CN212009517U - 封装模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及健康测量技术领域，特别是一种封装模组和电子设备，所述封装模组包括封装本体和封装在所述封装本体内部的测量模块，所述测量模块包括传感器，用于接收外界信号，并将所述外界信号转换为电信号；传感信号检测电路，与所述传感器连接，用于接收所述电信号并根据所述电信号获取传感信息。本实用新型提供的封装模组通过所述传感器获取测量信号，所述传感信号检测电路对测量信号进行分析获取传感信息。将所述传感器和所述传感信息化检测电路集成于所述封装本体的内部，在应用时可减少所述封装模组在应用产品中所占的空间，提高封装模组的应用设计开发效率。所述封装模组的封装结构也利于提高生产效率。

Description

封装模组和电子设备

技术领域

本实用新型涉及压力触控技术领域，特别是涉及一种封装模组和电子设备。

背景技术

传统的传感器在应用于电子设备中时，一般均采用传感器与芯片分立的设置方式来设计。但是由于传感器数据采集的灵敏度受结构变化影响较大，所以当应用该传感器的电子设备的结构发生变化时，需要重新设计调整传感器在电子设备内的位置、尺寸及配置等。在开发与原有设备的结构有差异的新产品时，需要根据新产品的结构反复调整传感器，导致新产品的开发存在难点和风险，影响项目进度。

实用新型内容

基于此，有必要针对需要根据新产品的结构反复调整传感器，导致新产品的开发存在难点和风险，影响项目进度的问题，提供一种封装模组和电子设备。

一种封装模组包括封装本体和封装在所述封装本体内部的测量模块，所述测量模块包括。

上述封装模组，通过将传感器及传感信号检测电路组成的测量模块封装进封装模组中，以将所述测量模组固定封装。在应用时，所述封装模组在应用产品中所占的空间小，由于传感器被固定于所述封装模组内部，所以所述封装模组受结构变化的影响较小，可以有效应用设计开发效率。在开发与原有设备的结构有差异的新产品时，就不需要根据新产品的结构反复调整传感器，可以直接应用所述封装模组。所述封装模组的封装结构也利于提高生产效率。

在其中一个实施例中，所述传感器的数量为一个或多个。

在其中一个实施例中，所述传感器包括压力传感器，所述传感信号检测电路包括压力检测电路；所述封装本体包括弹性层，所述压力传感器设置于所述弹性层内或设置于所述弹性层表面。

在其中一个实施例中，所述传感器包括温度传感器，所述传感信号检测电路包括温度检测电路；其中，所述温度传感器封装在所述封装本体内部且至少部分裸露于所述封装本体的外表面。

在其中一个实施例中，所述封装模组还包括分别与所述传感信号检测电路连接的多个引脚，所述多个引脚用于连接外部设备。

在其中一个实施例中，所述多个引脚包括电源引脚，用于连接外部电源；接地引脚，用于连接预设的地线。

在其中一个实施例中，所述多个引脚还包括至少一个通信引脚，用于连接外部设备。

在其中一个实施例中，所述封装本体为柱状结构，所述多个引脚设置于所述柱状结构的至少一个外表面。

在其中一个实施例中，所述封装本体为圆柱体或椭圆柱体，所述多个引脚中的至少部分设置在所述圆柱体或椭圆柱体的一底面。

本申请还提供一种按键结构，其包括以上任一项所述的封装模组。

本申请还提供一种电子设备，其包括壳体以及如上任一项所述的封装模组，所述封装模组完全置于所述壳体内部或至少部分外露于所述壳体。

在其中一个实施例中，所述电子设备还包括至少一个按键单元，至少部分按键单元中包括一个或多个所述封装模组。

附图说明

图1为本实用新型其中一实施例的封装模组整体结构剖面示意图；

图2为图1所示的封装模组的立体图；

图3为图1所示的封装模组的仰视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的优选实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本实用新型的公开内容理解得更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

ForceTouch(压力触控)技术是一项触摸传感技术，应用有ForceTouch技术的设备可以通过感知施加在设备上压力的轻重程度，来对应实现不同的功能。随着技术的发展，ForceTouch技术的应用范围越来越广泛，目前主要应用在智能手机和可穿戴设备等移动终端中。

SIP(System In a Package，系统级封装)为将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件，以及其他器件组装到一起，形成一个系统或者子系统，以实现一定功能的单个标准封装件。SIP封装技术把多个半导体芯片和无源器件封装在同一个模块内，形成组成一个系统级的封装件，而不再需要用PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)板来作为承载芯片连接之间的载体，可以解决因为PCB自身的不足而带来的问题。以压力传感模块为例，压力传感模块常用于手表或手机上，但是由于手表或手机的主腔体空间有限，在放置电池和手环BLE(Bluetooth Low Energy，蓝牙低能耗)芯片及PCB板后空间所剩无几，同时传统的测量芯片必须放置在手环或手表的主腔体内的PCB上，而造成布局困难。另外，传统健康测量模块需要分别设置四个外接引脚与四个测量电极连接，以获取测量电极采集到的数据，增加了布线难度。本实用新型使用SIP技术将健康测量模块封装成封装模组，提高了模块的集成度，在应用于电子产品上时，所占空间小、降低了设计难度。

图1为本实用新型其中一实施例的封装模组整体结构剖面示意图。在其中一个实施例中，所述封装模组10包括封装本体100和封装在所述封装本体100内部的测量模块200，所述测量模块200包括传感器210和传感信号检测电路220。所述传感器210设置于所述封装本体100的表面，将所述封装本体100设置有传感器210的一面定义为所述封装模组的感知面。所述传感器210用于通过所述感知面接收外界信号，并将所述外界信号转换为电信号。所述传感信号检测电路220，与所述传感器210连接，用于接收所述电信号，并根据所述电信号获取传感信息。

可选地，传感器210可以包括压力传感器、电容式触摸传感器、温度传感器、距离传感器或其他传感器中的一种或多种。传感器检测到210外部的压力、电容、温度或与目标物的距离，产生对应的电信号，传感信号检测电路220对传感器210输出的电信号进行采样和处理，转换得到对应的压力值、温度值、距离值或生成触摸事件等。

在一些实施例中，传感器210需要与人体接触，例如接触式温度传感器需要与人体接触以准确检测体温，此时传感器210可嵌在封装本体内且至少部分裸露于封装本体外表面。例如，所述传感器210包括温度传感器，所述传感信号检测电路220包括温度检测电路；其中，所述温度传感器封装在所述封装本体内部且至少部分裸露于所述封装本体的外表面。

在另一些实施例中，传感器210需要与外界绝缘，此时可将传感器210设置于封装本体的内部(包括内表面)。利用SIP封装技术将所述测量模块200集成于所述封装本体100内部，将所述传感器210固定设置于所述封装本体100的内表面上，所述传感信号检测电路220也封装固定于所述封装本体内部。所述传感器210封装于所述封装本体100内部，与人体绝缘以避免由于所述传感器210与人体接触而造成所述测量模块200短路。

本实施例中，将传感器及其信号检测电路封装起来以形成封装模组，由于封装模组具备体积小、走线简单、安装方便的特点，在新产品设计开发时，体积较小的封装模组10在电子设备内部不会占据过多的空间，布局起来方便简单。同时，所述封装模组10的走线简单，所以在生产时可以通过自动贴片来提高生产效率。

在其中一个实施例中，所述传感器210的数量为一个或多个。所述一个或多个传感器210固定封装于所述封装模组10内部，通过所述感知面接收外界信号。所述一个或多个传感器210将所述外界信号转换为电信号，并传输至所述传感信号检测电路220。所述传感信号检测电路220处理接收到的所述电信号以获取传感信息。通过一个或多个传感器210对外界信号进行检测并转换为电信号，便于后续的传感信号检测电路220根据电信号对外界信号进行分析获取。当外界信号发生改变时，所述传感器210输出的电信号也相应地做出改变，所述传感信号检测电路220可以根据所述电信号的改变来判断外界信号的不同动作指令，从而根据不同的动作指令实现不同的功能。

在其中一个实施例中，所述传感器210包括压力传感器，所述传感信号检测电路220包括压力检测电路。所述封装本体100的感知面包括弹性层，所述压力传感器设置于所述弹性层内或设置于所述弹性层表面。当所述封装模组10的感知面接收到来自外界的压力，所述弹性层也相应地形成一定的弹性形变，并将外界压力信号作用于所述压力传感器上。所述压力传感器固定封装于所述封装模组10的内部，通过所述感知面接收外界压力信号。所述压力传感器将所述压力信号转换为电信号，并传输至所述压力检测电路。当所述封装模组10作为压力触控模块应用于电子设备时，用户对所述封装模组10做出不同的触碰动作。所述压力传感器根据不同的触碰动作检测到不同的外界压力信号，并输出的电信号也相应地做出改变，所述压力检测电路可以根据所述电信号的改变来判断用户不同的触碰动作代表的动作指令，从而根据动作指令来完成不同的操作。

在其中一个实施例中，所述封装模组10还包括分别与所述传感信号检测电路220连接的多个引脚300，所述多个引脚300用于连接外部设备。当所述封装模组10应用于电子设备上时，需要通过引脚来连接电子设备其它的模块。所述封装模组10根据检测到的外界信号，协同其它功能模块共同实现电子设备的功能。

在其中一个实施例中，所述多个引脚300包括电源引脚和接地引脚。其中电源引脚用于连接外部电源；所述接地引脚用于连接预设的地线。在本实施例中，电源引脚430为Vcc引脚，接地引脚440为GND引脚，封装模组10内例如所述传感信号检测电路220中的微处理器等元件需要连接外部电源才能正常工作。当所述封装模组10应用于电子设备上时，Vcc引脚和GND引脚分别连接外部电源的正极和负极，以向所述封装模组10内部的测量模块200提供电能。

在其中一个实施例中，所述多个引脚还包括至少一个通信引脚，用于连接外部设备。当电子设备需要获取封装模组10采集外界的压力信息时，将通信引脚与电子设备的通信接口连接，即可实现封装模组10与电子设备间的通信传输。通信引脚可以是使用SDA(Static Data Authentication，静态数据认证)、Uart(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步收发传输)，IIC(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)或SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)等通信协议的引脚。例如，在本申请中，所述通信引脚包括SDA接口和SCL接口，IIC总线的信号线由数据线SDA(StaticData Authentication，静态数据认证)和时钟信号线SCL(Serial CLock，串行时钟线)构成串行总线，可发送和接收数据。当所述封装模组10应用于电子设备上时，可通过所述SDA接口和SCL接口与外部电子设备进行双向数据传输。

图2为所述封装模组的立体图，在其中一个实施例中，所述封装本体100为柱状结构，所述多个引脚设置于所述柱状结构的至少一个外表面。该柱状结构可以是圆柱状结构、椭圆柱状结构、方柱状结构、多边柱状结构或截面为其他形状的柱状结构。本申请对此不作限定。作为一种优选的实施方式，封装模组的引脚设置在与感知面相背对的一面，或者设置在与感知面相连的至少一个侧面中远离感知面的一端。本实施例中，封装本体为柱状结构，将其应用在需要进行接触式检测的电子设备中时，该柱状结构可便于用户接触或按压。例如，将封装本体应用在压感按键中时，或者应用于电子设备中的接触式体温测量模块时，柱状的封装本体可略微突出于电子设备外壳，以便于用户迅速定位检测位置并充分接触/按压。

以圆柱状结构或椭圆柱状结构为例，该柱状结构是由两个底面和一个侧面组成的，由图2可见，在本实施例中，所述封装本体100的感知面为所述柱状结构的上底面或下底面。当所述封装模组10应用于电子设备中时，所述封装模组10作为感知面的底面设置于该电子设备用于感知压力信号的位置。所述压力传感器通过所述感知面接收外界压力信号，将所述压力信号转换为电信号，并传输至所述压力检测电路。所述压力检测电路对接收到的所述电信号进行处理，以获取作用在所述封装模组10上的压力信息。

图3为所述封装模组的仰视图，在其中一个实施例中，所述多个引脚300中的至少部分设置在所述封装本体的至少一个外表面上。当封装本体为圆柱体或椭圆柱体时，多个引脚300中的至少部分设置在所述封装本体的一个底面上。

具体地，当感知面为封装本体的上底面时，则至少部分引脚300设置在封装本体的下底面。在本实施例中，所述多个引脚300设置于所述圆柱体或椭圆柱体的下底面。当所述封装模组10应用于电子设备时，所述封装模组10作为感知面的上底面设置于该电子设备用于感知外界信号的位置，所述封装模组10设置有多个引脚300的下底面朝向与电子设备内部的电路板，以便所述多个引脚300分别与相应的接口连接。

可选地，所述多个引脚300的位置并不限定于所述柱状结构的下底面，可以将部分引脚设置于所述柱状结构的下底面，其它部分设置于所述柱状结构的侧面；也可以将所述多个引脚300都设置于所述柱状结构的侧面。所述多个引脚300的位置设置可以根据在应用于电子设备时实际的需要灵活调整。

另外，同样可选地，还可以根据封装模组10在应用于电子设备时实际的需要，在封装模组10的外表面设置更多的引脚。例如，当封装模组扩展更多功能时，可相应地增加其他功能引脚的设置数量；以及，为了保证更好的通信效果，也可以设置更多种类和数量的通信引脚。

本申请还提供一种电子设备，该电子设备包括壳体和如上述任一项实施例中的封装模组10，所述封装模组10完全置于所述壳体内部或至少部分外露于所述壳体。在其中一个实施例中，电子设备可以是可穿戴设备、移动终端等设备中的至少一种。例如电子设备可以是智能手机，所述智能手机包括壳体，和如上述任一项实施例中的封装模组10。所述封装模组10可以完全置于所述壳体内部，例如将所述封装模组10设置于智能手机的屏幕下方，用户可以通过按压屏幕给出压力信息，处于屏幕下方的所述封装模组10采集压力信号并分析获取压力信息。所述封装模组10也可以至少部分外露于所述壳体，例如将所述封装模组10外露于手机壳体，用户可以直接按压所述封装模组10以给出压力信息，所述封装模组10采集压力信号并分析获取压力信息。

在其中一个实施例中，所述电子设备还包括至少一个按键单元，至少部分按键单元中包括一个或多个所述封装模组10。所述封装模组10可以作为电子设备的按键单元，例如将所述封装模组10设计为压感按键设置于所述电子设备上。所述电子设备可以包括多个按键，所述多个按键中至少部分为所述压感按键。用户在使用时，通过按压压感按键给出压力信息，由所述封装模组10组成的所述压感按键采集压力信号并分析获取压力信息。

本实用新型提供的所述封装模组10，通过将压力传感器设置于所述封装本体100内表面，所述压力检测模块封装于所述封装本体100内部，以使所述压力传感器与人体绝缘，并且所述封装模组10具备体积小、走线简单、安装方便的特点。当所述封装模组10作为压力触控模块应用于电子设备时，用户对所述封装模组10做出不同的触碰动作。所述压力传感器可以根据不同的触碰动作检测到不同的外界压力信号，并相应地输出不同的电信号。所述压力检测电路对所述电信号的改变来判断获取作用在所述封装模组10上的压力信息，并判断出人体手指做出的不同触碰动作，从而对应控制电子设备的其它功能模块实现不同的功能。采用所述封装模组10对压力测量模块进行封装，可以加强触觉反馈功能，提高其操作友好性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种封装模组，其特征在于，包括封装本体和封装在所述封装本体内部的测量模块，所述测量模块包括：

传感器，用于接收外界信号，并将所述外界信号转换为电信号；

传感信号检测电路，与所述传感器连接。

2.根据权利要求1所述的封装模组，其特征在于，所述传感器的数量为一个或多个。

3.根据权利要求1所述的封装模组，其特征在于，所述传感器包括压力传感器，所述传感信号检测电路包括压力检测电路；

所述封装本体包括弹性层，所述压力传感器设置于所述弹性层内或设置于所述弹性层表面。

4.根据权利要求1所述的封装模组，其特征在于，所述传感器包括温度传感器，所述传感信号检测电路包括温度检测电路；

其中，所述温度传感器封装在所述封装本体内部且至少部分裸露于所述封装本体的外表面。

5.根据权利要求1-4任一项所述的封装模组，其特征在于，所述封装模组还包括分别与所述传感信号检测电路连接的多个引脚，所述多个引脚用于连接外部设备。

6.根据权利要求5所述的封装模组，其特征在于，所述多个引脚包括：

电源引脚，用于连接外部电源；

接地引脚，用于连接预设的地线。

7.根据权利要求5所述的封装模组，其特征在于，所述封装本体为柱状结构，所述多个引脚设置于所述柱状结构的至少一个外表面。

8.根据权利要求7所述的封装模组，其特征在于，所述封装本体为圆柱体或椭圆柱体，所述多个引脚中的至少部分设置在所述圆柱体或椭圆柱体的一底面。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体；以及，

如权利要求1-8任一项所述的封装模组，所述封装模组完全置于所述壳体内部或至少部分外露于所述壳体。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括至少一个按键单元，至少部分按键单元中包括一个或多个所述封装模组。

Images