CN209402727U - 多功能传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多功能传感器，包括基板、与基板形成封装结构的壳体，以及设置在封装结构内的压力传感器；在基板上开设有与压力传感器位置对应的通孔；压力传感器包括架设在通孔上方的衬底，以及收容在衬底内部的感知部件，衬底的内侧壁与感知部件之间形成压力传感器的内腔；并且，在内腔中填充有防水胶，且防水胶包裹感知部件。利用上述实用新型，能够实现产品的防水防尘性能，提升产品防水测试体验。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器技术领域，更为具体地，涉及一种多功能传感器。
背景技术
MEMS的英文全称为Micro-Electro-Mechanical System，中文名称为微机电系统，是指尺寸在几毫米甚至更小的高科技装置，其内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能系统。MEMS技术因具有微型化、智能化、高度集成化和可批量生产的优点，已广泛应用于电子、医学、工业、汽车和航空航天系统等领域。
在电子产品中，MEMS麦克风已成为中高端便携式智能电子设备的首选，为了满足电子产品小型化的设计需求，通常会将MEMS麦克风与其他传感器集成在MEMS麦克风的封装结构内，形成具有多种功能的传感器。
现有的多功能传感器均是直接封装在封装结构内，不具有防水防尘的功能，限制了产品的适用范围(例如，不能对液体进行检测)及性能。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种多功能麦克风，以解决目前传感器产品不具备防水防尘功能，影响产品适用范围及性能的问题。
本实用新型提供的多功能传感器，包括基板、与基板形成封装结构的壳体，以及设置在封装结构内的压力传感器；在基板上开设有与压力传感器位置对应的通孔；压力传感器包括架设在通孔上方的衬底，以及收容在衬底内部的感知部件，衬底的内侧壁与感知部件之间形成压力传感器的内腔；并且，在内腔中填充有防水胶，且防水胶包裹感知部件。
此外，优选的结构是，还包括设置在封装结构内的声学传感器，在基板上设置有与声学传感器位置对应的进声孔。
此外，优选的结构是，在基板远离壳体的外侧设置有台阶状的避让槽，在避让槽内设置有振动膜片；振动膜片的外边缘通过环形结构的连接件与基板固定连接。
此外，优选的结构是，振动膜片与基板之间形成腔体结构；进声孔与腔体结构导通。
此外，优选的结构是，压力传感器用于检测水压，并根据所检测的水压数据获取对应的水深数据。
此外，优选的结构是，防水胶为软硅胶或者软塑胶。
此外，优选的结构是，振动膜片为防水膜和/或防尘膜。
此外，优选的结构是，振动膜片为EPTFE膜片、PFA膜片、PCTFE膜片或者ETFE膜片。
此外，优选的结构是，声学传感器包括MEMS芯片和ASIC芯片，MEMS芯片的感应面与进声孔的位置相对应。
此外，优选的结构是，还包括设置在封装结构内的环境传感器；其中，环境传感器设置在基板上；环境传感器为温度传感器、湿度传感器或者气体传感器中的一种或多种。
从上面的技术方案可知，本实用新型的多功能传感器，在位于封装结构内的传感器(压力传感器)的内腔中填充防水胶，通过防水胶对传感器与外界环境进行隔离，不仅能够实现产品的防水防尘功能，还能够提升压力防水测试的体验，实现产品对水压(水深)的检测。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本实用新型实施例的多功能传感器的剖面结构示意图。
其中的附图标记包括：壳体1、基板2、避让槽3、振动膜片4、连接件5、封装胶6、腔体结构7、进声孔8、通孔9、ASIC芯片10、MEMS芯片11、压力传感器12、衬底121、感知部件122、防水胶123。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
为详细描述本实用新型实施例的多功能传感器结构，以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。
图1示出了根据本实用新型实施例的多功能传感器的剖面示意结构。
如图1所示，本实用新型实施例的多功能传感器，包括基板2、与基板2形成封装结构的壳体1，以及设置在封装结构内的压力传感器12；其中，在基板2上开设有与压力传感器12位置对应的通孔9，压力传感器12通过通孔9采集外界环境中的压力数据；进一步地，压力传感器12包括架设在通孔9上方的衬底121，以及收容在衬底121内部的感知部件122，衬底121的内侧壁与感知部件122之间相互隔离，二者之间形成压力传感器12的内腔；并且，在内腔中填充有防水胶123，防水胶123完全包裹感知部件122设置，防水胶123能够对外界液体及灰尘进行有效隔离，且能够实现多功能传感器对水压的检测，提高产品的防水测试体验。
此外，本实用新型的多功能传感器，还包括封装在封装结构内的声学传感器，在基板2上设置有与声学传感器位置对应的进声孔8。为防止液体或者灰尘从进声孔8处进入到声学传感器内部，在对应进声孔8的基板2上还设置有防水防尘的振动膜片4。
具体地，在基板2远离壳体1的外侧设置有台阶状的避让槽3，在避让槽3内设置有振动膜片4，振动膜片4的外边缘通过环形结构的连接件5与基板2固定连接。其中，连接件5的设置能够使得振动膜片4与基板2之间存在一定的间距，使振动膜片4与基板2之间形成腔体结构7，防止振动膜片4振动时与基板2发生碰撞，确保其具有足够的振动空间；此外，进声孔8与腔体结构7导通，能够使外界环境信号依次经过振动膜片4、腔体结构7和进声孔8后被声学传感器拾取。在产品组装过程中，连接件5可以粘贴在振动膜片4的外边缘，连接件5远离振动膜片4的一侧则通过封装胶6固定在基板2的避让槽3内。
此外，为防止组装或者应用过程中，振动膜片4与其他结构或组件发生碰撞，振动膜片4、连接件5及封装胶6的整体厚度或高度不大于避让槽3的槽深，从而将振动膜片4有效避让在避让槽3内。
可知，本实用新型的多功能传感器，在压力传感器12内腔填充防水胶、在声学传感器进声孔8处设置振动膜片4，能够实现多功能传感器的防水防尘功能，此时的压力传感器12还可以用于检测水压，并根据检测到的水压数据进一步获取水深数据，不仅能够扩大产品的适用范围，还能够有效隔离外界环境污染物进入产品内部，延长产品使用寿命。
在本实用新型的一个具体实施方式中，防水胶可以采用软硅胶或者软塑胶等能够防水且可传递环境信号(如气压信号或者水压信号等)的材质。同理，振动膜片4可采用防水膜、防尘膜或者防水防尘膜，使其不仅能够隔离外界浮尘或者液体，还能够在声音信号损失较小的情况下，传递声音信号。
具体地，振动膜片4可采用EPTFE(膨体聚四氟乙烯)膜片、PFA(可熔性聚四氟乙烯)膜片、PCTFE(聚三氟氯乙烯)膜片或者ETFE(乙烯四氟乙烯共聚物)膜片等相似材质的膜片，具体可以根据实际应用的传感器的性能以及其采集的信号的类别进行设定。
在本实用新型的另一个具体实施方式中，声学传感器包括通过连接线相互导通的MEMS芯片11和ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)芯片10，MEMS芯片11的感应面与进声孔8的位置相对应，其中，振动膜片4的尺寸不小于MEMS芯片11的感应面的尺寸，例如，可以将振动膜片4设置为横跨整个声学传感器。
此外，本实用新型的多功能传感器，还可以包括设置在封装结构内的环境传感器；其中，环境传感器设置在基板2上；环境传感器可以为温度传感器、湿度传感器或者气体传感器中的一种或多种，在选择不同环境传感器的情况下，振动膜片4均能够对封装结构内外的气压、温度或者湿度等进行快速传递，保证产品检测的准确度。
在本实用新型的另一具体实施方式中，基板2可以为硅玻璃板、金属板或者PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)，声学传感器、压力传感器、环境传感器等可通过导电胶或者锡膏等固定在基板2上。
通过上述实施方式可以看出，本实用新型提供的多功能传感器，在压力传感器内腔中填充防水胶，使防水胶包裹整个感知部件；同时，采用振动膜片对进声孔进行隔离，能够实现多功能传感器产品的防水防尘效果，产品结构简单，性能稳定。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本实用新型提出的多功能传感器。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的多功能传感器，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
Claims (10)
1.一种多功能传感器，包括基板、与所述基板形成封装结构的壳体，以及设置在所述封装结构内的压力传感器；其特征在于，
在所述基板上开设有与所述压力传感器位置对应的通孔；
所述压力传感器包括架设在所述通孔上方的衬底，以及收容在所述衬底内部的感知部件，所述衬底的内侧壁与所述感知部件之间形成所述压力传感器的内腔；并且，
在所述内腔中填充有防水胶，且所述防水胶包裹所述感知部件。
2.如权利要求1所述的多功能传感器，其特征在于，
还包括设置在所述封装结构内的声学传感器，在所述基板上设置有与所述声学传感器位置对应的进声孔。
3.如权利要求2所述的多功能传感器，其特征在于，
在所述基板远离所述壳体的外侧设置有台阶状的避让槽，在所述避让槽内设置有振动膜片；
所述振动膜片的外边缘通过环形结构的连接件与所述基板固定连接。
4.如权利要求3所述的多功能传感器，其特征在于，
所述振动膜片与所述基板之间形成腔体结构；
所述进声孔与所述腔体结构导通。
5.如权利要求1所述的多功能传感器，其特征在于，
所述压力传感器用于检测水压，并根据所检测的水压数据获取对应的水深数据。
6.如权利要求1所述的多功能传感器，其特征在于，
所述防水胶为软硅胶或者软塑胶。
7.如权利要求3所述的多功能传感器，其特征在于，
所述振动膜片为防水膜和/或防尘膜。
8.如权利要求3所述的多功能传感器，其特征在于，
所述振动膜片为EPTFE膜片、PFA膜片、PCTFE膜片或者ETFE膜片。
9.如权利要求2所述的多功能传感器，其特征在于，
所述声学传感器包括MEMS芯片和ASIC芯片，所述MEMS芯片的感应面与所述进声孔的位置相对应。
10.如权利要求1所述的多功能传感器，其特征在于，还包括设置在所述封装结构内的环境传感器；其中，
所述环境传感器设置在所述基板上；
所述环境传感器为温度传感器、湿度传感器或者气体传感器中的一种或多种。
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