CN210927971U - 组合传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种组合传感器，包括由一端开口的外壳和设置在外壳的开口端的PCB板形成的封装结构，在封装结构内设置有麦克风MEMS芯片和麦克风ASIC芯片、压力ASIC芯片和压力MEMS芯片，其中，在PCB板上设置有隔板，隔板将麦克风MEMS芯片与麦克风ASIC芯片和压力传感器组件的组合隔离，在麦克风ASIC芯片和压力传感器组件上包覆有吸光吸热隔离层；PCB板上还设置有第一焊盘、第二焊盘，麦克风MEMS芯片通过导线连接所述第一焊盘，麦克风ASIC芯片通过导线连接所述第二焊盘，吸光吸热隔离层可降低麦克风ASIC的光噪、吸热、传递压力，极大地降低压力传感器组件对麦克风组件的干扰，PCB板上设置有焊盘也极大地减少了导线塌陷、断线的可能。
Description
技术领域
本实用新型涉及声电技术领域，更为具体地，涉及一种组合传感器，尤其涉及一种具有麦克风和压力传感器的底部开孔型组合传感器。
背景技术
麦克风和压力传感器已成为手机、手环等智能硬件的标配。为了缩小尺寸空间、降低生产成本，开发麦克风和压力组合传感器变得十分有必要，目前麦克风和压力组合传感器一般分为在上端开孔的组合传感器和在下端开孔的组合传感器，在上端开孔的组合传感器内部有足够空间进行散热，压力传感器工作时给麦克风带来的干扰较小，但其麦克风组件的灵敏度较低；在下端开孔的组合传感器麦克风组件的灵敏度较高，但其内部没有足够的空间进行散热，压力传感器工作时给麦克风带来的干扰较大，这种干扰一定程度影响用户的使用体验。
当对麦克风灵敏度有较高要求，或必须需要下端开孔的组合传感器时，利于压力传感器组件散热，改善压力传感器工作时给麦克风带来的干扰成为亟需解决的问题。
目前改善压力传感器工作时给麦克风带来的干扰的方法为用一个小外壳将麦克风和压力传感器的组合传感器的压力部分盖起来，但是为了给压力传感器组件提供一定的进气通道，需要在小外壳上开一个小孔，这样压力传感器工作时产生的热量也会多多少少通过这个小孔干扰到麦克风，并未起到显著的作用。
为了解决上述问题，亟需一种新的组合传感器设计。
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组合传感器，以解决下端开孔的组合传感器内部没有足够的空间进行散热，压力传感器工作时会给麦克风带来较大干扰，影响用户的使用体验的问题。
本实用新型提供的组合传感器，包括由一端开口的外壳和设置在所述外壳的开口端的PCB板形成的封装结构，在所述封装结构内设置有麦克风组件和压力传感器组件，所述麦克风组件包括麦克风MEMS芯片和麦克风ASIC 芯片，所述压力传感器组件包括压力ASIC芯片和压力MEMS芯片，其特征在于，
在所述PCB板上设置有隔板，所述隔板将所述麦克风MEMS芯片与所述麦克风ASIC芯片和所述压力传感器组件的组合隔离；
在所述麦克风ASIC芯片和所述压力传感器组件上包覆有吸光吸热隔离层；
在所述PCB板上还设置有第一焊盘、第二焊盘，且，所述第一焊盘、第二焊盘通过所述PCB板的内部线路连接；
所述麦克风MEMS芯片通过导线连接所述第一焊盘；
所述麦克风ASIC芯片通过导线连接所述第二焊盘。
优选地，所述吸光吸热隔离层为深色胶水层。
优选地，所述吸光吸热隔离层为黑色胶水层。
优选地，所述黑色胶水层为Coating胶层。
优选地，所述PCB板上设置有声孔。
优选地，所述声孔与所述麦克风MEMS芯片对应设置。
优选地，所述麦克风MEMS芯片通过粘片胶固定到所述PCB板上。
优选地，所述导线为金线。
优选地，所述外壳为金属外壳。
优选地，所述外壳与所述PCB板通过锡膏固定。
从上面的技术方案可知，本实用新型提供的组合传感器，通过在PCB板上设置隔板以将麦克风MEMS芯片与麦克风ASIC芯片和压力传感器组件的组合隔离开，进而对麦克风ASIC芯片和压力传感器组件的组合进行隔离工艺，直到麦克风ASIC芯片和压力传感器组件的组合被吸光吸热隔离层隔离，这样既能减少了压力传感器工作时对麦克风带来的干扰，又优化了传感器的封装工艺，并且麦克风MEMS芯片、麦克风ASIC芯片均通过导线连接到PCB板上的焊盘上，进而二者通过PCB板内部线路连接，无需较长导线跨过隔板连接麦克风MEMS和麦克风ASIC，极大地减少了导线塌线的风险，也避免了导线塌在隔板上引起断线的状况。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明书内容，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组合传感器剖面结构示意图；
图2为根据本实用新型实施例的组合传感器俯视图。
其中的附图标记包括：1、外壳，2、PCB板，3、麦克风MEMS芯片，4、麦克风ASIC芯片，5、压力ASIC芯片，6、压力MEMS芯片，7、隔板，8、吸光吸热隔离层，9、导线，10、锡膏，11、粘片胶，12、第一焊盘，13、第二焊盘。
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
当对麦克风灵敏度有较高要求，或必须需要下端开孔的组合传感器时，采用下端开孔的组合传感器，其内部没有足够的空间进行散热，压力传感器工作时会给麦克风带来较大的干扰，这种干扰一定程度影响用户的使用体验，现有的下端开孔组合传感器利用一个小外壳将麦克风和压力传感器的组合传感器的压力部分盖起来，但是为了给压力传感器组件提供一定的进气通道，需要在小外壳上开一个小孔，这样压力传感器工作时产生的热量也会多多少少通过这个小孔干扰到麦克风，并未起到显著的作用。
针对上述问题，本实用新型提供一种新型组合传感器，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。
为了说明本实用新型提供的组合传感器，图1和图2分别从不同角度对本实用新型组合传感器的结构进行了示例性标示。具体地，图1示出了根据本实用新型实施例的组合传感器剖面结构；图2示出了根据本实用新型实施例的组合传感器俯视图。
以下示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型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和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术和设备应当被视为说明书的一部分。
如图1所示，本实用新型提供的组合传感器，包括由一端开口的外壳1 和设置在所述外壳1的开口端的PCB板2形成的封装结构，在所述封装结构内设置有麦克风组件和压力传感器组件，所述麦克风组件包括麦克风MEMS 芯片3和麦克风ASIC芯片4，所述压力传感器组件包括压力ASIC芯片5和压力MEMS芯片6。
在图1所示的实施例中，在PCB板2上设置有隔板7，隔板7将麦克风 MEMS芯片3与麦克风ASIC芯片4、压力MEMS芯片6、压力ASIC芯片5 隔离为两块。为了降低麦克风ASIC芯片4的光噪，在麦克风ASIC芯片4和压力传感器组件上包覆有吸光吸热隔离层8。
在本实施例中，吸光吸热隔离层8可以是深色胶水层，采用灌胶工艺使吸光吸热隔离层8包覆在麦克风ASIC芯片4和压力传感器组件上。具体操作时，可以在灌胶之前先利用隔板7将压力传感器组件和麦克风ASIC芯片4围起来，然后再进行灌胶，防止在对麦克风ASIC芯片4和压力传感器组件的组合进行灌胶工艺时胶水流淌到麦克风MEMS芯片3上。
在图1所示的实施例中，要对麦克风ASIC芯片4和压力传感器组件的组合进行灌胶工艺，以使在麦克风ASIC芯片4和所述压力传感器组件上包覆有吸光吸热隔离层8，直至麦克风ASIC芯片4和压力传感器组件的组合被胶水淹没，为了使吸光吸热隔离层8更好地降低麦克风ASIC芯片4的光噪，在本实施例中吸光吸热隔离层8采用深色胶水，优选为黑色胶水，黑色胶水不仅可以传递压力、降低麦克风ASIC芯片4的光噪，还可以吸收热量，进而降低压力传感器组件对麦克风组件的干扰。具体加工过程中，构成吸光吸热隔离层8的胶水的材质不做限制，在本实施例中采用Coating胶。
在图1所示的实施例中，麦克风MEMS芯片3和麦克风ASIC芯片4之间若还是通过导线直接连接，则需要较长的导线跨过隔板7连接麦克风MEMS 和麦克风ASIC，这样存在导线塌线的风险，且容易发生导线塌在隔板7上引起断线的状况，因此，还需要在PCB板2上设置至少两个焊盘。本实用新型中，在PCB板2上设置有第一焊盘12、第二焊盘13，且，第一焊盘12、第二焊盘13通过PCB板2的内部线路连接，麦克风MEMS芯片3通过导线9 连接第一焊盘12，麦克风ASIC芯片4通过导线9连接所述第二焊盘13，可以极大地减小导线塌线的风险，避免发生导线塌在隔板7上引起断线的状况。
在图1所示的实施例中，导线9的材质不做限制，可以为金属线，金属线可以为金线、铝线或铜线，进一步地，为提高内部信号传输的可靠性、耐腐蚀性和导电率，在本实施例中该导线9采用金线，麦克风MEMS芯片3通过金线连接第一焊盘12，麦克风ASIC芯片4通过导线9连接所述第二焊盘 13，以稳定地完成信号传输。
另外，在图1所示的实施例中，PCB板2上设置有开孔，以作为组合传感器中麦克风组件的声孔，该声孔与麦克风MEMS芯片3对应设置，以提高组合传感器中麦克风组件的灵敏度。
在图1所示的实施例中，麦克风MEMS芯片3通过粘胶固定到PCB板2 上，在此不对粘胶做任何限制，在本实施例中，麦克风MEMS芯片3通过粘片胶11固定到PCB板2上。
此外，在图1所示的实施例中，外壳1与PCB板2通过锡膏10互相固定，外壳1的材质不做限制，在本实施例中采用金属材质。
在图1、图2共同所示的实施例中，利用导线9将麦克风MEMS芯片3 和PCB板2上第一焊盘12的三个Pad(图中未标出)连接起来，再利用导线将麦克风ASIC芯片4和PCB板2上第二焊盘13的三个Pad(图中未标出) 连接起来，PCB板2通过内部线路使第一焊盘12和第二焊盘13导线连接，配合灌胶工艺，通过PCB板2内部的线路将麦克风MEMS芯片3和麦克风 ASIC芯片4间接连接起来，可以极大地减少导线塌线的风险，也避免了导线塌在隔板7上引起断线的状况。
在本实用新型图1、图2共同所示的实施例中，组合传感器中压力传感器组件将表示压力的物理量转换成压力信号，并通过金属线传输至压力ASIC芯片5，由压力ASIC芯片5对压力信号进行信号处理，进而进行一系列动作；组合传感器中麦克风组件，声音通过声孔作用于麦克风MEMS芯片3，麦克风MEMS 芯片3将接收到的声音信号转换成模拟信号，并通过导线9传递至麦克风ASIC 芯片4，麦克风ASIC芯片4将接收到的模拟信号转换成数字信号，并进行信号放大及校准等处理，将处理后的数字信号通过导线9传输至PCB板2，进而进行一系列动作。
通过上述实施方式可以看出，本实用新型提供的组合传感器，通过在PCB 板上设置隔板以将麦克风MEMS芯片与麦克风ASIC芯片和压力传感器组件的组合隔离开，进而对麦克风ASIC芯片和压力传感器组件的组合进行隔离工艺(优选为灌胶工艺)，直到麦克风ASIC芯片和压力传感器组件的组合被降光噪、吸热的吸光吸热隔离层包覆，这样既能减少了压力传感器工作时对麦克风带来的干扰，又优化了传感器的封装工艺，并且麦克风MEMS芯片、麦克风ASIC芯片均通过导线连接到PCB板上的焊盘上，进而二者通过PCB板内部线路连接，无需较长导线跨过隔板连接麦克风MEMS和麦克风ASIC，极大地减少了导线塌线的风险，也避免了导线塌在隔板上引起断线的状况。
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组合传感器。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组合传感器，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)
1.一种组合传感器，包括由一端开口的外壳和设置在所述外壳的开口端的PCB板形成的封装结构，在所述封装结构内设置有麦克风组件和压力传感器组件，所述麦克风组件包括麦克风MEMS芯片和麦克风ASIC芯片，所述压力传感器组件包括压力ASIC芯片和压力MEMS芯片，其特征在于，
在所述PCB板上设置有隔板，所述隔板将所述麦克风MEMS芯片与所述麦克风ASIC芯片和所述压力传感器组件的组合隔离；
在所述麦克风ASIC芯片和所述压力传感器组件上包覆有吸光吸热隔离层；
在所述PCB板上还设置有第一焊盘、第二焊盘，且，所述第一焊盘、第二焊盘通过所述PCB板的内部线路连接；
所述麦克风MEMS芯片通过导线连接所述第一焊盘；
所述麦克风ASIC芯片通过导线连接所述第二焊盘。
2.如权利要求1所述的组合传感器，其特征在于，
所述吸光吸热隔离层为深色胶水层。
3.如权利要求1所述的组合传感器，其特征在于，
所述吸光吸热隔离层为黑色胶水层。
4.如权利要求3所述的组合传感器，其特征在于，
所述黑色胶水层为Coating胶层。
5.如权利要求1所述的组合传感器，其特征在于，
所述PCB板上设置有声孔。
6.如权利要求5所述的组合传感器，其特征在于，
所述声孔与所述麦克风MEMS芯片对应设置。
7.如权利要求1～6中任一项所述的组合传感器，其特征在于，
所述麦克风MEMS芯片通过粘片胶固定到所述PCB板上。
8.如权利要求1～6中任一项所述的组合传感器，其特征在于，
所述导线为金线。
9.如权利要求1～6中任一项所述的组合传感器，其特征在于，
所述外壳为金属外壳。
10.如权利要求1～6中任一项所述的组合传感器，其特征在于，
所述外壳与所述PCB板通过锡膏固定。
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Cited By (2)
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