CN110631620A - 一种传感器装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传感器装置，其包括基板和设置在所述基板上的传感器芯片；还包括筒状外壳，所述筒状外壳的上端面和下端面均敞开，所述筒状外壳内具有容纳腔，所述筒状外壳的下端面固定设置在所述基板上，所述传感器芯片位于所述容纳腔内；还包括壳盖，所述壳盖与所述筒状外壳为彼此独立设置，所述壳盖包括盖板，且在所述盖板上设置有通孔，当向所述容纳腔内灌注防水胶后，将所述盖板的下端面外边缘与所述筒状外壳的上端面形成连接，所述通孔与所述容纳腔连通。本发明的一个技术效果在于：有助于防水胶的灌封以及灌入防水胶的脱泡。

Description

一种传感器装置

技术领域

本发明涉及检测装置领域，更具体地，本发明涉及一种传感器装置。

背景技术

传感器是一种检测装置，能够感受到被测量的信息，并能够将感受到信息按照一定规律变成为电信号或者其他所需形式的信息输出。

现有的传感器，如图1所示，其外壳通常为一体成型的凸字形结构，例如可以采用冲压成型的方式制得。在外壳内具有传感器芯片贴装区02，传感器芯片被贴装在该传感器芯片贴装区02。为了使传感器具备良好的防水性能，目前常用的方式为向传感器的内部灌封防水胶，通过防水胶来保护传感器芯片。现有的传感器的外壳结构虽然简单、制造起来比较容易，但这种结构在实际的应用中也存在一些弊端。例如，基于凸字形的结构下，其上端口的口径较小，难以向传感器内部的传感器芯片贴装区02灌封防水胶。特别是，若灌胶设备出胶速度太快或灌胶设备出胶精度低，这种小口径以及凸字形结构的设计很容易导致防水胶不能及时的流入到传感器芯片贴装区02，而会使防水胶大量的堆积在上端口的小口径位置处造成灌胶失败。此外，该凸字形结构也不利于对灌入的防水胶进行脱泡。若不对灌入的防水胶进行脱泡或脱泡效果不好，则会直接影响传感器的检测精度。具体来说，在对灌入到传感器芯片贴装区02内的防水胶进行脱泡的过程中，空气会藏匿在传感器外壳的肩部01，此时气泡难以从肩部01逃逸到出去，从而导致脱泡效果不好。

因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种传感器装置的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种传感器装置，包括基板和设置在所述基板上的传感器芯片；

还包括筒状外壳，所述筒状外壳的上端面和下端面均敞开，所述筒状外壳内具有容纳腔，所述筒状外壳的下端面固定设置在所述基板上，所述传感器芯片位于所述容纳腔内；

还包括壳盖，所述壳盖与所述筒状外壳为彼此独立设置，所述壳盖包括盖板，且在所述盖板上设置有通孔，当向所述容纳腔内灌注防水胶后，将所述盖板的下端面外边缘与所述筒状外壳的上端面形成连接，所述通孔与所述容纳腔连通。

可选地，所述筒状外壳的上端面边缘设置有环形凹槽；

所述壳盖的下端面外边缘设置有环形凸台，所述环形凸台插入所述环形凹槽内并通过粘接剂与所述环形凹槽粘接。

可选地，所述粘接剂为银浆、锡膏、环氧胶中的任意一种。

可选地，所述通孔位于所述盖板的中部且向外侧延伸形成通道。

可选地，所述传感器芯片通过胶体与所述基板粘接，所述传感器芯片还通过金线与所述基板电连接。

可选地，所述胶体的材质为固晶胶。

可选地，所述传感器芯片倒装焊在所述基板上。

可选地，所述筒状外壳的下端面通过粘接剂与所述基板粘接。

可选地，所述筒状外壳的材质为金属材料或者耐高温塑料材料。

可选地，所述壳盖的材质为金属材料或者耐高温塑料材料。

本发明实施例提供的传感器装置，将传感器的外壳设计为筒状外壳和壳盖两个彼此独立的部分，传感器芯片位于筒状外壳内，当向筒状外壳内灌封防水胶之后，再将壳盖与筒状外壳连接起来。该设计有助于防水胶的灌封以及灌入防水胶的脱泡。本发明的传感器装置不仅具有防水效果，还具有检测精度高的特点。本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

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是现有传感器的外壳的结构示意图。

图2是根据本公开的一个实施例的传感器装置的结构示意图。

图3是根据本公开的另一个实施例的传感器装置的结构示意图。

图4是根据本公开的一个实施例的传感器装置的外部结构示意图。

图5是根据本公开的一个实施例的壳盖的俯视图。

图6是根据本公开的一个实施例的壳盖的仰视图。

图7是根据本公开的一个实施例的筒状外壳的俯视图。

附图标记说明：

01-肩部；02-传感器芯片贴装区；

1-壳盖；101-盖板；102-通孔；103-环形凸台；2-筒状外壳；201-环形凹槽；202-容纳腔；3-防水胶；4-基板；5-固晶胶；6-传感器芯片；7-金线；8-倒装焊金属凸点；9-倒装焊填充胶。

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。

本发明实施例提供了一种传感器装置，该传感器装置例如可以为气压计、液压计等，对此不作限制。本发明的传感器装置可应用在智能手机、智能手表、平板电脑、笔记本电脑等多种电子产品中，适用范围较广。本发明的传感器装置具有防水效果好和检测精度高的特点。

本发明实施例提供的一种传感器装置，如图2-图4所示，其包括基板4和设置在该基板4上的传感器芯片6。所述基板4用于承载所述传感器芯片6。并且，本发明的传感器装置还包括筒状外壳2和壳盖1。其中，所述筒状外壳2与所述壳盖1为彼此独立设置。也就是说，本发明的传感器装置，其整体的外壳并非是传统的一体成型结构，而是分为两个彼此相互独立的部分，即筒状外壳2和壳盖1。当需要将筒状外壳2与壳盖1装配在一起时，将二者直接连接起来即可。其中，所述基板4例如可以为PCB板等，对此不作限制。所述基板4能将所述传感器芯片6检测到的信号进行输出。

本发明的筒状外壳2，如图2、图3和图7所示，其上端面和下端面均敞开。所述筒状外壳2内具有容纳腔202。所述筒状外壳2的下端面固定设置在所述基板4上，实现了所述筒状外壳2与所述基板4的固定连接。即，所述基板4还可用于承载筒状外壳2。其中，所述传感器芯片6位于所述容纳腔202内。在所述容纳腔202内还灌封有防水胶3。在灌封防水胶3时，将防水胶3通过筒状外壳2的上端面灌注到容纳腔202内。防水胶3覆盖在传感器芯片6上，用以实现防水的效果。防水胶3能对传感器芯片6起到良好的保护作用。

需要说明的是，在本发明中，可以先将传感器芯片6与基板4连接在一起，之后再将筒状外壳2的下端面与基板4固定连接。这种装配顺序较为简单、实现起来也非常容易。当然，也可以采用其它的装配顺序。例如，可以先将筒状外壳2的下端面固定设置在基板4上，之后再将传感器芯片6固定设置在基板4上。本领域技术人员可以根据具体情况，灵活选择合适的装配顺序，本发明对此不作限制。

此外，本发明的筒状外壳2，其横截面形状例如可以为矩形、圆形或者跑道形等形状，对此不作限制。

本发明的壳盖1，其结构为：如图5和图6所示，包括盖板101，且在该盖板101上设置有与外界连通的通孔102。本发明中采用的封装顺序为：当向筒状外壳2的容纳腔202内灌封防水胶3之后，再将盖板101的下端面外边缘与筒状外壳2的上端面形成连接。并且，通孔102与容纳腔202连通。也就是说，本发明中是在灌封防水胶3完成之后，再将筒状外壳2的上端面采用壳盖1封装起来。由于筒状外壳2的上端面敞开且具有较大的口径，这一设计有助于灌封防水胶3，防水胶3可以直接进入到容纳腔202内并覆盖住传感器芯片6。而且，该设计也有助于防水胶的脱泡，可以使空气顺利的从筒状外壳2的上端面排出。其中，通孔102的作用为：可用于使外界的气压、水压等被测物理量的变化通过通孔102传递到容纳腔202内的传感器芯片6，由传感器芯片6进行感知。

本发明实施例提供的传感器装置，将传感器的整体外壳设计为筒状外壳2和壳盖1两个彼此独立的部分，传感器芯片6位于筒状外壳2内的容纳腔202中，并在容纳腔202内灌封有防水胶3，防水胶3可用于保护传感器芯片6。本发明中改变了传统的传感器封装顺序，即在向筒状外壳2内灌封防水胶3之后，再将壳盖1与筒状外壳2连接起来。与现有的一体化成型的凸字形结构的传感器外壳相比，本发明中的设计有助于防水胶3的灌封以及灌入防水胶的脱泡。本发明的传感器装置具有优良的防水效果和较高的检测精度高。

本发明实施例提供的传感器装置，所述筒状外壳2的上端面与所述壳盖1的下端面固定连接。在本发明一个可选的例子中，如图2-图3，以及图6-图7所示，在所述筒状外壳2的上端面边缘设置有环形凹槽201。在所述壳盖1的下端面边缘设置有环形凸台103，且所述环形凸台103与所述环形凹槽201相适配，以使所述环形凸台103能够插入到所述环形凹槽202内。在对所述筒状外壳2和所述壳盖1进行连接时，所述环形凸台103插入到所述环形凹槽202内并通过粘接剂与所述环形凹槽201粘接。由于壳盖1上的环形凸台103可以嵌入到筒状外壳2的环形凹槽201内，因此不会增加传感器装置高度方向的尺寸。并且，环形凸台103与环形凹槽201之间还通过粘接剂进行粘接，这样可以使筒状外壳2与壳盖1更加牢固的连接在一起，不易分离。

其中，所述环形凹槽201例如可以为U型槽、V型槽、W型槽或者半圆形槽等，本领域技术人员可以根据实际需要灵活调整，对此不作限制。

其中，所述粘接剂例如可以为银浆、锡膏、环氧胶中的任意一种。

当然，所述筒状外壳2与所述壳盖1之间还可以采用焊接、紧固件连接等本领域技术人员熟知的方式连接在一起，并不限于上述的粘接方式。

本发明实施例提供的传感器装置，如图2-图5所示，在所述盖板101上设置有通孔102。所述通孔102例如可以为圆孔、方孔等多种孔型，对此不作限制。当将所述壳盖1与所述筒状外壳2连接在一起时，所述壳盖1上的通孔102与所述筒状外壳2内的容纳腔202连通，外界的气压、水压等被测物理量的变化可以通过通孔102传递到容纳腔202内的传感器芯片6。

在本发明一个可选的例子中，所述通孔102位于所述盖板101的中部且向外侧延伸形成通道。并且，在该通道的外壁上套设有O型防水圈。通过在该通道的外壁上套设O型防水圈，当将整个传感器装置装配在手机、手表、平板电脑等电子产品中时，可以实现传感器装置的整机防水效果。

本发明实施例提供的传感器装置，所述传感器芯片6被固定设置在所述基板4的一个表面上，且所述传感器芯片6与所述基板4导通。

在本发明一个可选的例子中，如图2所示，所述传感器芯片6通过胶体与所述基板4粘接。所述传感器芯片6还通过金线7与所述基板4连接。金线7用于传感器芯片6与所述基板4之间的电连接。其中，所述胶体的材质例如可以为固晶胶5。采用固晶胶粘接传感器芯片6具有粘接强度高的特点，可以使传感器芯片6牢固的固定在基板4上。

在本发明另一个可选的例子中，如图3所示，所述传感器芯片6倒装焊在所述基板4上。具体来说，传感器芯片6与基板4之间具有多个倒装焊金属凸点8，且在传感器芯片6与基板4之间还填充有倒装焊填充胶9。倒装焊填充胶9能对倒装焊金属凸点8进行有效的保护，同时还可以有效缓解传感器芯片6与基板4之间的倒装焊应力。采用倒装焊的方式相比采用固晶胶的方式，省去了金线连接，使传感器芯片6与基板4的连接方式更为简单。实际上，当采用传感器芯片6与基板4胶接的方式，用于连接二者之间的胶体层通常具有一定的厚度，这会增加传感器芯片6的装配高度。而采用倒装焊的方式可以适当的降低传感器芯片6的装配高度，有助于减小传感器在高度方向上的尺寸。

本发明的筒状外壳2的下端面与所述基板4固定连接。在本发明一个可选的例子中，所述筒状外壳2的下端面通过粘接剂与所述基板4固定连接。其中，所述粘接剂例如可以采用银浆、锡膏、环氧胶中的任意一种，对此不作限制。当然，所述筒状外壳2与所述基板4之间也可以采用本领域技术人员熟知的其它固定连接方式连接，例如焊接等。

本发明的筒状外壳2结构简单，可以采用机加工或者注塑成型的方式加工而成。本发明的壳盖1可以采用机加工、冲压成型或者注塑成型的方式进行制作。

本发明的筒状外壳2，其材质可以为金属材料，例如可以为不锈钢304、不锈钢316L等。所述筒状外壳2的材质也可以为耐高温塑料材料，例如可以为LCP、PS等。这些材料均具有优良的成型加工性能，且强度较高，耐用性好，不易损坏，能对内部传感器芯片6起到良好的保护作用。

同样地，本发明的壳盖1的材质可以为金属材料，例如可以为不锈钢304、不锈钢316L等。所述壳盖1的材质也可以为耐高温塑料材料，例如可以为LCP、PS等。

需要说明的是，本发明中筒状外壳2与壳盖1的材质可以相同，也可以不同。例如，筒状外壳2和壳盖1均采用金属材料或者均采用耐高温塑料材料。又例如，筒状外壳2采用金属材料，壳盖1采用耐高温塑料材料。再例如，筒状外壳2采用耐高温塑料材料，壳盖1采用金属材料。本领域技术人员可以根据实际需要灵活调整，对此不作限制。

本发明实施例提供的传感器装置，对其外壳的结构进行了改进，将外壳设计为相互独立的筒状外壳2和壳盖1。并且，还改进了传感器的封装顺序，有助于防水胶的灌封以及灌入防水胶的脱泡。

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 (10)

1.一种传感器装置，其特征在于：包括基板和设置在所述基板上的传感器芯片；

还包括筒状外壳，所述筒状外壳的上端面和下端面均敞开，所述筒状外壳内具有容纳腔，所述筒状外壳的下端面固定设置在所述基板上，所述传感器芯片位于所述容纳腔内；

还包括壳盖，所述壳盖与所述筒状外壳为彼此独立设置，所述壳盖包括盖板，且在所述盖板上设置有通孔，当向所述容纳腔内灌注防水胶后，将所述盖板的下端面外边缘与所述筒状外壳的上端面形成连接，所述通孔与所述容纳腔连通。

2.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于：所述筒状外壳的上端面边缘设置有环形凹槽；

所述壳盖的下端面外边缘设置有环形凸台，所述环形凸台插入所述环形凹槽内并通过粘接剂与所述环形凹槽粘接。

3.根据权利要求2所述的传感器装置，其特征在于：所述粘接剂为银浆、锡膏、环氧胶中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于：所述通孔位于所述盖板的中部且向外侧延伸形成通道。

5.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于：所述传感器芯片通过胶体与所述基板粘接，所述传感器芯片还通过金线与所述基板电连接。

6.根据权利要求5所述的传感器装置，其特征在于：所述胶体的材质为固晶胶。

7.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于：所述传感器芯片倒装焊在所述基板上。

8.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于：所述筒状外壳的下端面通过粘接剂与所述基板粘接。

9.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于：所述筒状外壳的材质为金属材料或者耐高温塑料材料。

10.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于：所述壳盖的材质为金属材料或者耐高温塑料材料。

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