾振单元的一侧，并罩设于所述连通孔；
[0010]集成电路处理芯片，所述集成电路处理芯片设于所述封装腔，并分别与所述传感器芯片和所述基板电连接；以及
[0011]校准结构，所述校准结构设于所述封装腔，且包括层叠且间隔设置的至少两电极，其中一所述电极设于所述拾振单元的振动结构，各所述电极均与所述集成电路处理芯片电连接；
[0012]其中，所述集成电路处理芯片向各所述电极施加电压以产生施加于所述拾振单元的静电力
。
[0013]在本申请的一实施例中，其中一所述电极设于所述连接壳的朝向所述拾振单元的表面
。
[0014]在本申请的一实施例中，设于所述连接壳的所述电极与所述连接壳电连接，所述连接壳与所述集成电路处理芯片电连接，以使所述电极通过所述连接壳与所述集成电路处理芯片电连接；
[0015]或，设于所述连接壳的所述电极通过绑定线与所述集成电路处理芯片电连接
。
[0016]在本申请的一实施例中，其中一所述电极设于所述基板，并与设于所述拾振单元的所述电极相对设置
。
[0017]在本申请的一实施例中，位于所述基板上的所述电极与所述基板电连接，并通过所述基板与所述集成电路处理芯片电连接；
[0018]或，设于所述基板的所述电极通过绑定线与所述集成电路处理芯片电连接
。
[0019]在本申请的一实施例中，所述校准结构包括至少三个所述电极，所述连接壳的朝向所述拾振单元的表面设有一所述电极，所述基板的朝向所述拾振单元的表面设有一所述电极
。
[0020]在本申请的一实施例中，设于所述连接壳的所述电极与设于所述基板的所述电极的电位相反
。
[0021]在本申请的一实施例中，所述拾振单元包括：
[0022]振膜，所述振膜与所述基板相对设置；和
[0023]质量块，所述质量块贴设于所述振膜的表面，所述电极设于所述振膜的背离所述质量块的表面或所述质量块的背离所述振膜的表面
。
[0024]在本申请的一实施例中，所述拾振单元为导电材质，且所述拾振单元与所述基板电连接，以使所述拾振单元上设置的所述电极通过所述拾振单元和所述基板与所述集成电路处理芯片电连接；
[0025]或，设于所述拾振单元的所述电极通过绑定线与所述集成电路处理芯片电连接
。
[0026]本申请还提出一种振动传感器的校准方法，应用于如前述任一项中所述的振动传感器，所述振动传感器的校准方法包括如下步骤：
[0027]向校准结构的各个电极施加电压以产生施加于拾振单元的静电力，使拾振单元的振动结构的谐振频率位于预设谐振值
。
[0028]在本申请的一实施例中，所述向校准结构的各个电极施加电压以产生施加于拾振单元的静电力的步骤之前，还包括：
[0029]根据预设谐振值与振动结构本征谐振频率的差值确定施加于校准结构的电压值；
[0030]将确定的电压值参数写入集成电路处理芯片
。
[0031]在本申请的一实施例中，所述向校准结构的各个电极施加电压以产生施加于拾振单元的静电力的步骤包括：
[0032]当预设谐振值大于振动结构本征谐振频率，向校准结构的两电极施加相反电位的电压；
[0033]当预设谐振值小于振动结构本征谐振频率，向校准结构的两电极施加相同电位的电压
。
[0034]在本申请的一实施例中，所述向校准结构的各个电极施加电压以产生施加于拾振单元的静电力的步骤包括：
[0035]向校准结构的各个电极施加电压，且使得位于拾振单元两侧的电极的电位相反，以使拾振单元受到两侧的异向校准静电力
。
[0036]在本申请的一实施例中，所述振动传感器的校准方法还包括：
[0037]向所述传感器芯片施加偏置电压调整所述传感器芯片的灵敏度
。
[0038]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
。
[0039]本专利技术的技术方案，在振动传感器中设置包括至少一对电极的校准结构，使得其中一电极设置在振动传感器的拾振单元上，从而可以通过为校准结构的电极施加电压从而产生静电力，并作用于拾振单元，以使拾振单元的谐振频率处于设定值，以确保拾振单元的振幅规律，提高拾振单元谐振频率附近输出曲线的一致性，并提高产品频响曲线设计的灵活性
。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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
。
[0041]图1为本专利技术振动传感器一实施例的剖视图；
[0042]图2为本专利技术振动传感器另一实施例的剖视图；
[0043]图3为本专利技术振动传感器又一实施例的剖视图；
[0044]图4为本专利技术振动传感器的校准方法第一实施例的流程图；
[0045]图5为本专利技术振动传感器的校准方法第二实施例的流程图；
[0046]图6为本专利技术振动传感器的校准方法第三实施例的流程图；
[0047]图7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种振动传感器，其特征在于，包括：基板；封装外壳，所述封装外壳罩设于所述基板并与所述基板围合形成封装腔；拾振单元，所述拾振单元设于所述封装腔，并与所述基板相对设置；连接壳，所述连接壳罩设于所述拾振单元的背离所述基板的一侧，所述连接壳朝向所述拾振单元的表面开设有连通孔；传感器芯片，所述传感器芯片设于所述连接壳的背离所述拾振单元的一侧，并罩设于所述连通孔；集成电路处理芯片，所述集成电路处理芯片设于所述封装腔，并分别与所述传感器芯片和所述基板电连接；以及校准结构，所述校准结构设于所述封装腔，且包括层叠且间隔设置的至少两电极，其中一所述电极设于所述拾振单元的振动结构，各所述电极均与所述集成电路处理芯片电连接；其中，所述集成电路处理芯片向各所述电极施加电压以产生施加于所述拾振单元的静电力
。2.
如权利要求1所述的振动传感器，其特征在于，其中一所述电极设于所述连接壳的朝向所述拾振单元的表面
。3.
如权利要求2所述的振动传感器，其特征在于，设于所述连接壳的所述电极与所述连接壳电连接，所述连接壳与所述集成电路处理芯片电连接，以使所述电极通过所述连接壳与所述集成电路处理芯片电连接；或，设于所述连接壳的所述电极通过绑定线与所述集成电路处理芯片电连接
。4.
如权利要求1所述的振动传感器，其特征在于，其中一所述电极设于所述基板，并与设于所述拾振单元的所述电极相对设置
。5.
如权利要求4所述的振动传感器，其特征在于，位于所述基板上的所述电极与所述基板电连接，并通过所述基板与所述集成电路处理芯片电连接；或，设于所述基板的所述电极通过绑定线与所述集成电路处理芯片电连接
。6.
如权利要求1所述的振动传感器，其特征在于，所述校准结构包括至少三个所述电极，所述连接壳的朝向所述拾振单元的表面设有一所述电极，所述基板的朝向所述拾振单元的表面设有一所述电极
。7.
如权利要求6所述的振动传感器，其特征在于，设于所述连接壳的所述电极与设于所述基板的所述电极的电位相反
。8.
如权利要求1至7任一项中所述的振动传感器，其特征在于，所述拾振单元包括：振膜，所述振膜与所述基板相对设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩寿雨，端木鲁玉，毕训训，
申请(专利权)人：歌尔微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：