CN114599189A - 密封结构、密封方法和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种密封结构、密封方法和电子设备。所述密封结构包括基板和设置在所述基板上的盖板，以及电子元器件和泡棉；所述基板和所述盖板围合形成容纳腔，所述基板上布置有线路；所述电子元器件设置于所述容纳腔内，所述电子元器件与所述线路电连接；所述泡棉夹设于所述盖板与所述基板的连接处，所述泡棉被配置为能够使所述容纳腔的内部和外部连通。本申请提供的密封结构其密封效果好，封装工艺简单，可实现性高。
Description
技术领域
本申请涉及结构封装技术领域，更具体地，涉及一种密封结构、密封方法和电子设备。
背景技术
随着科技的发展，各种电子设备的应用越来越广泛，在电子设备的内部通常设置有许多功能性器件，而一些功能性器件需要保证防水、防尘的密闭环境，以保证其功能性或提高其的使用寿命。
在现有技术中，为了实现功能性器件的密封，通常会采用两个结构件将功能性器件围合在一个密闭的腔体中，而盖板与基板的连接处通常会设置热熔胶或锡膏对腔体进行密封。但热熔胶或锡膏的在封装的过程中需要加热烘烤或过高温回流，腔体内部的气体会受热膨胀，导致一些强度不高的结构件开裂，或导致密封后的热熔胶或锡膏中存在排气孔，影响产品质量和密封效果。
发明内容
本申请的一个目的是提供一种密封结构、密封方法和电子设备。
根据本申请的第一方面，提供了一种密封结构，包括：
基板和设置在所述基板上的盖板，所述基板和所述盖板围合形成容纳腔，所述基板上布置有线路；
电子器件，所述电子器件设置于所述容纳腔内，所述电子器件与所述线路电连接；
泡棉，所述泡棉夹设于所述盖板与所述基板的连接处，所述泡棉被配置为能够使所述容纳腔的内部和外部连通。
可选地，所述泡棉为双面胶泡棉，以粘接所述盖板和所述基板。
可选地，所述泡棉的密度为0.40～0.5g/cm3。
可选地，所述盖板通过连接件紧固在所述基板上，并使所述泡棉处于压缩状态。
可选地，所述基板的连接处设置有沉台，所述盖板的连接处和所述泡棉均位于所述沉台上。
根据本申请的第二方面，提供了一种密封方法，应用于第一方面所述的密封结构，包括：
在基板的连接处设置定位柱，所述定位柱采用热塑性材料制成；
依次将泡棉和盖板通过所述定位柱装配在所述基板上，并使所述定位柱具有伸出于所述盖板的伸出部；
对所述伸出部进行加热，使所述伸出部熔化、定形在所述盖板上，所述盖板与所述基板形成连接。
可选地，在所述泡棉处于压缩状态的情况下，对所述伸出部进行加热。
可选地，所述定位柱至少设置有两个，且所述定位柱与所述基板一体成型。
可选地，在盖板上设置定位孔，将所述盖板通过所述定位孔装配在所述定位柱上；
其中，所述伸出部的长度为所述定位孔的直径的3～5倍；
或者，所述伸出部的长度为所述定位柱的1/2～1/4。
根据本申请的第三方面，提供了一种电子设备，包括：第一方面所述的密封结构。
根据本申请的一个实施例，本申请通过在盖板和基板的连接处夹设泡棉对容纳腔进行密封，而泡棉能够使所述容纳腔的内部和外部连通，使得容纳腔的内外压强达到平衡，避免在封装过程中造成产品开裂。另外，泡棉具有一定的防水、防尘等性能，可以起到更好的密封效果，其封装工艺简单，可实现性高。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请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申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1是本申请提供的一种密封结构的示意图。
图2是本申请提供的另一种密封结构的装配示意图。
图3是图2的装配完成后的结构示意图。
其中：1、基板；11、沉台；12、定位柱；2、盖板；21、定位孔；3、容纳腔；4、电子元器件；5、泡棉。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请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申请的范围。
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，决不作为对本申请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。
如图1所示，根据本申请的第一方面，提供了一种密封结构，包括：基板1和设置在所述基板1上的盖板2以及电子器件和泡棉5，所述基板1和所述盖板2围合形成容纳腔3，所述基板1上布置有线路；所述电子器件设置于所述容纳腔3内，所述电子器件与所述线路电连接；所述泡棉5夹设于所述盖板2与所述基板1的连接处，所述泡棉5被配置为能够使所述容纳腔3的内部和外部连通。
具体地，在本申请中，基板1可以为PCB，其表面布置有线路，电子元器件4通过与线路的电连接，实现整个密封结构的某个功能，例如，在一些扬声器单体中，容纳腔3内的电子元器件4可以为芯片、降噪器件等，本申请对此不做限制。在各种电子元器件4组成的密封结构中，如果需要对其进行加热封装，容纳腔3中的气体容易受热膨胀，对容纳腔3内的电子元器件4或外部的密封部件等造成损坏，降低密封结构的良品率，例如现有技术中的烘烤热熔胶或过高温回流锡膏，均会造成以上问题。
参考图1，本申请采用将泡棉5夹设在盖板2和基板1的连接处，对容纳腔3进行密封，泡棉5本身具有一定的防水、防尘及透气作用，能够对容纳腔3起到很好的密封效果。另外，泡棉5的设置并不需要加热等步骤，装配简单，避免了容纳腔3内部的气体受热膨胀，而如果在密封过程中需要配合其他部件进行加热，由于泡棉5本身又具有一定密度的微孔结构，能够使容纳腔3内的受热气体与外部空气实现对流，即通过泡棉5本身的微孔结构使容纳腔3的内部和外部连通，将容纳腔3内部的热空气排出去，以避免密封结构被膨胀后的气体损坏。
可选地，如图1所示，所述泡棉5为双面胶泡棉5，以粘接所述盖板2和所述基板1。
具体地，在本实施例中，泡棉5可以选择双面涂胶的双面胶泡棉5，一个胶面与盖板2的连接处粘接，另一个胶面与基板1的连接处粘接。在装配过程中，直接将泡棉5夹设在盖板2和基板1的连接处即可，盖板2与基板1的连接既可以通过泡棉5实现，省去了连接件，提高了装配效率。
可选地，所述泡棉5的密度为0.40～0.5g/cm3。
具体地，泡棉5的密度不同，其具有的微孔的数量便不同，而不同密度的泡棉5对于容纳腔3内外气压平衡的能力也不同。如果泡棉5的密度过大，在一定程度上会阻碍容纳腔3内的热空气的流速，容易导致密封结构被损坏。而泡棉5密度过小的话，容易导致微孔的孔径变大，一些水汽和灰尘便有可能随着外部空气进入容纳腔3内，影响泡棉5的密封效果。在本实施例中，采用密度为0.40～0.5g/cm3之间，既能够保证容纳腔3内外的气流能够正常实现对流，又能够保证外部的水汽或灰尘不被带入到容纳腔3内，提高了密封结构的安全性能和使用寿命。
可选地，参考图3，所述盖板2通过连接件紧固在所述基板1上，并使所述泡棉5处于压缩状态。
具体地，泡棉5具有一定的弹性，在其受到压力处于压缩状态时，能够使整个密封结构的封闭更加严密。本申请采用紧固件对盖板2和基板1的连接处进行紧固连接，在装配过程中，可以根据实际需求选择盖板2和基板1的连接处之间的紧固程度，以使泡棉5处于合适的压缩状态，一方面保证密封结构的密封效果，另一方面保证容纳腔3的内部和外部能够连通。
可选地，如图1所示，所述基板1的连接处设置有沉台11，所述盖板2的连接处和所述泡棉5均位于所述沉台11上。
具体地，在本实施例中，基板1的连接处设置又沉台11，在装配时，可以先将泡棉5设置于沉台11上，再将盖板2盖设的周缘盖设在泡棉5上，如果泡棉5为双面胶泡棉5，则将盖板2压紧，使泡棉5两面的胶分别与盖板2和基板1的连接处充分接触，保证盖板2与基板1之间连接的牢固性。如果采用没有胶水的泡棉5，那么在盖设完盖板2以后，可以在盖板2与基板1的连接区域处，设置紧固件，穿过盖板2和泡棉5，与基板1拧紧，实现密封装配。具体的装配形式可根据产品的实际应用环境等方面进行选择，本申请对此不做限制。
如图1所示，基板1的连接处的沉台11设置，使得沉台11的外侧壁对泡棉5起到一定的保护作用，相应地，盖板2的边缘处与沉台11的侧壁之间可以预留缝隙，以使容纳腔3内部的气体在必要时可以通过泡棉5以及缝隙处与容纳腔3外部的气体流通，实现更好的密封效果。而沉台11的宽度可以根据需要设置的泡棉5的宽度进行适配，也可以根据基板1的厚度进行匹配，本申请对此不做限制。
根据本申请的第二方面，提供了一种密封方法，应用于第一方面所述的密封结构，包括：
第一步：参考图2，在基板1的连接处设置定位柱12，所述定位柱12采用热塑性材料制成。
其中，热塑性材料是一类在一定温度下具有可塑性，冷却后固化且能重复这种过程的塑料，采用热塑性材料制成的定位柱12，在后续装配过程中，方便对其进行加热塑形。另外，基板1的连接处即指后续装配完成后，与盖板2上重合的部分位置，如图2中A处所示。定位柱12可以设置一个，也可以设置多个，具体根据实际情况进行设定，本申请在此不做限制。
第二步，参考图2，依次将泡棉5和盖板2通过所述定位柱12装配在所述基板1上，并使所述定位柱12具有伸出于所述盖板2的伸出部。
具体地，在设置好定位柱12的基板1上装配依次装配泡棉5和盖板2时，先将泡棉5穿设在定位柱12上，再将盖板2穿设在定位柱12上，定位柱12的长度尺寸设置为大于盖板2加泡棉5的厚度，这样，在依次装配好泡棉5和盖板2以后，定位柱12的一端伸出于盖板2，形成伸出部，如图2所示。
第二步，参考图3，对所述伸出部进行加热，使所述伸出部熔化、定形在所述盖板2上，所述盖板2与所述基板1形成连接。
具体地，在本步骤中，由于定位柱12采用热塑性材料制成，因此在对伸出部进行加热时，伸出部分具有一定的可塑性，在重力的作用下，伸出部融化在盖板2上。伸出部固化后，如图3中B处所示，定位柱12其位于盖板2上方的部分与位于盖板2下方的部分形成一个紧固钉的形状，使得盖板2与基板1之间形成连接，完成密封结构的密封。
另外，在对定位柱12进行加热时，由于泡棉5本身具有一定的透气性，容纳腔3内部的气体受热膨胀后，可以通过泡棉5与外部实现流通，避免容纳腔3内部的电子元器件4受到热气的损坏，或盖板2受到气压的压迫而开裂，既保证了密封效果，又延长了密封结构的使用寿命。
本申请提供的密封方法，可应用于制作第一方面提供的密封结构，其工艺简单，良品率高，可实现批量生产。
可选地，在所述泡棉5处于压缩状态的情况下，对所述伸出部进行加热。
具体地，在本实施例中，在对伸出部进行加热时，同时对泡棉5施加压力，使其处于压缩状态，待定位柱12的伸出部固化后，再撤去施加的压力，可使泡棉5一直处于被压缩的状态，使得密封更加严密，密封效果更好。其中，对于伸出部的加热方式可以采用加热枪，将枪口对着伸出部往朝向泡棉5的方向进行施压，这样可以同时实现对定位柱12的伸出部的加热和对于泡棉5的压缩，同时还能够控制泡棉5的压缩量。固化后的伸出部的形状与加热枪的枪口形状类似，整个定位柱12呈榫钉形状，使得容纳腔3实现密封的同时，还能够使盖板2和基板1更加牢固地连接在一起，提高了密封效率。
可选地，参考图2指图3，所述定位柱12至少设置有两个，且所述定位柱12与所述基板1一体成型。
具体地，在一种实施例中，定位柱12可以设置有至少两个，以保证盖板2能够与基板1的连接处的受力更加平衡，进而使泡棉5的受力更加均匀，提高密封效果。而定位柱12与基板1一体成型，可以提高装配效率，降低装配成本。
可选地，参考图2和图3，在盖板2上设置定位孔21，将所述盖板2通过所述定位孔21装配在所述定位柱12上；其中，所述伸出部的长度为所述定位孔21的直径的3～5倍；或者，所述伸出部的长度为所述定位柱12的1/2～1/4。
具体地，在一种实施例中，在盖板2上设置有用于与定位柱12装配的定位孔21，使盖板2与基板1的配合更加规范，同时也能够提升装配效率。在实际操作中，如果定位柱12过长，其伸出部融化后在盖板2上固化的结构过大，会影响整个密封结构的装配体积，如果定位柱12过短，其伸出部融化后，定形在盖板2上的部分不足以覆盖定位孔21，容易导致盖板2与基板1的连接出现松动。而定位柱12的伸出部的长度设置为定位孔21孔径的3～5倍，或者，所述伸出部的长度为所述定位柱12的1/2～1/4，能够使得融化后的伸出部定形在盖板2上以后，能够完全覆盖定位孔21，又不会过多溢出定位孔21，保证定位柱12的伸出部被加热后的定形质量。
根据本申请的第三方面，提供了一种电子设备，包括：第一方面所述的密封结构。
本申请中提供的电子设备包括本申请第一方面提供的密封结构，或者包括由本申请第二方面提供的密封方法生产的密封结构。本申请提供的密封结构密封效果好，在将其装配在电子设备中时，如果需要对密封结构进行加热，其容纳腔3内的受热气体可以通过泡棉5与外部进行流通，避免在装配过程中，电子元器件4等部件被膨胀气体损坏。另外，泡棉5具有一定的防水、防尘功能，在连通容纳腔3内、外气流的同时，还能够起到很好的密封效果，提升了电子设备的使用寿命。
上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
虽然已经通过例子对本申请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，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种密封结构，其特征在于，包括：
基板和设置在所述基板上的盖板，所述基板和所述盖板围合形成容纳腔，所述基板上布置有线路；
电子元器件，所述电子元器件设置于所述容纳腔内，所述电子元器件与所述线路电连接；
泡棉，所述泡棉夹设于所述盖板与所述基板的连接处，所述泡棉被配置为能够使所述容纳腔的内部和外部连通。
2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述泡棉为双面胶泡棉，以粘接所述盖板和所述基板。
3.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述泡棉的密度为0.40～0.5g/cm3。
4.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述盖板通过连接件紧固在所述基板上，并使所述泡棉处于压缩状态。
5.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述基板的连接处设置有沉台，所述盖板的连接处和所述泡棉均位于所述沉台上。
6.一种密封方法，应用于权利要求1～5任意一项所述的密封结构，其特征在于，包括：
在基板的连接处设置定位柱，所述定位柱采用热塑性材料制成；
依次将泡棉和盖板通过所述定位柱装配在所述基板上，并使所述定位柱具有伸出于所述盖板的伸出部；
对所述伸出部进行加热，使所述伸出部熔化、定形在所述盖板上，所述盖板与所述基板形成连接。
7.根据权利要求6所述的密封方法，其特征在于，在所述泡棉处于压缩状态的情况下，对所述伸出部进行加热。
8.根据权利要求6所述的密封方法，其特征在于，所述定位柱至少设置有两个，且所述定位柱与所述基板一体成型。
9.根据权利要求6所述的密封方法，其特征在于，在盖板上设置定位孔，将所述盖板通过所述定位孔装配在所述定位柱上；
其中，所述伸出部的长度为所述定位孔的直径的3～5倍；
或者，所述伸出部的长度为所述定位柱的1/2～1/4。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：权利要求1～5任意一项所述的密封结构。
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