CN111883440A - 灌胶方法、模组封装结构以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种灌胶方法、模组封装结构以及电子设备，所述灌胶方法包括以下步骤：提供一模组，所述模组包括基板和设置在所述基板上的元器件，所述元器件包括感光芯片，所述感光芯片具有背离所述基板的感光侧面；在所述基板的四周设置围坝膜片，所述围坝膜片和所述基板围合形成容纳槽；向所述容纳槽内灌入第一胶液以形成第一胶层，所述第一胶层的厚度不大于所述感光芯片的感光侧面与所述基板之间的距离；向所述容纳槽内灌入第二胶液直至所述第二胶液完全覆盖所述元器件；其中，所述第二胶液为透明胶液，所述第一胶液的透光率小于所述第二胶液的透光率。本发明旨在降低模组的制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及模组加工技术领域，特别涉及一种灌胶方法、模组封装结构以及电子设备。
背景技术
目前市面上的一些模组，例如心率模组、血氧模组等，需要发射或接收光线。这些模组内部安装的芯片、焊线等元器件往往较为脆弱，如果直接暴露在环境中，容易掉落或受到损伤。因此，通常采用灌注透明胶液的方式将元器件封装起来，同时达到透过光线的目的。但透明胶液的成本较高，提升了模组的制造成本。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种灌胶方法、模组封装结构以及电子设备，旨在降低模组的制造成本。
为实现上述目的，本发明提出一种灌胶方法，所述灌胶方法包括以下步骤：
提供一模组，所述模组包括基板和设置在所述基板上的元器件，所述元器件包括感光芯片，所述感光芯片具有背离所述基板的感光侧面；
在所述基板的四周设置围坝膜片，所述围坝膜片和所述基板围合形成容纳槽；
向所述容纳槽内灌入第一胶液以形成第一胶层，所述第一胶层的厚度不大于所述感光芯片的感光侧面与所述基板之间的距离；
向所述容纳槽内灌入第二胶液直至所述第二胶液完全覆盖所述元器件；
其中，所述第二胶液为透明胶液，所述第一胶液的透光率小于所述第二胶液的透光率。
可选地，在所述向所述容纳槽内灌入第一胶液以形成第一胶层，所述第一胶层的厚度不大于所述感光芯片的感光侧面与所述基板之间的距离的步骤之后，在所述向所述容纳槽内灌入第二胶液直至所述第二胶液完全覆盖所述元器件的步骤之前，还包括：
对所述第一胶层进行固化处理后，在所述第一胶层背离所述基板的显示侧面上开槽。
可选地，所述对所述第一胶层进行固化处理后，在所述第一胶层背离所述基板的显示侧面上开槽的步骤中，在所述第一胶层的显示侧面上开设多个凹槽。
可选地，在所述对所述第一胶层进行固化处理后，在所述第一胶层背离所述基板的显示侧面上开槽的步骤之后，在所述向所述容纳槽内灌入第二胶液直至所述第二胶液完全覆盖所述元器件的步骤之前，还包括：
对所述第一胶层的显示侧面进行清洁处理。
可选地，所述第一胶液为环氧树脂。
为实现上述目的，本发明还提出一种模组封装结构，所述模组封装结构包括：
基板；
元器件，设置在所述基板的显示侧面上，所述元器件包括感光芯片；
第一胶层，设置在所述基板的显示侧面上，且所述第一胶层的厚度不大于所述感光芯片的感光侧面与所述基板之间的距离；以及，
第二胶层，设置在所述第一胶层背离所述基板的一侧且包覆所述元器件设置；
其中，所述第二胶层为透明胶层，所述第一胶层的透光率小于所述第二胶层的透光率。
可选地，所述第一胶层背离所述基板的一侧开设有凹槽，所述第二胶层朝向所述第一胶层的一侧设有凸起，所述凸起与所述凹槽定位配合，且所述凸起的外侧壁与所述凹槽的内侧壁粘接。
可选地，所述凹槽和所述凸起均设有多个，多个所述凹槽与多个所述凸起一一对应设置。
可选地，所述第一胶层为环氧树脂胶层。
此外，本发明还提出一种电子设备，所述电子设备包括如上文所述的模组封装结构。
本发明技术方案中，通过采用分步灌胶的方式，先灌入透光率较低但成本也较低的第一胶液，并确保感光芯片的感光侧面显露出，再灌入的透明胶液，一方面可以减少透明胶液的用量，降低模组的制造成本，另一方面，由于感光芯片的感光侧面并未被第一胶液包裹，因此，也不会影响到感光芯片接收或发射光线。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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为本发明的一些实施例，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获得其他相关的附图。
图1为本发明提出的灌胶方法的一实施例的流程示意图；
图2为本发明提出的灌胶方法的另一实施例的流程示意图；
图3为本发明提出的模组封装结构的结构示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 模组封装结构 | 22 | 焊线 |
| 1 | 基板 | 3 | 第一胶层 |
| 2 | 元器件 | 31 | 凹槽 |
| 21 | 感光芯片 | 4 | 第二胶层 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
目前市面上的一些模组，例如心率模组、血氧模组等，需要发射或接收光线。这些模组内部安装的芯片、焊线等元器件往往较为脆弱，如果直接暴露在环境中，容易掉落或受到损伤。因此，通常采用灌注透明胶液的方式将元器件封装起来，同时达到透过光线的目的。但透明胶液的成本较高，提升了模组的制造成本。
鉴于此，本发明提出一种灌胶方法，用于对模组进行灌胶封装，图1为本发明提出的灌胶方法的一实施例。
参阅图1，本实施例灌胶方法包括以下步骤：
步骤S10，提供一模组，模组包括基板1和设置在基板1上的元器件2，元器件2包括感光芯片21，感光芯片21具有背离基板1的感光侧面。
本实施例灌胶方法用于对模组进行灌胶封装，其模组可以是任意一种设置有感光芯片21，需要接收或发射光线的模组，例如心率模组、血氧模组等。具体地，该模组包括基板1和元器件2，元器件2设置在基板1上。其中，基板1可以是PCB板，其具有相对的两侧，其中用于安装元器件2的一侧为显示侧面。元器件2包括芯片、焊线22等，其中，芯片包括感光芯片21，感光芯片21泛指需要发射或接收光线的芯片，感光芯片21用于发射或接收光线的一侧为感光芯片21的感光侧面，安装时，通常将感光侧面背对基板1设置。
步骤S20，在基板1的四周设置围坝膜片，围坝膜片和基板1围合形成容纳槽。
模组组装好后，为便于灌注胶液以形成胶层，本实施例在基板1的四周设置围坝膜片，围坝膜片和基板1的显示侧面共同围合形成容纳槽，元器件2 位于容纳槽内。其中，围坝膜片可以是多块膜片拼合组成的，也可以是一体成型的框体结构。
步骤S30，向容纳槽内灌入第一胶液以形成第一胶层3，第一胶层3的厚度不大于感光芯片21的感光侧面与基板1之间的距离。
步骤S40，向容纳槽内灌入第二胶液直至第二胶液完全覆盖元器件2。
本实施例中，向容纳槽内灌入第一胶液时，需控制灌胶量，确保成型的第一胶层3的厚度不大于感光芯片21的感光侧面与基板1之间的距离，也就是说，要使第一胶液不能完全淹没感光芯片21，至少要确保感光芯片21的感光侧面被显露出来，在确保感光芯片21的感光侧面被显露出来的条件下，第一胶液的灌入量不做限制；待第一胶层3成型后，向容纳槽内灌入第二胶液，其灌胶量以元器件2被完全淹没为准，从而确保元器件2被胶液包裹，起到对元器件2的保护作用。
其中，为降低感光芯片21在发射或接收光线时受到的影响，第二胶液选择透光率较高的透明胶液。具体实施时，第二胶液的具体种类可以根据模组对材料光学性能的要求来确定，例如，可以选择甲基系、苯基系等硅胶体系的胶液。其中，第一胶液可以选择价格低廉但具有保护作用的胶液，由于透光率越高的胶液往往价格越高，因此，可以选用透光率小于第二胶液的胶液，本实施例选择透光率较低的胶液填充容纳槽的底层，从而减少了第二胶液的用量，降低了模组的制造成本，而且由于感光芯片21的感光侧面并未被第一胶液包裹，因此，也不会影响到感光芯片21接收或发射光线，也就不会降低模组的品质。相较透明胶液，环氧树脂价格低廉且来源广泛，购置难度较低，具体实施时，第一胶液可以选择环氧树脂。
此外，在本发明的一实施例中，在灌注第一胶液时，分多次灌入，且相邻两次灌胶操作之间进行静置。以分两步灌入为例，可以按照如下步骤操作：向容纳槽内注入一部分第一胶液，静置使胶内的气泡消除后，继续向容纳槽内注入剩下的第一胶液以形成第一胶层3。如此，可以消除胶内的气泡，避免气泡影响胶层的透光性，提升胶层的平面度，提高灌胶质量。
此外，在本发明的一实施例中，在灌注第二胶液时，也可以分多次灌入，且相邻两次灌胶操作之间进行静置。以分两步灌入为例，可以按照如下步骤操作：向容纳槽内注入一部分第二胶液，静置使胶内的气泡消除后，继续向容纳槽内注入剩下的第二胶液直至完全覆盖元器件2。如此，可以消除胶内的气泡，避免气泡影响胶层的透光性，提升胶层的平面度，提高灌胶质量。
本发明技术方案中，通过采用分步灌胶的方式，先灌入透光率较低但成本也较低的第一胶液，并确保感光芯片21的感光侧面显露出，再灌入成本高的透明胶液，一方面可以减少透明胶液的用量，降低模组的制造成本，另一方面，由于感光芯片21的感光侧面并未被第一胶液包裹，因此，也不会影响到感光芯片21接收或发射光线。
参阅图2，在本发明的另一实施例中，在步骤S30和步骤S40之间，还包括以下步骤：
步骤S31，对第一胶层3进行固化处理后，在第一胶层3背离基板1的显示侧面面上开槽。
其中，第一胶层3具有朝向基板1的下侧面和背离基板1的显示侧面，即图3所示的模组封装结构100中的第一胶层3的上表面。
灌注好的胶液需要固化处理，才能实现保护作用。本实施例中，在灌注完胶液后，先进行固化处理，然后在形成的第一胶层3的上表面上进行开槽操作，以在上表面上形成凹槽31。开槽后，再进行步骤S40时，第二胶液填充进入凹槽31内，使得第二胶液与第一胶层3的接触面积有效增加，从而增强了第一胶层3和第二胶层4之间粘接强度，避免分层。
其中，凹槽31的截面形状不做限制，可以是正方形、长方形、半圆形、三角形或者其他不规则的形状等。具体实施时，可以使用激光对上表面进行开槽。而且，在进行开槽时，本发明不限制开槽的数量，可以是一个，也可以是多个，开设多个槽时，多个凹槽31的排布不作限制，可以并列排布，也可以交错设置，还可以将不同截面形状的凹槽31组合。
此外，固化处理的方式有多种，可以通过烘烤固化，也可以常温放置固化，还可以通过UV照射实现固化。实际生产时，可以根据生产需要或者胶液的性质选择具体的固化方式。
进一步地，在本发明的另一实施例中，步骤S31与步骤S40之间，还包括以下步骤：
步骤S32，对第一胶层3的显示侧面进行清洁处理。
在开槽时难免会在槽内或者第一胶层3的上表面沾附上粉尘等异物。本实施例对第一胶层3的显示侧面进行清洁处理，以清理掉这些异物，避免异物混入第二胶层4中，一方面影响到胶层的透光效果，另一方面也会影响到第一胶层3和第二胶层4之间粘接强度。具体实施时，可以使用去离子风对第一胶层3的上表面进行清扫。
此外，在步骤S40之后，还包括：对模组进行固化处理。
具体实施时，可以通过烘烤固化，也可以常温放置固化，还可以通过UV 照射实现固化。
此外，本发明还提出一种模组封装结构100，模组封装结构100包括基板 1、元器件2、第一胶层3以及第二胶层4。图3为本发明提出的模组封装结构100的一实施例。
参阅图3，模组封装结构100包括基板1、元器件2、第一胶层3以及第二胶层4，元器件2设置在基板1的显示侧面上，元器件2包括感光芯片21；第一胶层3设置在基板1的显示侧面上，且第一胶层3的厚度不大于感光芯片21的感光侧面与基板1之间的距离；第二胶层4设置在第一胶层3背离基板1的一侧且包覆元器件2设置；其中，第二胶层4为透明胶层，第一胶层3 的透光率小于第二胶层4的透光率。
本发明提出的模组封装结构100通过使用透光率较小但价格低廉的第一胶层3作为底层以封装除感光芯片21的感光侧面外的其他部件，使用透光率更好但价钱更高的第二胶层4作为上层进行封装，从而减少了第二胶层4的厚度，降低模组的制造成本，而且由于感光芯片21的感光侧面仍然是被第二胶层4包裹的，因此，也不会影响到感光芯片21接收或发射光线，也就不会降低模组的品质。
其中，基板1可以是PCB板，其具有相对的两侧，其中用于安装元器件 2的一侧为显示侧面。元器件2包括芯片、焊线22等，其中，芯片包括感光芯片21，感光芯片21泛指需要发射或接收光线的芯片，感光芯片21具有用于发射或接收光线的感光侧面，感光芯片21的感光侧面背对基板1设置。第一胶层3的作用在于保护模组上的元器件2，因此，可以由一些价格低廉但具有保护作用的胶液制成，例如，环氧体系的胶液。第二胶层4除了需要起到保护元器件2的作用外，还需要满足模组的光学性能的要求，不能影响到感光芯片21接收或发出光线，因此，第二胶层4选用透光率符合模组光学要求的胶液制成，例如，甲基系、苯基系等硅胶体系的胶液。
在本发明的一实施例中，第一胶层3为环氧树脂胶层，环氧树脂价格低廉且来源广泛，购置难度较低，本实施例选用环氧树脂制成第一胶层3，降低了制造成本和胶液的采购难度。
为避免发生分层，本实施例中，第一胶层3背离基板1的一侧开设有凹槽31，第二胶层4朝向第一胶层3的一侧设有凸起，凸起与凹槽31定位配合，且凸起的外侧壁与凹槽31的内侧壁粘接。由于设置了凸起和凹槽31，使得第一胶层3和第二胶层4的接触面积有效增加，从而增强了第一胶层3和第二胶层4之间粘接强度，避免分层。
其中，凹槽31的截面形状不做限制，可以是正方形、长方形、半圆形、三角形或者其他不规则的形状等，相应地，凸起成型为与凹槽31形状适配的形状，如图3所示，凹槽31的截面形状为正方形，相应地，凸起的的截面形状为正方形。而且，本发明不限制凹槽31的数量，可以设置一个凹槽31，也可以设置多个凹槽31，设置多个凹槽31时，多个凹槽31的排布不作限制，可以并列排布，也可以交错设置，还可以将不同截面形状的凹槽31进行组合。
在本发明的一实施例中，凹槽31和凸起均设有多个，多个凹槽31与多个凸起一一对应设置，从而大大增加了第一胶层3和第二胶层4的接触面积，进而增强了第一胶层3和第二胶层4之间粘接强度。
此外，本发明还提出一种电子设备，该电子设备可以是心率计、脉搏血氧仪、用于生命体征监测的可穿戴设备等，该电子设备包括如上文所述的模组封装结构100。由于本电子设备的模组封装结构100采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种灌胶方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一模组，所述模组包括基板和设置在所述基板上的元器件，所述元器件包括感光芯片，所述感光芯片具有背离所述基板的感光侧面；
在所述基板的四周设置围坝膜片，所述围坝膜片和所述基板围合形成容纳槽；
向所述容纳槽内灌入第一胶液以形成第一胶层，所述第一胶层的厚度不大于所述感光芯片的感光侧面与所述基板之间的距离；
向所述容纳槽内灌入第二胶液直至所述第二胶液完全覆盖所述元器件；
其中，所述第二胶液为透明胶液，所述第一胶液的透光率小于所述第二胶液的透光率。
2.如权利要求1所述的灌胶方法，其特征在于，在所述向所述容纳槽内灌入第一胶液以形成第一胶层，所述第一胶层的厚度不大于所述感光芯片的感光侧面与所述基板之间的距离的步骤之后，在所述向所述容纳槽内灌入第二胶液直至所述第二胶液完全覆盖所述元器件的步骤之前，还包括：
对所述第一胶层进行固化处理后，在所述第一胶层背离所述基板的显示侧面上开槽。
3.如权利要求2所述的灌胶方法，其特征在于，所述对所述第一胶层进行固化处理后，在所述第一胶层背离所述基板的显示侧面上开槽的步骤中，在所述第一胶层的显示侧面上开设多个凹槽。
4.如权利要求2所述的灌胶方法，其特征在于，在所述对所述第一胶层进行固化处理后，在所述第一胶层背离所述基板的显示侧面上开槽的步骤之后，在所述向所述容纳槽内灌入第二胶液直至所述第二胶液完全覆盖所述元器件的步骤之前，还包括：
对所述第一胶层的显示侧面进行清洁处理。
5.如权利要求1所述的灌胶方法，其特征在于，所述第一胶液为环氧树脂。
6.一种模组封装结构，其特征在于，包括：
基板；
元器件，设置在所述基板的显示侧面上，所述元器件包括感光芯片；
第一胶层，设置在所述基板的显示侧面上，且所述第一胶层的厚度不大于所述感光芯片的感光侧面与所述基板之间的距离；以及，
第二胶层，设置在所述第一胶层背离所述基板的一侧且包覆所述元器件设置；
其中，所述第二胶层为透明胶层，所述第一胶层的透光率小于所述第二胶层的透光率。
7.如权利要求6所述的模组封装结构，其特征在于，所述第一胶层背离所述基板的一侧开设有凹槽，所述第二胶层朝向所述第一胶层的一侧设有凸起，所述凸起与所述凹槽定位配合，且所述凸起的外侧壁与所述凹槽的内侧壁粘接。
8.如权利要求7所述的模组封装结构，其特征在于，所述凹槽和所述凸起均设有多个，多个所述凹槽与多个所述凸起一一对应设置。
9.如权利要求6所述的模组封装结构，其特征在于，所述第一胶层为环氧树脂胶层。
10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求6至9任意一项所述的模组封装结构。
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