CN211927166U - 传感器模组和电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种传感器模组和电子装置，所述传感器模组包括：基板，具有安装面，所述基板背向所述安装面的一侧设有补强层；气压计组件，设于所述安装面，所述气压计组件于所述安装面的投影位于所述补强层于所述安装面的投影范围内。本实用新型旨在提供一种能够将气压计组件集成在基板上的传感器模组，有效提高了基板的结构强度。

Description

传感器模组和电子装置

技术领域

本实用新型涉及电路封装模组技术领域，特别涉及一种传感器模组和应用该传感器模组的电子装置。

背景技术

现有传感器模组通常将独立的气压计和电路板通过二次贴装、回流焊等工艺封装为一体，导致电路板的结构强度较差；同时，无法将气压计和上拉电阻和电容等部件集成在电路板上。

上述仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认为现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种传感器模组和电子装置，旨在提供一种能够将气压计组件集成在基板上的传感器模组，有效提高了基板的结构强度。

为实现上述目的，本实用新型提出的传感器模组，所述传感器模组包括：

基板，具有安装面，所述基板背向所述安装面的一侧设有补强层；和

气压计组件，设于所述安装面，所述气压计组件于所述安装面的投影位于所述补强层于所述安装面的投影范围内。

在一实施例中，所述安装面设有第一焊盘，所述气压计组件包括设于所述安装面的芯片，所述芯片与所述第一焊盘间隔设置，并通过导线与所述第一焊盘电连接，且所述第一焊盘和所述芯片于所述安装面的投影位于所述补强层于所述安装面的投影范围内。

在一实施例中，所述安装面环绕所述第一焊盘和所述芯片还设有焊环，所述气压计组件还包括与所述焊环连接的外壳，所述外壳与所述安装面围合形成安装槽，且所述外壳和所述焊环于所述安装面的投影位于所述补强层于所述安装面的投影范围内，所述第一焊盘和所述芯片位于所述安装槽内。

在一实施例中，所述气压计组件还包括防水胶，所述防水胶填充于所述安装槽内，并包覆所述第一焊盘、所述芯片及所述导线。

在一实施例中，所述芯片与所述安装面之间还设有固晶胶；

且/或，所述外壳呈两端开口的筒状结构；

且/或，所述外壳的外壁设有凹槽，所述凹槽用于容纳和限位密封圈。

在一实施例中，所述安装面还设有与所述焊环间隔设置的第二焊盘，所述气压计组件还包括与所述第二焊盘连接的容阻件，所述容阻件和所述第二焊盘于所述安装面的投影位于所述补强层于所述安装面的投影范围内。

在一实施例中，所述气压计组件包括多个所述容阻件，所述安装面设有与所述焊环间隔设置的多个所述第二焊盘，多个所述第二焊盘呈间隔设置，每一所述容阻件与一所述第二焊盘连接。

在一实施例中，所述芯片为传感器芯片；

且/或，所述容阻件为去耦电容或上拉电阻。

在一实施例中，所述安装面还设有第三焊盘，且所述第三焊盘于所述安装面的投影位于所述补强层于所述安装面的投影范围外，所述第三焊盘用于与外部电连接。

本实用新型还提出一种电子装置，包括壳体和上述所述的传感器模组，所述壳体设有安装腔，所述传感器模组设于所述安装腔内。

本实用新型技术方案的传感器模组通过在基板上设置补强层，并将气压计组件设置在基板的安装面上，使得补强层对应气压计组件设置，也即气压计组件于安装面的投影位于补强层于安装面的投影范围内，从而有效提高基板结构强度的同时，将气压计组件集成在基板上。本实用新型提出的传感器模组结构有效简化了封装工艺，使得封装工艺省略了回流焊步骤的同时，避免了贴片回流过程中环境异物对产品造成的外观不良或者性能不良，以及有效防止了锡膏内残余助焊剂挥发以气泡形式进入气压计组件，从而保证了传感器模组的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例中传感器模组的剖面示意图；

图2为本实用新型一实施例中基板的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	传感器模组	21	芯片
1	基板	22	外壳
				11	安装面	221	安装槽
12	补强层	222	凹槽
				13	第一焊盘	23	防水胶
14	焊环	24	固晶胶
				15	第二焊盘	25	容阻件
16	第三焊盘	26	导线
				2	气压计组件

本实用新型目的的实现、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

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)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。

同时，全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为，包括三个方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

另外，在本实用新型中如涉及“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，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种传感器模组100。可以理解的，传感器模组100用于电子装置。电子装置可选地为手表或其他电子产品等，在此不做限定。

请结合参照图1和图2所示，在本实用新型实施例中，该传感器模组100包括基板1和气压计组件2，其中，基板1具有安装面11，所述基板1背向所述安装面11的一侧设有补强层12；气压计组件2设于所述安装面11，所述气压计组件2于所述安装面11的投影位于所述补强层12于所述安装面11的投影范围内。

在本实施例中，基板1用于安装和承载气压计组件2的芯片、外壳等部件，同时基板1可用于将芯片检测到的信号进行输出等。可选地，基板1可以是电路板、PCB板、FPC板或者陶瓷基板等。

可以理解的，该基板1为电路板时，电路板可以为印制电路板，其材质可以为FR4环氧树脂板；或者电路板可以为柔性电路板，所述柔性基板的材料为聚二甲基硅烷、聚酰亚胺、聚乙烯、聚偏氟乙烯、天然橡胶中的任一种。或者电路板为硬质电路板与柔性电路板的结合，其电路层数可以为单层、双层或多层，在此不做限定。

可以理解的，电路板包括电路基板和设置在电路基板上的电子元器件，电路基板具有安装面11，电子元器件可设置于电路基板的安装面11上，也可以设置在电路基板背向安装面11的一侧，或者电子元器件也可同时设置在电路基板的两侧，从而提高电路基板的利用率，在此不做限定。

在本实施例中，基板1的安装面11用于封装气压计组件2，为了提高基板1封装区域的结构强度，基板1背向安装面11的一侧设有补强层12。可以理解的，为了合理利用基板1的结构，确保其他元件的正常安装，补强层12对应封装区域设置，也即气压计组件2在安装面11的投影位于补强层12在所述安装面11的投影范围内，使得补强层12能够有效覆盖基板1封装气压计组件2的区域。

现有传感器模组100的装配通常使用独立生产的基板和气压计单体，将独立生产的基板通过贴装、回流焊等工艺将气压计单体焊接在基板上，在封装过程中部件步骤繁杂，且在贴片回流过程中，环境异物(含回流炉内异物)对产品容易造成的外观不良或者性能不良；同时，气压计单体在进行焊接时还需要将粘接外壳的锡膏进行二次熔融，这样则导致锡膏内的残余助焊剂挥发以气泡形式进入气压计单体的防水胶内，从而影响产品的性能。

本实用新型技术方案的传感器模组100通过在基板1上设置补强层12，并将气压计组件2设置在基板1的安装面11上，使得补强层12对应气压计组件2设置，也即气压计组件2于安装面11的投影位于补强层12于安装面11的投影范围内，从而有效提高基板1结构强度的同时，将气压计组件2集成在基板1上。本实用新型提出的传感器模组100结构有效简化了封装工艺，使得封装工艺省略了回流焊步骤的同时，避免了贴片回流过程中环境异物对产品造成的外观不良或者性能不良，以及有效防止了锡膏内残余助焊剂挥发以气泡形式进入气压计组件，从而保证了传感器模组的性能。

在本实施例中，为了减小基板1的整体厚度，还可以通过在基板1上设置槽体结构，如此将电子元器件设置在基板的槽体结构内，不仅提高了电子元器件的安装稳定性，同时有效降低基板1的整体厚度。

可以理解的，为了使得基板1呈现不同的状态，例如硬质基板1、柔性基板1或印制基板，基板的材质可选为硬质材质，例如FR4环氧树脂板，当然，基板的材质可选为软质材质，例如聚二甲基硅烷、聚酰亚胺、聚乙烯、聚偏氟乙烯、天然橡胶中的任一种等，在此不做限定。电子元器件可以通过焊点焊接或者其他连接方式，从而与基板电性连接。

在本实施例中，补强层12可选为聚酰亚胺薄膜(PI)材质，可通过压合的方式，将补强层12压合在基板1表面。当然，也可通过其他方式将补强层12设置在基板1表面，例如通过黏胶的方式。可以理解的，补强层12可设置一层或多层结构，在此不做限定。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述安装面11设有第一焊盘13，所述气压计组件2包括设于所述安装面11的芯片21，所述芯片21与所述第一焊盘13间隔设置，并通过导线26与所述第一焊盘13电连接，且所述第一焊盘13和所述芯片21于所述安装面11的投影位于所述补强层12于所述安装面11的投影范围内。

可以理解的，通过将气压计组件2的芯片21设于基板的安装面，一方面实现气压计组件2与基板1集成为一体，提高了芯片21的安装稳定性，另一方面可利用芯片21感受外界压力等物理信号的变化。

在本实施例中，所述芯片21可选为传感器芯片，用于感受外界压力等物理信号的变化。可以理解的，通过在基板1的安装面11上设置第一焊盘13，可通过焊接的方式或导线连接的方式将芯片21与第一焊盘13连接，从而通过第一焊盘13与基板1内部的线路实现电连接。

可以理解的，为了提高连接稳定性，可通过在第一焊盘13设置锡层。在本实施例中，锡层可通过镀设的方式设置镀设在第一焊盘13的表面，如此通过将芯片21贴装到第一焊盘13上，然后通过回流的方式加以固定和完成电气连接。

在一实施例中，如图1所示，所述芯片21与所述安装面11之间还设有固晶胶24。可以理解的，通过设置固晶胶24，可利用固晶胶24进一步提高芯片21与安装面11之间的连接稳定性。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述安装面11环绕所述第一焊盘13和所述芯片21还设有焊环14，所述气压计组件2还包括与所述焊环14连接的外壳22，所述外壳22与所述安装面11围合形成安装槽221，且所述外壳22和所述焊环14于所述安装面11的投影位于所述补强层12于所述安装面11的投影范围内，所述第一焊盘13和所述芯片21位于所述安装槽221内。

为了保护气压计组件2的芯片21，在本实施例中，气压计组件2还包括外壳22，外壳22呈两端开口的筒状结构，也即外壳22形成有空腔结构，通过将外壳22装设于安装面11上，使得外壳22与安装面11围合形成安装槽221，从而利用外壳22将第一焊盘13和芯片21容纳于安装槽221内，通过将外壳22的一端与安装面11上的焊环14连接。

在本实施例中，通过在基板1的安装面11上设置焊环14，可通过焊接的方式或导线连接的方式将外壳22与焊环14连接。可以理解的，为了提高连接稳定性，通过在外壳22面向焊环14的一侧设置锡层，锡层可通过镀设的方式设置镀设在外壳22上，如此通过将外壳22贴装到焊环14上，然后通过回流的方式加以固定和完成电气连接，从而提高外壳22与基板1的连接稳定性。

可以理解的，焊环14用于形成气压计组件2的外壳22与基板1进行锡焊的区域。锡层可选为锡膏，可通过锡焊将外壳22焊接固定在基板1的安装面11上。在本实施例中，外壳22用于在外围给芯片21、导线26等提供机械保护。

在一实施例中，如图1所示，所述气压计组件2还包括防水胶23，所述防水胶23填充于所述安装槽221内，并包覆所述第一焊盘13、所述芯片21及所述导线26。

可以理解的，通过在外壳22与安装面11围合形成的安装槽221内填充防水胶23，利用防水胶23对安装槽221内的第一焊盘13、芯片21及导线26实现进一步的保护。在本实施例中，外壳22的空腔结构还用于为防水胶23的灌封提供空间，从而对防水胶23实现定位和限位作用。

在一实施例中，如图1所示，所述外壳22的外壁设有凹槽222，所述凹槽222用于容纳和限位密封圈。可以理解的，通过在外壳22的外壁设置凹槽222，可利用凹槽222容纳和限位密封圈，从而在传感器模组100安装于电子装置中时，提高传感器模组100的密封性，避免水汽等从外壳22远离基板1的一端的开口进入安装槽221内，从而影响芯片21等的性能。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述安装面11还设有与所述焊环14间隔设置的第二焊盘15，所述气压计组件2还包括与所述第二焊盘15连接的容阻件25，所述容阻件25和所述第二焊盘15于所述安装面11的投影位于所述补强层12于所述安装面11的投影范围内。

在本实施例中，通过在安装面11上设置第二焊盘15，可利用第二焊盘15对气压计组件2的容阻件25实现安装固定。可以理解的，为了提高连接稳定性，容阻件25面向第二焊盘15的一侧设置有锡层，锡层可通过镀设的方式设置镀设在容阻件25的表面，如此通过将容阻件25贴装到第二焊盘15上，然后通过回流的方式加以固定和完成电气连接。

可以理解的，第二焊盘15具有两个间隔设置的焊层，从而通过两个焊层方便对容阻件25实现安装固定，提高稳定性。

在本实施例中，所述容阻件25可选为去耦电容或上拉电阻。

在一实施例中，如图2所示，所述气压计组件2包括多个所述容阻件25，所述安装面11设有与所述焊环14间隔设置的多个所述第二焊盘15，多个所述第二焊盘15呈间隔设置，每一所述容阻件25与一所述第二焊盘15连接。

可以理解的，基板1的安装面11上设置有多个间隔设置的第二焊盘15，气压计组件2包括多个容阻件25，多个容阻件25可以是多个去耦电容，也可以是多个上拉电阻，或者是多个去耦电容与多个上拉电阻的配合等，在此不做限定。

在本实施例中，为了提高基板1的使用寿命，基板1还包括保护层，保护层覆盖基板1的安装面11，并包覆在基板1的电子元器件或气压计组件2。

可以理解的，保护层的数量为一层、两层或多层，保护层覆盖基板上的电子元器件，并与所述安装面11连接，从而提高基板1的使用寿命。可选地，保护层的材质可选为树脂。

在一实施例中，如图2所示，所述安装面11还设有第三焊盘16，且所述第三焊盘16于所述安装面11的投影位于所述补强层12于所述安装面11的投影范围外，所述第三焊盘16用于与外部电连接。可以理解的，通过在基板1上设置第三焊盘16，可利用第三焊盘16实现传感器模组100与电子装置实现电路连接以及信号传输等。可选地，安装面11还设有多个间隔设置的第三焊盘16。

本实用新型的传感器模组100的制作工艺流程包括：利用固晶胶24实现芯片21的贴装；通过导线26的键合工艺，实现芯片21和第一焊盘13的连接；进一步对安装面11上的焊环14和第二焊盘15区域进行划锡膏，然后将外壳22和容阻件25进行贴装，然后进行回流焊，完成外壳22和容阻件25的焊接、固定；最后进行防水胶23灌封、脱泡、固化工艺，得到传感器模组100。

本实用新型还提出一种电子装置，包括壳体和传感器模组100，所述壳体设有安装腔，所述传感器模组100设于所述安装腔内。该传感器模组100的具体结构参照前述实施例。由于本电子装置采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前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。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种传感器模组，其特征在于，所述传感器模组包括：

基板，具有安装面，所述基板背向所述安装面的一侧设有补强层；和

气压计组件，设于所述安装面，所述气压计组件于所述安装面的投影位于所述补强层于所述安装面的投影范围内。

2.如权利要求1所述的传感器模组，其特征在于，所述安装面设有第一焊盘，所述气压计组件包括设于所述安装面的芯片，所述芯片与所述第一焊盘间隔设置，并通过导线与所述第一焊盘电连接，且所述第一焊盘和所述芯片于所述安装面的投影位于所述补强层于所述安装面的投影范围内。

3.如权利要求2所述的传感器模组，其特征在于，所述安装面环绕所述第一焊盘和所述芯片还设有焊环，所述气压计组件还包括与所述焊环连接的外壳，所述外壳与所述安装面围合形成安装槽，且所述外壳和所述焊环于所述安装面的投影位于所述补强层于所述安装面的投影范围内，所述第一焊盘和所述芯片位于所述安装槽内。

4.如权利要求3所述的传感器模组，其特征在于，所述气压计组件还包括防水胶，所述防水胶填充于所述安装槽内，并包覆所述第一焊盘、所述芯片及所述导线。

5.如权利要求3所述的传感器模组，其特征在于，所述芯片与所述安装面之间还设有固晶胶；

且/或，所述外壳呈两端开口的筒状结构；

且/或，所述外壳的外壁设有凹槽，所述凹槽用于容纳和限位密封圈。

6.如权利要求3所述的传感器模组，其特征在于，所述安装面还设有与所述焊环间隔设置的第二焊盘，所述气压计组件还包括与所述第二焊盘连接的容阻件，所述容阻件和所述第二焊盘于所述安装面的投影位于所述补强层于所述安装面的投影范围内。

7.如权利要求6所述的传感器模组，其特征在于，所述气压计组件包括多个所述容阻件，所述安装面设有与所述焊环间隔设置的多个所述第二焊盘，多个所述第二焊盘呈间隔设置，每一所述容阻件与一所述第二焊盘连接。

8.如权利要求7所述的传感器模组，其特征在于，所述芯片为传感器芯片；

且/或，所述容阻件为去耦电容或上拉电阻。

9.如权利要求1至8中任一项所述的传感器模组，其特征在于，所述安装面还设有第三焊盘，且所述第三焊盘于所述安装面的投影位于所述补强层于所述安装面的投影范围外，所述第三焊盘用于与外部电连接。

10.一种电子装置，其特征在于，包括壳体和如权利要求1至9中任一项所述的传感器模组，所述壳体设有安装腔，所述传感器模组设于所述安装腔内。

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