一种振动传感器的制作方法

一种振动传感器
交叉引用
1.本技术要求于2020年12月28日提交的申请号为pct/cn2020/140180的国际申请、于2021年4月23日提交的申请号为202110445739.3的中国申请、于2021年7月22日提交的申请号为pct/cn2021/107978的国际申请以及于2021年11月5日提交的申请号为pct/cn2021/129148的国际申请，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
2.本技术涉及声学技术领域，特别涉及一种振动传感器。


背景技术：

3.振动传感器是一种将振动信号转换为电信号的能量转换器件。振动传感器用作骨传导麦克风时，可以检测人说话时的经骨、皮肤或肌肉传递的振动信号，从而检测到语音信号，同时又不受外界噪声的干扰。受限于加工工艺，目前振动传感器中弹性元件的尺寸或形状不易控制，导致弹性元件在声学腔体中占据的体积较大，使得质量块的体积较小，从而导致振动传感器的灵敏度不高。
4.因此，希望提供一种振动传感器，可以限制弹性元件的尺寸以提高振动传感器的灵敏度。


技术实现要素：

5.本技术一些实施例提供一种振动传感器，包括：振动接收器和声学换能器，所述振动接收器包括壳体、限位件和振动单元，所述壳体与所述声学换能器形成声学腔体，所述振动单元位于所述声学腔体中，将所述声学腔体分隔为第一声学腔体和第二声学腔体，其中：所述声学换能器与所述第一声学腔体声学连通，所述壳体被配置为基于外部振动信号产生振动，所述振动单元响应于所述壳体的振动而改变所述第一声学腔体内的声压，使得所述声学换能器产生电信号，所述振动单元包括质量元件和弹性元件，所述弹性元件的第一侧环绕连接于所述质量元件的侧壁，所述弹性元件的第二侧连接于所述限位件。
6.在一些实施例中，所述限位件位于所述壳体与所述声学换能器之间，所述壳体、所述限位件和所述声学换能器形成所述声学腔体。
7.在一些实施例中，所述声学换能器包括基板，所述限位件与所述基板连接，所述限位件、所述振动单元和所述基板形成所述第一声学腔体。
8.在一些实施例中，所述弹性元件连接于所述限位件与所述质量元件之间，所述弹性元件与所述基板在所述振动单元的振动方向上间隔一定间距。
9.在一些实施例中，所述限位件沿所述振动单元的振动方向的厚度大于所述质量元件沿所述振动单元的振动方向的厚度，所述限位件上背离所述声学换能器的一侧与所述质量元件上背离所述声学换能器的一侧齐平。
10.在一些实施例中，所述限位件沿垂直于所述振动单元的振动方向的宽度为100um
～500um。
11.在一些实施例中，所述限位件包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件与所述第二限位件沿所述振动单元的振动方向依次设置，所述第一限位件与所述壳体连接，所述第二限位件与所述声学换能器连接。
12.在一些实施例中，所述第一限位件沿所述振动单元的振动方向的厚度等于所述质量元件沿所述振动单元的振动方向的厚度；所述第一限位件沿垂直于所述振动单元的振动方向的宽度小于所述第二限位件沿垂直于所述振动单元的振动方向的宽度。
13.在一些实施例中，所述第一限位件沿垂直于所述振动单元的振动方向的宽度与所述第二限位件沿垂直于所述振动单元的振动方向的宽度的比值大于0.5。
14.在一些实施例中，所述振动单元包括第二弹性元件，所述第二弹性元件位于所述第一声学腔内，所述第二弹性元件分别与所述第二限位件和所述声学换能器连接；所述第二弹性元件靠近所述声学换能器一侧的面积大于所述第二弹性元件远离所述声学换能器一侧的面积。
15.在一些实施例中，所述弹性元件向所述基板延伸并与所述基板连接，所述弹性元件、所述质量元件和所述基板形成所述第一声学腔体。
16.在一些实施例中，所述限位件沿所述振动单元的振动方向的厚度等于所述质量元件沿所述振动单元的振动方向的厚度，所述弹性元件的所述第一侧的面积大于所述弹性元件的所述第二侧的面积。
17.在一些实施例中，所述限位件沿所述振动单元的振动方向的厚度等于所述质量元件沿所述振动单元的振动方向的厚度，所述质量元件上背离所述基板一侧相比于所述限位件上背离所述基板的一侧距离所述基板的距离更远。
18.在一些实施例中，所述限位件位于所述弹性元件与所述壳体之间；所述弹性元件向所述声学换能器延伸并与所述声学换能器连接，所述弹性元件、所述质量元件和所述声学换能器形成所述第一声学腔体。
19.在一些实施例中，所述限位件沿所述振动单元的振动方向的厚度为100um～1000um。
20.本技术一些实施例还提供一种振动传感器，包括：振动接收器和声学换能器，所述振动接收器包括壳体和振动单元，所述壳体与所述声学换能器形成声学腔体，所述振动单元位于所述声学腔体中，并将所述声学腔体分隔为第一声学腔体和第二声学腔体，其中：所述声学换能器与所述第一声学腔体声学连通，所述壳体被配置为基于外部振动信号产生振动，所述振动单元响应于所述壳体的振动而改变所述第一声学腔体内的声压，使得所述声学换能器产生电信号，所述振动单元包括质量元件和弹性元件，所述弹性元件环绕连接于所述质量元件的侧壁，并延伸到所述壳体。
附图说明
21.本技术将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
22.图1是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器的示例性框架图；
23.图2是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器的示例性结构图；
24.图3是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器的示例性结构图；
25.图4是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器的示例性结构图；
26.图5是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器的示例性结构图；
27.图6是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器的示例性结构图；
28.图7是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器的示例性结构图；
29.图8是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器的示例性结构图；
30.图9是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器的示例性结构图。
具体实施方式
31.为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
32.应当理解，本说明书中使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
33.本说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
34.本说明书实施例描述了一种振动传感器。在一些实施例中，振动传感器可以包括振动接收器和声学换能器。在一些实施例中，振动接收器可以包括壳体、限位件和振动单元。壳体与限位件连接可以形成声学腔体，振动单元位于该声学腔体中，并将声学腔体分隔为第一声学腔体和第二声学腔体。声学换能器可以与第一声学腔体声学连通。在一些实施例中，壳体可以基于外部振动信号(例如，用户说话时的骨骼、皮肤等振动产生的信号)产生振动，振动单元响应于壳体的振动而改变第一声学腔体的声压，使得声学换能器产生电信号。
35.在一些实施例中，振动单元可以包括质量元件和弹性元件。弹性元件的第一侧可以环绕连接于质量元件的侧壁，弹性元件的第二侧连接于限位件，使得弹性元件连接于质量元件与限位件之间。弹性元件的第一侧可以是弹性元件向质量元件延伸的一侧。弹性元件的第二侧可以是与弹性元件的第一侧相对的一侧，弹性元件的第二侧向限位件延伸。在一些实施例中，限位件可以位于壳体与声学换能器之间。在一些实施例中，限位件可以位于弹性元件与壳体之间。本说明书实施例中，通过在振动传感器的振动接收器中设置限位件，限位件可以用于限制弹性元件，以控制振动接收器制备过程中弹性元件的流动，从而便于控制弹性元件的尺寸和/或形状，进而调整(例如，增大)质量元件的尺寸或体积，提高振动传感器的灵敏度。
36.在一些实施例中，振动接收器可以包括壳体和振动单元。振动单元包括质量元件和弹性元件，弹性元件环绕连接于所述质量元件的侧壁，并延伸到所述壳体。
37.图1是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器的示例性框架图。
38.如图1所示，振动传感器100可以包括振动接收器110和声学换能器120。在一些实施例中，振动接收器110和声学换能器120可以通过物理方式连接。本说明书中的物理方式连接可以包括焊接、卡接、胶接或一体成型等，或其任意组合。
39.在一些实施例中，振动传感器100可以作为骨传导麦克风使用。当作为骨传导麦克风使用时，振动传感器100可以接收用户说话时产生的骨骼、皮肤等组织的振动信号，并将该振动信号转换为包含声音信息的电信号。由于几乎不采集空气中的声音(或振动)，因此振动传感器100可以一定程度地免受周围环境噪声(例如，周围他人说话声音、车辆驶过产生的噪声)的影响，适合在嘈杂环境中使用以采集用户说话时的语音信号。在一些实施例中，振动传感器100可以应用于耳机(例如，空气传导耳机和骨传导耳机)、助听器、辅听器、眼镜、头盔、增强现实(ar)设备、虚拟现实(vr)设备等，或其任意组合。例如，振动传感器100可以作为骨传导麦克风应用于耳机。
40.振动接收器110可以被配置为接收并传递振动信号。在一些实施例中，振动接收器110包括壳体和振动单元。在一些实施例中，振动接收器110还可以包括限位件。在一些实施例中，限位件位于壳体与声学换能器120之间，振动接收器110可以通过限位件与声学换能器120连接。在一些实施例中，壳体可以是内部中空的结构，壳体、限位件和声学换能器120连接形成声学腔体，振动传感器100的部分部件(例如，振动单元)可以位于声学腔体内。在一些实施例中，振动单元可以位于声学腔体中，振动单元(例如，弹性元件和质量元件)与限位件连接可以将声学腔体分隔为第一声学腔体和第二声学腔体。第一声学腔体可以与声学换能器120声学连通。声学连通可以是能够传递声压、声波或振动信号的连通方式。
41.在一些实施例中，限位件可以位于振动单元(例如，弹性元件)与壳体之间。弹性元件向声学换能器延伸并与声学换能器120连接。振动单元(例如，弹性元件和质量元件)与声学换能器120形成第一声学腔体。
42.声学换能器120可以基于第一声学腔体的声压变化产生包含声音信息的电信号。在一些实施例中，振动信号可以经由振动接收器110接收并使得第一声学腔体的内部气压发生变化，声学换能器120可以根据第一声学腔体内部的气压变化产生电信号。在一些实施例中，当振动传感器100工作时，壳体可以基于外部振动信号(例如，用户说话时的骨骼、皮肤等振动产生的信号)产生振动。振动单元通过限位件响应于壳体的振动而振动，并将该振动通过第一声学腔体传递至声学换能器120。在一些实施例中，声学换能器120基于外部振动信号产生振动，并将振动信号传递给振动单元。在一些实施例中，声学换能器120基于外部振动信号产生振动，振动单元通过连接于声学换能器120限位件或外壳响应于声学换能器120的振动而振动。例如，振动单元的振动可以引起第一声学腔体的体积变化，进而引起第一声学腔体内气压的变化，并将第一声学腔体内气压的变化转换为声压变化。声学换能器120可以检测到第一声学腔体的声压变化并基于此产生电信号。例如，声学换能器120可以包括振膜，第一声学腔体内声压变化并作用于振膜，使振膜发生振动(或形变)，声学换能器120将振膜的振动转化为电信号。关于振动传感器100的更多描述可以参考图2-图9及其相关描述。
glass、oculus rift、hololens、gear vr等。
48.在一些实施例中，声学换能器220可以包括基板221。基板221可以用于固定和/或支撑振动接收器210。在一些实施例中，基板221可以设置于声学换能器220上，壳体211通过限位件212与基板221连接以围成声学腔体。在一些实施例中，基板221的材料可以包括金属(例如，铁、铜)、合金(例如，不锈钢)、非金属(塑料、橡胶、树脂)等，或其任意组合。在一些实施例中，基板221的设置可以使得振动接收器210可以作为独立的部件加工、生产和销售。具有基板221的声学换能器220可以直接与振动接收器210物理连接(例如，胶接)以获得振动传感器200，这简化了振动传感器200的生产工艺，提高了生产振动传感器200的工艺灵活性。在一些实施例中，基板221的厚度可以为10um～300um。例如，基板221的厚度可以为80um～90um。
49.在一些实施例中，振动单元213可以包括质量元件2131和弹性元件2132。弹性元件2132的第一侧环绕连接于质量元件2131的侧壁，弹性元件2132的第二侧连接于限位件212。弹性元件2132的第一侧可以是弹性元件2132靠近质量元件2131的一侧。弹性元件2132的第二侧可以是与弹性元件2132的第一侧相对的一侧，即弹性元件2132的第二侧可以是弹性元件2132靠近限位件212的一侧。例如，弹性元件2132可以具有环状结构，弹性元件2132的第一侧是环状结构的内环侧，弹性元件2132的第二侧是环状结构的外环侧。弹性元件2132的第一侧和第二侧沿着垂直于振动单元213的振动方向的方向排列。在一些实施例中，弹性元件2132与质量元件2131和/或限位件212可以通过物理方式连接，例如，胶接。仅作为示例，弹性元件2132可以为具有良好黏性的材料(例如，胶水)，从而可以将弹性元件2132直接粘接在质量元件2131和/或限位件212上。
50.在一些实施例中，弹性元件2132可以为耐高温的材料，使得弹性元件2132在振动传感器200的加工制造过程中保持性能。在一些实施例中，弹性元件2132处于200℃～300℃的环境中时，其杨氏模量和剪切模量无变化或变化很小(例如，变化量在5％以内)，其中，杨氏模量可以用于表征弹性元件2132受拉伸或压缩时的变形能力，剪切模量可以用于表征弹性元件2132受剪切时的变形能力。在一些实施例中，弹性元件2132可以为具有良好弹性(即易发生弹性形变)的材料，使得振动单元213可以响应于壳体211的振动而振动。仅作为示例，弹性元件2132的材料可以包括硅橡胶、硅凝胶、硅酮胶、硅密封胶等或其任意组合。为了使得弹性元件2132具有较好的弹性，在一些实施例中，弹性元件2132的邵氏硬度可以小于50ha。例如，弹性元件2132的邵氏硬度可以在5ha～50ha范围内。
51.在一些实施例中，质量元件2131的材料可以为密度大于一定密度阈值(例如，6g/cm3)的材料，例如，质量元件2131的材料可以包括铅、铜、银、锡、不锈钢、不锈铁等金属或合金或其任意组合。在相同质量下，质量元件2131的材料的密度越高，尺寸则越小，因此用密度大于一定密度阈值的材料制作质量元件2131，这可以在一定程度上降低振动传感器200的尺寸。在一些实施例中，质量元件2131的材料密度对振动传感器200的频率响应曲线的谐振峰和灵敏度有较大影响。在同等体积下，质量元件2131的密度越大，其质量越大，振动传感器200的谐振峰向低频移动，通过增大质量元件2131的质量，可以提高振动传感器200在较低频段(例如，20hz-6000hz)的灵敏度。在一些实施例中，质量元件2131的材料密度可以大于6g/cm3。例如，质量元件2131的材料密度可以为7～20g/cm3。在一些实施例中，质量元件2131和弹性元件2132可以是由不同种材料所组成，再通过组装(例如，胶接)在一起形成振
动单元213。在一些实施例中，质量元件2131和弹性元件2132也可以是由同种材料组成，通过一体成型形成振动单元213。在一些实施例中，质量元件2131沿其振动方向的厚度可以为60um-1150um。例如，质量元件2131沿其振动方向的厚度可以为140um-200um。
52.在一些实施例中，弹性元件2132与声学换能器220的基板221在振动单元213的振动方向上间隔一定间距。通过设置弹性元件2132不与基板221接触，可以使振动传感器200的制备更加容易。在一些实施例中，可以采用分体式制备方法制备振动传感器200。例如，可以分别制备振动接收器210和声学换能器220，然后将振动接收器210和声学换能器220通过物理方式连接(例如，焊接、胶接)，得到振动传感器200。在一些实施例中，弹性元件2132与基板221在振动单元213的振动方向上的间隔距离可以根据振动传感器200的需求，例如，第一声学腔体214沿振动单元213的振动方向的高度进行设置，在此不做进一步限定。
53.在一些实施例中，质量元件2131还可以包括第一孔部21311，第一孔部21311连通第一声学腔体214和第二声学腔体215。第一孔部21311可以贯穿质量元件2131，第一孔部21311可以使第一声学腔体214与第二声学腔体215内的气体流通，从而平衡振动传感器200的制备过程中(例如，回流焊过程中)由于温度变化引起的第一声学腔体214和第二声学腔体215内部的气压变化，减少或防止该气压变化引起的振动传感器200的部件的损坏，例如，开裂、变形等。
54.在一些实施例中，第一孔部21311可以为单孔结构。在一些实施例中，该单孔的直径可以为1-50um。例如，该单孔的直径可以为7-10um。在一些实施例中，第一孔部21311可以为一定数量的微孔组成的阵列。仅作为示例，微孔的数量可以为2-10个。在一些实施例中，每个微孔的直径可以为0.1-25um。例如，每个微孔的直径可以为20um。
55.在一些实施例中，质量元件2131也可以不设置第一孔部21311。在一些实施例中，当质量元件2131不设置第一孔部21311时，可以通过提高质量元件2131与弹性元件2132之间的连接强度(例如，增强质量元件2131与弹性元件2132之间的胶水的粘接强度)，避免振动传感器200的部件因第一声学腔体214内部的气压变化而发生损坏。
56.在一些实施例中，壳体211上可以设置至少一个第二孔部2111，第二孔部2111贯穿壳体211。第二孔部2111的结构与第一孔部21311的结构相同或相似。第二孔部2111可以使第二声学腔体215与外界的气体流通，从而平衡振动传感器200的制备过程中(例如，回流焊过程中)的温度变化引起的第二声学腔体215内部的气压变化，减少或防止该气压变化引起的振动传感器200的部件的损坏，例如，开裂、变形等。此外，当质量元件2131振动时，第二孔部2111可以用于减小第二声学腔体215内部的气体产生的阻尼。
57.在一些实施例中，环境中的气导声音可能会影响到振动传感器200的使用性能。为了减少环境中气导声音的影响，在振动传感器200的制备完成后，例如，回流焊后，可以使用密封材料将壳体211上的第二孔部2111密封。仅作为示例，该密封材料可以包括环氧胶、硅密封胶等或其任意组合。在一些实施例中，壳体211也可以不设置第二孔部2111。
58.在一些实施例中，弹性元件2132的第一侧可以环绕连接于质量元件2131的周侧表面。例如，当质量元件2131为柱状结构(圆柱或棱柱)时，质量元件2131的周侧表面为柱状结构的侧面。在一些实施例中，弹性元件2132的第二侧可以环绕连接于限位件212的内壁，使得质量元件2131、弹性元件2132和限位件212沿振动单元213的振动方向的投影由内至外依次排列。在一些实施例中，质量元件2131沿振动单元213的振动方向的投影可以为圆形、矩
形、五边形、六边形等规则和/或不规则多边形。弹性元件2132和限位件212沿振动单元213的振动方向的投影可以为与圆形、矩形、五边形、六边形等规则和/或不规则多边形对应的圆环、矩形环、五边形环、六边形环等规则和/或不规则多边形环。在一些实施例中，弹性元件2132与质量元件2131和/或限位件212的周侧表面紧密贴合，可以保证第一声学腔体214的密封性，使得第一声学腔体214的气压变化只与振动单元213振动幅度相关，从而可以使得第一声学腔体214的声压变化更为明显有效。
59.在一些实施例中，弹性元件2132的结构可以是单层结构、双层结构、多层结构等。双层结构或多层结构的弹性元件2132中的每层结构的尺寸和材料可以相同也可以不同。弹性元件2132的结构可以根据振动传感器200的制备工艺进行合理设置，本技术对此不做限制。
60.在一些实施例中，弹性元件2132由于其材料类型的影响，例如，胶类材料，使得在振动传感器200制备过程中，弹性元件2132会处于半流动状态，或高温工艺中弹性元件2132容易发生形变，导致弹性元件2132的尺寸和形状不便于控制。因此，如果不设置限位件，则需要减少质量元件2131的尺寸，从而保证弹性元件2132不会流动至壳体211的外部，进而避免影响后续工艺中壳体211与基板211的连接。通过在振动传感器200中设置限位件212，可以使弹性元件2132的尺寸可控，例如，在制备振动传感器200的过程中，可以固定限位件212和质量元件2131，再将弹性元件2132填充至限位件212与质量元件2131之间的间隙中，从而控制弹性元件2132的尺寸，避免弹性元件2132沿垂直于振动单元213的振动方向延伸，为质量元件2131的尺寸的增加提供了余量，从而改善振动传感器200的性能，例如，提高振动传感器200的灵敏度。
61.在一些实施例中，限位件212可以位于壳体211与声学换能器220之间，壳体211通过限位件212与声学换能器220连接。在振动传感器200的整体尺寸和限位件212的尺寸固定的情况下，与将限位件212设置在壳体211内部相比，将限位件212设置在壳体211与声学换能器220之间，可以减小限位件212占用的声学腔体的体积，从而增大质量元件2131的体积(例如，增大质量元件2131沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度)，进而提高振动传感器200的灵敏度。
62.在一些实施例中，限位件212可以由刚性材料制备，以保证限位件212具有足够的强度。在一些实施例中，刚性材料可以包括但不限于金属材料(例如，铜、铁、铝)、合金材料(例如，不锈钢)、刚性塑料等。例如，使用黄铜材料制备限位件212，可以便于限位件212与基板221之间的焊接。又例如，使用不锈钢材料制备限位件212，可以保证限位件212具有较大的强度，从而保证限位件212的结构可靠性。在一些实施例中，限位件212可以由非导磁金属制备。
63.在一些实施例中，在限位件212的其他参数(例如，材料)固定的情况下，限位件212沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度可以影响限位件212的强度。例如，在限位件212的其他参数(例如，材料)固定的情况下，限位件212沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度(如图2所述的限位件212的宽度d)越小，限位件212的强度越小。因此，限位件212沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度d需要大于第一宽度阈值(例如，100um)，以保证限位件212具有足够的强度。在一些实施例中，限位件212沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度d可以大于100um。
64.在一些实施例中，在振动传感器200的整体尺寸固定的情况下，限位件212沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度d可以影响质量元件2131沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度。例如，在振动传感器200的整体尺寸固定的情况下，限位件212沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度d越大，质量元件2131沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度越小，从而导致振动传感器200的灵敏度越低。因此，限位件212沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度d需要小于第二宽度阈值(例如，500um)，以保证质量元件2131具有合适的尺寸，从而保证振动传感器200具有较高的灵敏度。为了保证质量元件2131具有合适的尺寸，在一些实施例中，限位件212沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度d可以小于500um。例如，为了进一步增加质量元件2131的尺寸(例如，增加质量元件2131沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度)，限位件212沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度d可以小于300um。又例如，结合振动传感器200的灵敏度要求，限位件212沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度d可以小于200um。
65.在一些实施例中，可以根据限位件212的材料强度、振动传感器200的整体尺寸要求和/或振动传感器200的性能要求(例如，灵敏度要求)设置第一宽度阈值和/或第二宽度阈值。为了保证限位件212具有足够的强度，同时保证质量元件2131具有合适的尺寸，在一些实施例中，限位件212沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度d可以为100um～500um。例如，为了进一步提高振动传感器200的结构稳定性和灵敏度，限位件212沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度d可以为100um～200um。
66.在一些实施例中，在振动传感器200的制备过程中，可以通过设置限位件212和质量元件2131沿振动单元213的振动方向的厚度，控制第一声学腔体214沿振动单元213的振动方向的高度。在一些实施例中，限位件212沿振动单元213的振动方向的厚度可以大于质量元件2131沿振动单元213的振动方向的厚度。质量元件2131上背离基板221一侧与限位件212上背离基板221的一侧齐平。限位件212沿振动单元213的振动方向的厚度与质量元件2131沿振动单元213的振动方向的厚度的差值可以为第一声学腔体214沿振动单元213的振动方向的高度。因此，在制备振动传感器200时，可以通过设置限位件212沿振动单元213的振动方向的厚度和质量元件2131沿振动单元213的振动方向的厚度，以限定第一声学腔体214沿振动单元213的振动方向的高度，使得对第一声学腔体214沿振动单元213的振动方向的高度的控制较为精确。
67.应当注意的是，上述有关振动传感器200及其部件的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对振动传感器200进行各种修正和改变，例如，第一孔部21311可以贯穿弹性元件2132设置。这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。
68.图3是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器的示例性结构图。
69.图3所示的振动传感器300的结构与图2所示的振动传感器200的结构类似，区别之处在于限位件的结构不同。参见图3，振动传感器300的限位件312可以包括第一限位件3121和第二限位件3122，第一限位件3121和第二限位件3122沿振动单元213的振动方向依次设置，第一限位件3121与壳体211连接，第二限位件3122与声学换能器220(例如，基板221)连接。即，壳体211、第一限位件3121、第二限位件3122和声学换能器220(例如，基板221)沿振动单元213的振动方向依次连接。在一些实施例中，弹性元件2132的第一侧环绕连接于质量
元件2131的周侧，弹性元件2132的第二侧连接于第一限位件3121，即，弹性元件2132连接于质量元件2131和第一限位件3121之间。弹性元件2132与基板221在振动单元213的振动方向上间隔一定间距。
70.在一些实施例中，第一限位件3121沿振动单元213的振动方向的厚度可以等于质量元件2131沿振动单元213的振动方向的厚度。在一些实施例中，第一限位件3121和质量元件2131可以采用同一种材料制备。在这种情况下，第一限位件3121和质量元件2131可以同时加工，从而减少加工流程，使得振动传感器300的生产工艺更加快速简便。
71.在一些实施例中，第二限位件3122沿振动单元213的振动方向的厚度可以等于第一声学腔体214沿振动单元213的振动方向的高度。这种设置方式下，在制备振动接收器210时，可以根据第一声学腔体214沿振动单元213的振动方向的高度的需求设置第二限位件3122沿振动单元213的振动方向的厚度，从而使得对第一声学腔体214沿振动单元213的振动方向的高度的控制更加精确。结合第一声学腔体214的高度需求，在一些实施例中，第二限位件3122沿振动单元213的振动方向的厚度可以为50um～500um。例如，为了满足第一声学腔体214的特定高度需求，第二限位件3122沿振动单元213的振动方向的厚度可以为150um～400um。又例如，为了满足第一声学腔体214的特定高度需求，第二限位件3122沿振动单元213的振动方向的厚度可以为250um～300um。
72.在一些实施例中，第一限位件3121沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度与第二限位件3122沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度可以相同也可以不同。在一些实施例中，第一限位件3121沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度可以小于第二限位件3122沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度，以便于在第一限位件3121与质量元件2131之间设置弹性元件2132。例如，通过设置第一限位件3121沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度小于第二限位件3122沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度，弹性元件2132可以更加方便地粘接在第一限位件3121与质量元件2131之间。在一些实施例中，第一限位件3121沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度与第二限位件3122沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度的比值可以大于0.5。在振动传感器300的整体尺寸固定的情况下，通过将第一限位件3121沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度设置的较小，可以使得质量元件2131沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度越大，从而可以提高振动传感器300的灵敏度。另一方面，通过将第二限位件3122沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度设置的较大，可以在一定程度上提高限位件312的整体强度。
73.为了保证振动传感器200的结构稳定性和灵敏度，在一些实施例中，第一限位件3121和/或第二限位件3122沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度范围可以为100um～500um。例如，为了保证限位件(例如，第一限位件3121和第二限位件3122)具有足够的强度，同时保证质量元件2131具有合适的尺寸，第一限位件3121沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度范围可以为100um～250um，第二限位件3122沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度范围可以为200um～500um。
74.在一些实施例中，第一限位件3121沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度可以小于第二限位件3122沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度。
75.在一些实施例中，第一限位件3121和第二限位件3122的材料可以相同。在一些实施例中，第一限位件3121和第二限位件3122的材料可以均为刚性材料。例如，第一限位件
3121和第二限位件3122的材料可以均为金属材料(例如，黄铜)、合金材料(例如，不锈钢)、刚性塑料等。第一限位件3121和第二限位件3122采用同种材料制备可以简化振动传感器300的生产流程。
76.在一些实施例中，第一限位件3121和第二限位件3122的材料可以不同。例如，第一限位件3121可以由刚性材料(例如，金属材料、合金材料、刚性塑料)制备，第二限位件3122可以由锡膏或胶水制备。在振动传感器300的制备过程中，可以首先将壳体211与第一限位件3121连接，而后可以将壳体211与第一限位件3121通过第二限位件3122与基板221直接连接(例如，胶接)，从而使振动传感器300的制备流程更加简便。此外，通过第二限位件3122将第一限位件3121与基板221直接连接，可以提高振动接收器210与基板221之间的连接强度，进而提高振动传感器300的结构可靠性。
77.应当注意的是，上述有关振动传感器300及其部件的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对振动传感器300进行各种修正和改变，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。例如，振动传感器300的限位件312可以包括多个限位件(例如，四个限位件、五个限位件)。每个限位件的材料、沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度以及沿振动单元213的振动方向的厚度可以相同也可以不同。
78.图4是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器的示例性结构图。
79.图4所示的振动传感器400的结构与图3所示的振动传感器300的结构相似，不同之处在于振动单元的结构不同。参见图4，振动传感器400的振动单元213还可以包括第二弹性元件4133。第二弹性元件4133可以位于第一声学腔体214内，第二弹性元件4133分别与第二限位件3122和声学换能器220的基板221连接。通过在第一声学腔体214内设置第二弹性元件4133，可以减小第一声学腔体214的体积，从而提高振动传感器400的性能(例如，灵敏度)。例如，通过减小第一声学腔体214的体积，振动单元213相同位移所引起的第一声学腔体214的体积变化率更高，第一声学腔体214内的气压变化更大，从而提高振动传感器400的灵敏度。
80.在一些实施例中，第二弹性元件4133可以与弹性元件2132接触。在一些实施例中，第二弹性元件4133可以与弹性元件2132不接触，即第二弹性元件4133可以与弹性元件2132之间间隔一定距离。在一些实施例中，第二弹性元件4133的材料与弹性元件2132的材料可以相同或不同。在一些实施例中，弹性元件2132和/或第二弹性元件4133的材料可以包括弹性胶体，例如，硅橡胶、硅凝胶、硅密封胶、硅酮胶等。
81.在一些实施例中，第二弹性元件4133可以不与质量元件2131接触，从而避免质量元件2131在振动过程中受到第二弹性元件4133的影响，导振动传感器400的功能受损。例如，第二弹性元件4133与质量元件2131之间沿振动单元213的振动方向可以间隔一定间距，该间距可以大于质量元件2131沿其振动方向振动时所产生的最大振动幅度。
82.在一些实施例中，第二弹性元件4133靠近所述声学换能器220一侧的面积可以等于第二弹性元件4133远离所述声学换能器220一侧的面积。第二弹性元件4133靠近所述声学换能器220一侧的面积可以指第二弹性元件4133垂直于振动单元213的振动方向的截面面积。例如，第二弹性元件4133在平行于振动单元213的振动方向的平面上的投影形状可以是矩形。在一些实施例中，当第二弹性元件4133与弹性元件2132接触时，第二弹性元件4133
沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度可以小于弹性元件2132沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度，从而避免第二弹性元件4133与质量元件2131接触。
83.在一些实施例中，第二弹性元件4133靠近所述声学换能器220一侧的面积可以大于第二弹性元件4133远离所述声学换能器220一侧的面积。例如，第二弹性元件4133在平行于振动单元213的振动方向的平面上的投影形状可以是梯形或三角形。第二弹性元件4133在垂直于振动单元213的振动方向上远离第二限位件3122的一侧可以设置为斜平面或弧形面。通过设置第二弹性元件4133靠近所述声学换能器220一侧的面积大于第二弹性元件4133远离所述声学换能器220一侧的面积，可以在避免第二弹性元件4133与质量元件2131接触的同时，进一步减小第一声学腔体214的体积，从而进一步提高振动传感器400的灵敏度。
84.应当注意的是，上述有关振动传感器400及其部件的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对振动传感器400进行各种修正和改变，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。例如，振动传感器400中的限位件312可以是单层限位件(例如，如图2所示的限位件212)。
85.图5是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器的示例性结构图。
86.图5所示的振动传感器500的结构与图2所示的振动传感器200的结构相似，不同之处在于弹性元件的结构不同。
87.在一些实施例中，参见图5，振动传感器500的弹性元件5132可以向声学换能器220延伸并连接声学换能器220。例如，弹性元件5132可以向基板221延伸并与基板221连接。弹性元件5132、基板221和振动单元213形成第一声学腔体214。通过将弹性元件5132与声学换能器220的基板221连接，可以进一步减小第一声学腔体214的体积，从而提高振动传感器500的灵敏度。
88.在一些实施例中，振动接收器210在制备过程中温度的变化可能会使弹性元件5132产生流动，导致弹性元件5132渗入到质量元件2131靠近基板221一侧的表面(也可以称为“下表面”)，从而影响质量元件2131的振动，进而影响振动传感器500的灵敏度。在一些实施例中，可以通过控制弹性元件5132的材料总用量(例如，胶水用量)来控制弹性元件5132渗入到质量元件2131的下表面的渗入量。渗入量可以指弹性元件5132沿振动单元213的振动方向的投影区域与质量元件2131沿振动单元213的振动方向的投影区域的重合面积。在一些实施例中，弹性元件5132的渗入量不超过质量元件2131沿振动单元213的振动方向的投影面积的25％。例如，弹性元件5132的渗入量不超过质量元件2131沿振动单元213的振动方向的投影面积的10％。
89.应当注意的是，上述有关振动传感器500及其部件的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对振动传感器500进行各种修正和改变，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。在一些实施例中，振动传感器500中的限位件212可以是双层或多层结构(例如，如图3所示的限位件312)。例如，振动传感器500中的限位件212可以包括第一限位件(图5中未示出)和第二限位件(图5中未示出)，当第一限位件和第二限位件沿垂直于振动单元213的振动方向的宽度不同时，弹性元件5132靠近限位件212的一侧可以设置为台阶结构，使得弹性元件5132可以分别与第一限位件和第二限位件紧密连接。
90.图6是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器的示例性结构图。
91.图6所示的振动传感器600的结构与图5所示的振动传感器500的结构相似，不同之处在于弹性元件和限位件的结构不同。
92.在一些实施例中，参见图6，限位件212沿振动单元213的振动方向的厚度可以等于质量元件2131沿振动单元213的振动方向的厚度。此时限位件212和质量元件2131可以同时加工，从而简化限位件212和质量元件2131的制备工艺。在一些实施例中，在制备振动传感器600时，首先使限位件212与质量元件2131处于同一水平面(即限位件212远离基板221的一侧与质量元件2131远离基板221的一侧齐平)，然后将弹性元件6132粘接在限位件212与质量元件2131之间，通过升高温度使拾音孔2211中的空气热膨胀抬升质量元件2131，使质量元件2131上背离基板221一侧相比于限位件212上背离基板221的一侧距离基板221的距离更远，形成第一声学腔体214。在一些实施例中，质量元件2131上背离基板221一侧和基板221之间的距离与限位件212上背离基板221的一侧与基板221的之间的距离的差值可以为第一声学腔体214沿振动单元213的振动方向的高度。
93.在一些实施例中，由于弹性元件6132具有一定的形变能力，弹性元件6132在振动传感器600的制备过程中(例如，质量元件2131抬升过程)受到拉伸可以发生形变，从而使得弹性元件6132的第一侧(靠近质量元件2131的一侧)的面积大于弹性元件6132的第二侧(远离质量元件2131的一侧)的面积。
94.应当注意的是，上述有关振动传感器600及其部件的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对振动传感器600进行各种修正和改变，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。在一些实施例中，振动传感器600中的限位件212可以是双层或多层结构(例如，如图3所示的限位件312)。
95.图7是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器的示例性结构图。
96.图7所示的振动传感器700的结构与图5所示的振动传感器500的结构相似，不同之处在于限位件的结构不同。
97.在一些实施例中，参见图7，限位件712可以位于弹性元件2132与壳体211之间。在一些实施例中，限位件712可以环绕弹性元件2132设置，弹性元件2132靠近质量元件2131的一侧与质量元件2131物理连接，弹性元件2132靠近限位件712的一侧与限位件712物理连接。在一些实施例中，限位件712可以与基板221物理连接。在一些实施例中，限位件712可以不与壳体211接触。例如，限位件712可以与壳体211之间间隔一定间距。在一些实施例中，限位件712可以与壳体211接触。在一些实施例中，弹性元件2132可以向声学换能器220的基板221延伸并与基板221物理连接，使得基板221、弹性元件2132和质量元件2131形成第一声学腔体214。
98.为了保证限位件712的结构稳定性，并且保证限位件712可以更好地控制弹性元件2132的尺寸，避免在振动传感器700的制备过程中弹性元件2132沿垂直于振动单元213的振动方向延伸，在一些实施例中，限位件712沿振动单元213的振动方向的厚度可以为100um～1000um。例如，结合限位件712的结构稳定性需求和弹性元件2132的材料性质，限位件712沿振动单元213的振动方向的厚度可以为200um～500um。在一些实施例中，限位件712沿振动单元213的振动方向的厚度与质量元件2131沿振动单元213的振动方向的厚度可以相等。此
时，限位件712和质量元件2131可以同时加工，从而简化限位件712和质量元件2131的制备工艺。
99.应当注意的是，上述有关振动传感器700及其部件的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对振动传感器800进行各种修正和改变。例如，限位件712沿振动单元213的振动方向的厚度可以大于或等于弹性元件2132沿振动单元213的振动方向的厚度。
100.图8是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器的示例性结构图。
101.如图8所示，振动传感器800可以不包括限位件。在一些实施例中，参见图8，弹性元件8132环绕质量元件2131设置。弹性元件8132的内侧与质量元件2131物理连接，弹性元件8132的外侧与壳体211物理连接。在一些实施例中，弹性元件8132与基板221在振动单元213的振动方向上间隔一定间距。弹性元件8132、质量元件2131、壳体211和基板221形成第一声学腔体214。弹性元件8132、质量元件2131和壳体211形成第二声学腔体215。
102.在一些实施例中，在形成第一声学腔体214和第二声学腔体215时，可以通过治具(图8中未示出)控制质量元件2131与基板211之间的距离(即第一声学腔体214的高度)。例如，可以将质量元件2131放置于治具上，利用治具本身的高度抬起质量元件2131，然后将质量元件2131与壳体211通过弹性元件8132连接，实现对第一声学腔体214和第二声学腔体215的高度的控制。通过弹性元件8132将质量元件2131与壳体211连接，并利用治具控制质量元件2131与基板211之间的距离，可以更稳定精确地的控制第一声学腔体214和第二声学腔体215的高度，从而简化振动传感器800的制备工艺流程。此外，质量元件2131的结构(例如，质量元件2131是否开孔)不影响以上工艺流程。
103.在一些实施例中，弹性元件8132沿振动单元213的振动方向的厚度可以小于、等于或大于质量元件2131的沿振动单元213的振动方向的厚度。
104.图9是根据本说明书一些实施例所示的振动传感器800的示例性结构图。
105.如图9所示，在一些实施例中，弹性元件8132沿振动单元213的振动方向的厚度可以大于质量元件8132沿振动单元213的振动方向的厚度。例如，弹性元件8132沿振动单元213的振动方向的两侧可以相对于质量元件2131沿振动单元213的振动方向的两侧凸出。即，弹性元件8132靠近基板211的一侧相比于质量元件2131靠近基板211的一侧距离基板211更近，弹性元件8132远离基板211的一侧相比于质量元件2131远离基板211的一侧距离基板211更远。如此设置可以增加弹性元件8132与质量元件2131的之间的连接面积，从而提高弹性元件8132与质量元件2131之间的连接强度。
106.应当注意的是，上述有关振动传感器800及其部件的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对振动传感器800进行各种修正和改变。例如，弹性元件8132靠近基板211的一侧相比于质量元件2131靠近基板211的一侧距离基板211更近，弹性元件8132远离基板211的一侧与质量元件2131远离基板211的一侧齐平。又例如，弹性元件8132靠近基板211的一侧相比于质量元件2131靠近基板211的一侧齐平，弹性元件8132远离基板211的一侧相比于质量元件2131远离基板211的一侧距离基板211更远。
107.上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本技术的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会
对本技术进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本技术中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本技术示范实施例的精神和范围。