[發明專利]柔性電容式振動傳感器及其制作方法

有效

• 申請號: 201911372282.7
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111024213B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 劉瑞
• 申請（專利權）人: 安徽芯淮電子有限公司
• 主分類號: G01H11/06
• 分類號: G01H11/06
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 趙世發

1.一種柔性電容式振動傳感器，其特征在于包括第一振動敏感單元、第二振動敏感單元以及柔性隔離層，

所述第一振動敏感單元包括第一振動敏感結構和第一基底，所述第一振動敏感結構包括第一電容極板和第二電容極板，所述第一基底的第一面設置有第一收容槽，所述第一電容極板、第二電容極板間隔設置在所述第一收容槽內，進而在所述第一電容極板和第二電容極板之間圍合形成第一空腔，所述第一空腔中填充有空氣介質，所述第一電容極板和第二電容極板之間能夠產生第一電容信號，所述第一基底的第二面還設置有第一電極和第二電極，所述第一電極與所述第一電容極板電連接，所述第二電極與所述第二電容極板電連接，所述第一面與第二面背對設置；

所述第二振動敏感單元包括第二振動敏感結構和第二基底，所述第二振動敏感結構包括第三電容極板、第四電容極板，所述第二基底的第三面設置有第二收容槽，所述第三電容極板、第四電容極板間隔設置在所述第二收容槽內，進而在所述第三電容極板和第四電容極板之間圍合形成第二空腔，所述第二空腔中填充有空氣介質，所述第三電容極板和第四電容極板之間能夠產生第二電容信號，所述第二基底的第四面還設置有第三電極和第四電極，所述第三電極與所述第三電容極板電連接，所述第四電極與所述第四電容極板電連接，所述第三面與第四面背對設置；

所述隔離層設置在所述第一基底和第二基底之間并與所述第一基底和第二基底封裝結合成一體；所述第一振動敏感結構被封裝于所述第一基底與所述隔離層之間；所述第二振動敏感結構被封裝于所述第二基底與所述隔離層之間；

所述第一電容極板、第二電容極板、第三電容極板、第四電容極板的材質均為導電聚合物，所述第一基底和第二基底均為柔性基底；

所述隔離層包括二維柵格結構及設置在二維柵格結構相背對的兩側表面的覆蓋層，所述兩個覆蓋層都具有平整表面，且所述兩個覆蓋層還與填充在二維柵格結構的各柵格內的填充體一體成型；其中，所述二維柵格結構由聚乙烯或玻璃纖維形成，而所述覆蓋層及填充體均由質量比為100：0.01-0.1的交聯聚乙烯和氮化硼氣凝膠組成；

其中，所述第一電容極板、第二電容極板、第三電容極板、第四電容極板、隔離層的厚度均為10-1000μm。

2.根據權利要求1所述柔性電容式振動傳感器，其特征在于：所述導電聚合物包括導電橡膠。

3.根據權利要求1所述柔性電容式振動傳感器，其特征在于：所述第一電極、第二電極、第三電極、第四電極均為金屬電極。

4.根據權利要求3所述柔性電容式振動傳感器，其特征在于：所述第一電極、第二電極、第三電極、第四電極的材質包括Au、Cu、Al中的任意或兩種以上的組合。

5.根據權利要求3所述柔性電容式振動傳感器，其特征在于：所述第一電極、第二電極、第三電極、第四電極的厚度為10-1000μm。

6.根據權利要求1所述柔性電容式振動傳感器，其特征在于：所述第一基底和第二基底的材質包括聚酰亞胺、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯中的任意一種或兩種以上的組合。

7.根據權利要求1所述柔性電容式振動傳感器，其特征在于：所述第一基底和第二基底的厚度均為100-10000μm。

8.如權利要求1-7中任一項所述柔性電容式振動傳感器的制作方法，其特征在于包括：提供第一基底，所述第一基底的第一面具有第一收容槽，在所述第一收容槽的底部設置第一電容極板，在所述第一收容槽的開口處密封設置第二電容極板，進而在所述第一電容極板和第二電容極板之間圍合形成第一空腔；

在所述第一基底的第二面設置第一電極、第二電極，并使所述第一電極與所述第一電容極板電連接，所述第二電極與所述第二電容極板電連接，所述第一面與所述第二面背對設置；

提供第二基底，所述第二基底的第三面具有第二收容槽，在所述第二收容槽的底部設置第三電容極板，在所述第二收容槽的開口處密封設置第四電容極板，進而在所述第三電容極板和第四電容極板之間圍合形成第二空腔，所述第三面與所述第四面背對設置；

在所述第二基底的第四面設置第三電極、第四電極，并使所述第三電極與所述第三電容極板電連，所述第四電極與所述第四電容極板電連接；

提供隔離層，將所述隔離層設置與第一基底的第一面與第二基底的第三面之間，并使所述隔離層與所述第一基底、第二基底封裝結合成一體。