CN212721899U - 封装外壳、防水气压传感器及电子设备 - Google Patents

封装外壳、防水气压传感器及电子设备 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种封装外壳、防水气压传感器及电子设备。所述封装外壳包括防护部、锡膏焊接部、基板及两端呈敞口设置的壳体，所述基板设于所述壳体的一敞口端；所述锡膏焊接部设于所述壳体的敞口端与所述基板之间，以连接所述壳体的敞口端与所述基板；所述防护部设于所述锡膏焊接部的表面。如此，可降低锡膏焊接部在高温下的融化和开裂的风险，并可降低锡膏焊接部中的助焊剂发生迸裂的风险，以提升防水气压传感器和电子设备的稳定性和可靠度。

Description

封装外壳、防水气压传感器及电子设备
技术领域
本实用新型涉及传感器的制造技术领域，特别涉及一种封装外壳、防水气压传感器及电子设备。
背景技术
防水气压传感器，即具有防水功能的气压传感器，在电子设备(如智能终端、智能穿戴设备等)中的应用越来越普遍，防水气压传感器可用于测量该电子设备所处位置的气压信息，如用于海拔测量和导航等。
在相关技术中，防水气压传感器包括封装外壳及设于封装外壳内的传感器芯片(如MEMS芯片等)，封装外壳包括两端敞口设置的壳体和电路板，该壳体的一敞口端可通过锡膏密封安装在电路板上。
但是由于锡膏的熔点较低，在温度较高时(如将气压传感器焊接到电子设备上时，或者，在电子设备使用过程中)，锡膏容易融化、开裂，从而容易造成漏气，从而降低防水气压传感器的性能。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种封装外壳、防水气压传感器及电子设备，旨在解决相关技术中，防水气压传感器在温度较高时由于锡膏融化而降低防水气压传感器的性能的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提出一种封装外壳，用于防水气压传感器，所述封装外壳包括防护部、锡膏焊接部、基板及两端呈敞口设置的壳体，所述基板设于所述壳体的一敞口端；所述锡膏焊接部设于所述壳体的敞口端与所述基板之间，以连接所述壳体的敞口端与所述基板；所述防护部设于所述锡膏焊接部的表面。
可选地，所述防护部还用于连接所述壳体与所述基板。
可选地，所述锡膏焊接部呈环状地间隔分布有多个，所述壳体的敞口端与所述基板在相邻的锡膏焊接部之间形成有结构间隙；所述防护部还设于所述结构间隙内，以密封连接所述壳体与所述基板。
可选地，所述锡膏焊接部为环形件。
可选地，所述防护部包括设于所述锡膏焊接部的内侧的内防护层；和/或，
所述防护部包括设于所述锡膏焊接部的外侧的外防护层。
可选地，所述防护部包括设于所述锡膏焊接部的内侧的内防护层、及设于所述锡膏焊接部的外侧的外防护层，所述外防护层的纵截面面积小于所述内防护层的纵截面面积。
可选地，所述防护部为胶连接部；和/或，
所述基板为电路板，所述基板的底部设有电连接部。
本实用新型还提出一种防水气压传感器。所述防水气压传感器包括：
如上所述的封装外壳；
传感器芯片，所述传感器芯片设于所述封装外壳内，并且所述传感器芯片设于所述基板；以及
防水屏蔽层，所述防水屏蔽层设于所述传感器芯片外。
可选地，所述防水屏蔽层为防水胶层；和/或，
所述防水气压传感器还包括设于所述防水屏蔽层内的ASIC芯片，所述ASIC芯片设于所述基板上，所述ASIC芯片与所述传感器芯片电连接。
本实用新型还提出一种电子设备，包括如上所述的防水气压传感器。
本实用新型封装外壳和防水气压传感器，通过在锡膏焊接部的表面设置防护部，不仅可降低甚至避免锡膏焊接部在高温下的融化和开裂的风险，以保证封装外壳的密封性，以避免漏气；还可降低甚至避免锡膏焊接部中的助焊剂发生迸裂的风险，以防止对防水气压传感器造成污染，进而可提升防水气压传感器和电子设备的稳定性和可靠度。
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为本实用新型防水气压传感器一实施例的结构示意图；
图2为图1中锡膏焊接部设于基板上时的结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 防水气压传感器 141 内防护层
10 封装外壳 142 外防护层
11 壳体 15 结构间隙
12 基板 20 传感器芯片
121 电连接部 30 防水屏蔽层
13 锡膏焊接部 40 ASIC芯片
14 防护部
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，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，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。
本实用新型提出一种封装外壳、防水气压传感器及电子设备。
其中，所述封装外壳用于制造防水气压传感器；所述防水气压传感器用于电子设备，以用于使该电子设备可测量其自身所处位置的气压信息，以用于海拔测量和导航等。
其中，所述电子设备可以智能电子设备，包括但不限于智能终端(如手机、平板电脑等)、及智能穿戴设备(如智能手环等)等。
在本实用新型一实施例中，如图1-2所示，所述防水气压传感器100包括：
封装外壳10；
传感器芯片20，所述传感器芯片20设于所述封装外壳10内；以及
防水屏蔽层30，所述防水屏蔽层30设于所述传感器芯片20外。
其中，当防水气压传感器100用于电子设备上时，该基板12贴装于电子设备的主控板上。
其中，防水屏蔽层30具有透气不透水的特性，以在实现防水的同时，还可使传感器芯片20能够工作。封装外壳10用于包括传感器芯片20等内部部件，并避免其被外部射频等信号干扰。
具体的，所述防水屏蔽层30为防水胶层。防水胶具有透气不透水的特性，以防水胶形成防水屏蔽层30，可降低成本，且材料易于获得。
进一步地，如图1-2所示，所述封装外壳10包括防护部14、锡膏焊接部13、基板12及两端呈敞口设置的壳体11，所述基板12设于壳体11的一敞口端；所述锡膏焊接部13设于壳体11的敞口端与基板12之间，以连接所述壳体11的敞口端与基板12。所述防护部14设于锡膏焊接部13的表面，以使所述防护部14包覆锡膏焊接部13。其中，所述传感器芯片20设于基板12上。
可以理解，在组装封装外壳10时，可使用锡膏将壳体11焊接在基板12上，这样就会在壳体11的敞口端与基板12之间形成锡膏焊接部13，以连接所述壳体11的敞口端与基板12。若无防护部14，则该锡膏连接部在温度较高时(如将防水气压传感器100焊接到电子设备上时，或者，在电子设备使用过程中)容易融化。而通过在锡膏焊接部13的表面设置防护部14，可对锡膏焊接部13进行保护，以减弱或消除锡膏焊接部13在高温时融化的现象。
而且，由于锡膏通常是由焊锡粉、助焊剂以及其它的添加物混合而成的膏体物质，若无防护部14，在高温或在温度升高时，锡膏焊接部13中的助焊剂也容易迸裂，从而对防水气压传感器100造成污染。而通过在锡膏焊接部13的表面设置防护部14，还可降低锡膏焊接部13中的助焊剂发生迸裂的风险。
所以，本实用新型封装外壳10和防水气压传感器100，通过在锡膏焊接部13的表面设置防护部14，不仅可降低甚至避免锡膏焊接部13在高温下的融化和开裂的风险，以保证封装外壳10的密封性，以避免漏气；还可降低甚至避免锡膏焊接部13中的助焊剂发生迸裂的风险，以防止对防水气压传感器100造成污染，进而可提升防水气压传感器100和电子设备的稳定性和可靠度，并可提高防水气压传感器100和电子设备的使用寿命。
进一步地，如图1-2所示，所述防护部14还用于连接壳体11与基板12。如此，可提高壳体11与基板12的连接强度和连接稳定性。
具体的，所述防护部14为胶连接部。如此，在组装封装外壳10时，当通过锡膏将壳体11焊接到基板12上后，可在壳体11与基板12的连接处涂覆/填充/点胶体，以形成防护部14，以既可以对锡膏焊接部13进行保护，又可以提高壳体11与基板12的连接强度和连接稳定性。
可选地，所述防护部14可由具有耐高温特性的固化胶，如硅凝胶体或环氧树脂胶体等或其它可耐高温的固化胶体，形成。
当然，于其他实施例中，所述防护部14也可由具有耐高温特性的涂料等形成。
在具体实施例中，所述锡膏连接部的结构形式有很多，以下举例进行说明。
进一步地，如图1-2所示，所述锡膏焊接部13呈环状地间隔分布有多个，所述壳体11的敞口端与基板12在相邻的锡膏焊接部13之间形成有结构间隙15。其中，多个所述锡膏焊接部13在壳体11的敞口端的周缘间隔分布。
所述防护部14还设于结构间隙15内，以密封连接壳体11与基板12。
如此，可减少锡膏的用量，以实现使用较少的锡膏，以多个焊点连接的方式连接壳体11与基板12，以降低成本；相邻的两个锡膏焊接部13形成的结构间隙15可通过防护部14连接，可保证壳体11与基板12的连接强度和密封性。而且，由于减少了锡膏用量，还不仅可以便于设置防护部14，还可进一步地降低锡膏焊接部13在高温下的融化和开裂的风险、及降低锡膏焊接部13中的助焊剂发生迸裂的风险，以进一步地提升防水气压传感器100和电子设备的稳定性和可靠度。
在本实用新型的另一实施例中，也可使锡膏焊接部13设置为环形件，锡膏焊接部13沿壳体11的敞口端延伸，以提高壳体11与基板12的连接强度、密封性。
对于防护部14的结构，可根据锡膏焊接部13的结构进行设置，以下进行说明。
进一步地，如图1-2所示，所述防护部14包括设于锡膏焊接部13的内侧的内防护层141；和/或，所述防护部14包括设于锡膏焊接部13的外侧的外防护层142。其中，锡膏焊接部13的内侧是指锡膏焊接部13位于封装外壳10内的一侧，锡膏焊接部13的外侧是指锡膏焊接部13位于封装外壳10外的一侧。
可以理解的是，只需要使防护部14设于锡膏焊接部13的内侧或外侧，即可以实现降低锡膏焊接部13在高温下的融化和开裂的风险、及降低锡膏焊接部13中的助焊剂发生迸裂的风险；但在实际应用中，可使防护部14即包括内防护层141，又包括外防护层142，如此，可更为彻底地防止锡膏焊接部13在高温下的融化、开裂及迸裂的风险。
在此需要指出的是，对于“锡膏焊接部13呈环状地间隔分布有多个”的方案，防护部14还包括设于结构间隙15处的连接密封段，该连接密封段密封结构间隙15，并连接壳体11与基板12；且该连接密封段连接内防护层141和外防护层142。
进一步地，如图1-2所示，所述外防护层142的纵截面面积小于内防护层141的纵截面面积。其中，纵截面是指，垂直于壳体11的壳壁及基板12的截面。
可以理解，封装外壳10内设有传感器芯片20等内部部件，为了更好地避免这些内部部件被锡膏焊接部13污染，需要增大防护部14对锡膏焊接部13内侧的防护能力，如增加内防护层141的厚度，以使所述内防护层141的纵截面面积大于外防护层142的纵截面面积。
在具体实施例中，所述基板12为电路板，所述基板12的底部设有电连接部121。其中，该电连接部121可选为焊盘。
如此，当防水气压传感器100用于电子设备上时，当基板12贴装于电子设备的主控板上时，可使基板12上的电连接部121与主控板电连接，以便于实现传感器芯片20与主控板电连接。
具体的，如图1-2所示，所述防水气压传感器100还包括设于防水屏蔽层30内的ASIC(即Application Specific Integrated Circuit)芯片40，所述ASIC芯片40设于基板12上，所述ASIC芯片40与传感器芯片20电连接，以对传感器芯片20产生的电信号进行处理。
具体的，所述ASIC芯片40与基板12电连接。
具体的，所述传感器芯片20可选地为但不限于MEMS电阻气压传感器芯片20、或者MEMS电容气压传感器芯片20。
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发明构思下，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)

1.一种封装外壳，用于防水气压传感器，其特征在于，所述封装外壳包括防护部、锡膏焊接部、基板及两端呈敞口设置的壳体，所述基板设于所述壳体的一敞口端；所述锡膏焊接部设于所述壳体的敞口端与所述基板之间，以连接所述壳体的敞口端与所述基板；所述防护部设于所述锡膏焊接部的表面。
2.如权利要求1所述的封装外壳，其特征在于，所述防护部还用于连接所述壳体与所述基板。
3.如权利要求2所述的封装外壳，其特征在于，所述锡膏焊接部呈环状地间隔分布有多个，所述壳体的敞口端与所述基板在相邻的锡膏焊接部之间形成有结构间隙；所述防护部还设于所述结构间隙内，以密封连接所述壳体与所述基板。
4.如权利要求1所述的封装外壳，其特征在于，所述锡膏焊接部为环形件。
5.如权利要求1所述的封装外壳，其特征在于，所述防护部包括设于所述锡膏焊接部的内侧的内防护层；和/或，
所述防护部包括设于所述锡膏焊接部的外侧的外防护层。
6.如权利要求1所述的封装外壳，其特征在于，所述防护部包括设于所述锡膏焊接部的内侧的内防护层、及设于所述锡膏焊接部的外侧的外防护层，所述外防护层的纵截面面积小于所述内防护层的纵截面面积。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的封装外壳，其特征在于，所述防护部为胶连接部；和/或，
所述基板为电路板，所述基板的底部设有电连接部。
8.一种防水气压传感器，其特征在于，所述防水气压传感器包括：
如权利要求1至7中任意一项所述的封装外壳；
传感器芯片，所述传感器芯片设于所述封装外壳内，并且所述传感器芯片设于所述基板；以及
防水屏蔽层，所述防水屏蔽层设于所述传感器芯片外。
9.如权利要求8所述的防水气压传感器，其特征在于，所述防水屏蔽层为防水胶层；和/或，
所述防水气压传感器还包括设于所述防水屏蔽层内的ASIC芯片，所述ASIC芯片设于所述基板上，所述ASIC芯片与所述传感器芯片电连接。
10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的防水气压传感器。
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