MEMS壓力傳感器為用戶打造更卓越TWS體驗
發布時間:2024-02-21 來源:Qorvo半導體 責任編輯:lina
【導讀】談到了從手表到複雜機械等眾多設備中的HMIchuanganqiruhegaibianlewomenhuoquxinxiyijiyujishujiaohudefangshi。guoqu,xuduoshebeishangzhiyoujixieanniuhuoanjian,erxianzaizeliyongchumopingjiqitachuanganjishulaikongzhishebeiheshezhixuanxiang。youxieshebeirengranxuyaoanniu;然而機械按鈕又會增加製造及質量檢測的複雜性。
我在上一篇關於MEMS壓力傳感器的博客中,談到了從手表到複雜機械等眾多設備中的HMIchuanganqiruhegaibianlewomenhuoquxinxiyijiyujishujiaohudefangshi。guoqu,xuduoshebeishangzhiyoujixieanniuhuoanjian,erxianzaizeliyongchumopingjiqitachuanganjishulaikongzhishebeiheshezhixuanxiang。youxieshebeirengranxuyaoanniu;然而機械按鈕又會增加製造及質量檢測的複雜性。我還談到Qorvo的MEMS壓力傳感器如何消除機械按鈕,從而使產品工程師可以創建“無間隙”設計。Qorvo的壓力傳感器具有足夠的靈敏度;設計人員亦可使用任何材料——厚度甚至可達2英寸。這些傳感器有助於簡化製造流程並降低成本。
那麼現在,讓我們一起看一個應用場景:真無線立體聲(TWS)耳塞及其多功能按鈕(MFB)。
TWS MFB的挑戰
MEMS壓力傳感器可以取代機械式和電容式MFB的最常用日常設備之一便是TWS耳機。我們幾乎所有人都在通話、視頻會議、觀看喜愛的流媒體連續劇,或者跑步、健身時使用耳塞。
當我們將耳塞與手機、平板電腦、個人電腦或電視配對後,我們會輕觸——或更有可能是按下每個耳塞內置的MFB來控製我們所聽到的內容。這些按鈕通常是簡單的機械觸點;一些更昂貴的產品則使用電容式觸控傳感器。然而,每種設計方案都會給工程人員和製造商帶來挑戰。
對於機械按鈕而言,所麵臨的挑戰在於需要密封件來保持觸點幹燥;因為如果密封件泄漏,汗水和其它水分可能會導致開關失靈。這些密封件必須經過測試,以滿足製造商所宣稱的任何IP規範,由此增加了製造流程的步驟與成本。此外,這些機械組件比Qorvo的壓力傳感器尺寸更大。壓力傳感器的功能則可以應用於任何表麵,使用任何材料,而不需要傳統按鈕中所使用的機械部件;同時更輕薄,設計更簡單。
電dian容rong觸chu控kong感gan應ying技ji術shu消xiao除chu了le按an鈕niu中zhong的de物wu理li觸chu點dian及ji其qi密mi封feng件jian,但dan它ta也ye要yao應ying對dui自zi身shen固gu有you的de挑tiao戰zhan。如ru果guo戴dai上shang手shou套tao,或huo當dang手shou指zhi或huo接jie觸chu位wei置zhi沾zhan水shui後hou,電dian容rong觸chu控kong會hui變bian得de反fan應ying遲chi鈍dun或huo幹gan脆cui失shi去qu響xiang應ying。如ru果guo耳er塞sai沒mei有you正zheng確que佩pei戴dai,需xu要yao重zhong新xin調tiao整zheng至zhi合he適shi的de位wei置zhi,在zai調tiao整zheng過guo程cheng中zhong觸chu碰peng耳er塞sai還hai可ke能neng意yi外wai激ji活huo不bu需xu要yao的de功gong能neng。這zhe些xie對dui用yong戶hu來lai說shuo都dou會hui帶dai來lai不bu愉yu快kuai的de體ti驗yan。
一些更具創新性的TWS設(she)計(ji)采(cai)用(yong)雙(shuang)電(dian)容(rong)式(shi)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)檢(jian)測(ce)是(shi)否(fou)輕(qing)微(wei)擠(ji)壓(ya)耳(er)塞(sai)柄(bing)以(yi)執(zhi)行(xing)相(xiang)應(ying)的(de)功(gong)能(neng)。同(tong)樣(yang)的(de)獨(du)特(te)設(she)計(ji)還(hai)允(yun)許(xu)通(tong)過(guo)在(zai)耳(er)塞(sai)柄(bing)杆(gan)上(shang)的(de)滑(hua)動(dong)來(lai)改(gai)變(bian)音(yin)量(liang)。雖(sui)然(ran)這(zhe)是(shi)一(yi)種(zhong)基(ji)於(yu)電(dian)容(rong)技(ji)術(shu)的(de)創(chuang)新(xin)設(she)計(ji),但(dan)其(qi)結(jie)構(gou)複(fu)雜(za),製(zhi)造(zao)成(cheng)本(ben)高(gao)昂(ang)。在(zai)滑(hua)動(dong)功(gong)能(neng)方(fang)麵(mian),電(dian)容(rong)式(shi)傳(chuan)感(gan)方(fang)式(shi)仍(reng)然(ran)麵(mian)臨(lin)同(tong)樣(yang)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。
設計人員和製造商一直在尋求更簡單的設計方法,和更便宜、更可靠的製造技術。Qorvo的MEMS壓力傳感器不僅能滿足這兩種需求,還同時提供更簡單、更具成本效益的解決方案。
用於耳塞的力感應MEMS
Qorvo的MEMS壓力傳感器是安裝在印刷電路板(PCB)上的矽基器件。PCB的製造工藝極為成熟、可靠,且成本效益高。采用MEMS壓力傳感器可以消除電容式觸摸和滑動操控所帶來的挑戰,並簡化製造過程——其作為一種微型商用器件,安裝在極小的PCB上,並允許使用任何輸入方式和任何具有高環境抗擾性的材料。
Qorvo的MEMS壓力傳感器在任何表麵下都具有極高的靈敏度——厚度可達兩英寸。雖然TWSshebeidechicunmeiyounameda,danyeyaoqiuchuanganqizaijiduanshejichangjingzhongdelingmindu。youyukeyixuanzerenhecailiaojinxingsheji,gongyeshejirenyuanyoujihuidazaochayihuadedutechanpin,congerzaishichangshangtuoyingerchu,yingdejingzhengyoushi。
耳(er)塞(sai)是(shi)我(wo)們(men)使(shi)用(yong)的(de)最(zui)小(xiao)設(she)備(bei)之(zhi)一(yi),所(suo)用(yong)元(yuan)件(jian)均(jun)在(zai)超(chao)小(xiao)尺(chi)度(du)內(nei)製(zhi)造(zao)而(er)成(cheng)。用(yong)戶(hu)總(zong)是(shi)希(xi)望(wang)能(neng)夠(gou)長(chang)時(shi)間(jian)佩(pei)戴(dai),這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)要(yao)消(xiao)耗(hao)極(ji)小(xiao)的(de)電(dian)流(liu)。確(que)實(shi),電(dian)容(rong)式(shi)觸(chu)控(kong)和(he)機(ji)械(xie)按(an)鈕(niu)不(bu)存(cun)在(zai)待(dai)機(ji)電(dian)流(liu)消(xiao)耗(hao),而(er)MEMS設備則消耗一些電流。但Qorvo推出的MEMS壓力傳感器和控製器IC可以在不影響用戶聽覺體驗的情況下,僅消耗小於1μA的待機電流,從而讓應用體驗更為輕鬆。
Qorvo的MEMS壓ya力li傳chuan感gan器qi還hai能neng夠gou檢jian測ce對dui其qi施shi加jia的de不bu同tong壓ya力li水shui平ping,為wei設she計ji人ren員yuan帶dai來lai更geng多duo選xuan擇ze,以yi創chuang造zao獨du特te的de功gong能neng。應ying用yong程cheng序xu可ke對dui單dan次ci或huo多duo次ci輕qing按an,以yi及ji不bu同tong壓ya力li或huo長chang按an動dong作zuo等deng做zuo出chu相xiang應ying的de響xiang應ying。例li如ru,輕qing按an一yi下xia可ke以yi激ji活huo一yi個ge功gong能neng,而er用yong力li按an壓ya則ze用yong於yu選xuan擇ze參can數shu或huo調tiao整zheng音yin量liang。由you此ci,單dan個ge傳chuan感gan器qi即ji可ke實shi現xian富fu有you創chuang意yi的de設she計ji。
市場上還能找到其它各不相同的壓力傳感器。Qorvo的MEMS壓力傳感器產品是一種矽芯片,可以以感知覆蓋表麵微米甚至納米級的微變形,從而在鋁、鋼和碳纖維等非常厚的剛性表麵上實現高靈敏度的功能。小尺寸和低功耗對電子產品的成功至關重要;Qorvo最小尺寸的傳感器產品非常適用於耳塞。
Qorvo的MEMS壓ya力li傳chuan感gan器qi為wei工gong程cheng師shi們men帶dai來lai他ta們men以yi往wang使shi用yong機ji械xie按an鈕niu和he電dian容rong觸chu控kong傳chuan感gan器qi所suo不bu具ju備bei的de創chuang造zao性xing設she計ji自zi由you度du。所suo需xu功gong能neng可ke在zai任ren何he表biao麵mian,使shi用yong任ren何he材cai料liao,並bing采cai用yong任ren何he形xing狀zhuang實shi現xian,擺bai脫tuo了le複fu雜za的de組zu件jian(如密封件)以及隨之而來的問題。這些傳感器為設計人員提供了開發更加獨特和差異化產品的全新選擇。
采用壓力傳感器實現成功設計
MEMS力感應矽器件能夠擺脫機械和電容元件,並使用不同的材料,是TWS耳機獲得創意設計的理想之選。在考慮壓力傳感器產品時,谘詢相關製造商以確保設計的成功非常關鍵。在Qorvo,我們從設計的起始——jigouxianghuanjiebianyukehuxiezuo。zaizaoqijieduandecanyurangwomenkeyishenrulejiesheji,bangzhugongchengshitiaoxuanbingjichengsuoxuqijian,yishixiantamensuozhuiqiudechenggongchanpin。tongshi,womenhaitongdisanfanggongsijifenxiaoshangmiqiehezuo,yiquebaoshengchanguochengqingsong、順暢。
Qorvo打造業內最靈敏的MEMS壓力傳感器,推出了極小、可預測且低功耗的產品選擇,從而推動低成本、高可靠的應用。Qorvo還能提供設計相關的專業知識與協助、仿真功能,和軟件集成,助力工程人員在多個市場領域實現產品創新;其中也包括Qorvo的重大設計成果。
(來源:Qorvo半導體,作者:Shaune Reynolds,產品市場經理)
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