传感器封装结构以及电子设备的制作方法

本实用新型涉及封装结构技术领域，更具体地，涉及一种传感器封装结构以及电子设备。

背景技术：

传感器广泛地应用在互联网系统、物联网系统的设备中。随着应用场景的增多，对于传感器的防尘防水等级要求越来越高。现有的传感器封装结构通常是在外壳的透气孔上贴附防水透气膜。但受限于封装结构发尺寸，粘膜胶的宽度很难做大。在使用时，经常出现防水透气膜粘贴不良的问题，造成传感器封装结构的防水等级低，胶面漏水严重。

因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种传感器封装结构的新技术方案。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种传感器封装结构。该封装结构包括：基板、第一壳体、第二壳体和防水透气膜，所述第一壳体与所述基板连接，所述第一壳体和所述基板围成密闭的容纳腔，所述第二壳体设置在所述第一壳体外，所述第一壳体和所述第二壳体具有相对设置的采集孔，所述防水透气膜位于所述第一壳体和所述第二壳体之间并覆盖两个所述采集孔，所述防水透气膜具有围绕所述采集孔设置的密封部，所述密封部分别与所述第一壳体和所述第二壳体密封连接。

可选地，所述第一壳体的采集孔为多个并且呈阵列排布，所述防水透气膜覆盖第一壳体的所述多个采集孔。

可选地，所述第一壳体的采集孔的孔径为15μm-30μm。

可选地，所述密封部分别与所述第一壳体以及第二壳体粘结。

可选地，采用压敏胶或者热敏胶将所述密封部分别与所述第一壳体以及第二壳体粘结。

可选地，所述第一壳体或者所述第二壳体具有凹槽，在所述凹槽内形成所述采集孔，所述防水透气膜被设置在所述凹槽内。

可选地，所述第一壳体和所述第二壳体在所述凹槽以外的部位贴合在一起。

可选地，所述第二壳体扣合在所述第一壳体外，所述第二壳体与所述基板连接，所述第二壳体与所述第一壳体形成过盈配合。

可选地，所述第一壳体包括顶壁和侧壁，所述顶壁与所述基板相对，所述侧壁围绕所述顶壁设置，所述侧壁与所述基板连接，所述采集孔设置在所述顶壁和所述侧壁的至少一个上。

根据本公开的另一个实施例，提供了一种电子设备。该电子设备包括上述的传感器封装结构。

根据本公开的一个实施例，该传感器封装结构的防水、防尘效果、耐用性更加良好。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本公开的一个实施例的传感器封装结构的剖视图。

图2是图1中a出的局部放大图。

图3是根据本公开的一个实施例的传感器封装结构的俯视图。

附图标记说明：

11：第一壳体；12：第二壳体；13：基板；14：第二壳体的采集孔；15：第一壳体的采集孔；16：凹槽；17：防水透气膜；18：密封部；19：顶壁；20：侧壁；21：mems芯片；22：asic芯片；23：胶。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个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、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据本公开的一个实施例，提供了一种传感器封装结构。如图1-图3所示，该封装结构包括：基板13、第一壳体11、第二壳体12和防水透气膜17。所述第一壳体11与所述基板13连接。所述第一壳体11和所述基板13围成密闭的容纳腔。所述第二壳体12设置在所述第一壳体11外。所述第一壳体11和所述第二壳体12具有相对设置的采集孔14，15。所述防水透气膜17位于所述第一壳体11和所述第二壳体12之间并覆盖两个所述采集孔14，15。所述防水透气膜17具有围绕所述采集孔14，15设置的密封部18，所述密封部18分别与所述第一壳体11和所述第二壳体12密封连接。

在本公开实施例中，传感器封装结构包括叠设在一起的第一壳体11和第二壳体12。防水透气膜17被夹在第一壳体11和第二壳体12之间。防水透气膜17的密封部18的上、下两侧分别与第一壳体11和第二壳体12形成密封连接。相对于防水透气膜17仅一侧与壳体密封连接的方式，这种连接方式使得防水透气膜17与壳体的连接强度有效地提高。传感器封装结构的防水、防尘效果、耐用性更加良好。

具体地，传感器封装结构为mems封装结构、压力传感器封装结构、温度传感器封装结构、化学传感器封装结构、环境传感器封装结构等。第一壳体11和第二壳体12的材质为金属、塑料、玻璃纤维、碳纤维或者陶瓷等。第二壳体12可以是整体覆盖在第一壳体11外，也可以是覆盖在第一壳体11的局部外。第二壳体12可以是与第一壳体11固定连接，也可以是与基板13固定连接。容纳腔用于容纳传感器芯片(例如mems麦克风芯片21)、asic芯片22等。容纳腔通过采集孔14，15与外部环境连通，以采集外部的信息。采集孔14，15的形状为圆形、矩形、三角形、椭圆形或者其他形状。第一壳体11的采集孔15与第二壳体12的采集孔14的孔径相同或者不同。

防水透气膜17可以是但不限于聚氨酯(polyurethane，pu)膜、热塑性聚氨酯弹性体(thermoplasticurethane，tpu)膜和膨体聚四氟乙烯(expandedpolytetrafluoroethylene，eptfe)膜。密封部18用于与第一壳体11和第二壳体12密封连接，例如，采用粘结、热压等方式形成密封连接。

基板13为印刷线路板(printedcircuitboard，pcb)。在基板13上设置有焊盘。传感器芯片通过焊盘与外部电路连接。当然，基板13也可以是塑料、金属、陶瓷等材料

传感器封装结构不限于上述实施例，本领域技术人员可以根据实际需要设置第一壳体11、第二壳体12、防水透气膜17、基板13等。

在一个例子中，如图2所示，所述第一壳体11的采集孔15为多个并且呈阵列排布，所述防水透气膜17覆盖第一壳体11的所述多个采集孔15。该多个采集孔15与第二壳体12的一个采集孔14相对。该多个采集孔15形成微孔。微孔的内径为微米级。第二壳体12的采集孔14的孔径大于第一壳体11的采集孔15的孔径。防水透气膜17覆盖第一壳体11的所述多个采集孔15。

在该例子中，第一壳体11的所述多个采集孔15形成格栅结构。在受到外部的挤压时，防水透气膜17贴合在格栅结构上。格栅结构能够为防水透气膜17形成结构支撑，能有效地防止防水透气膜17发生变形，降低了防水透气膜17被外力挤破的风险。

在一个例子中，所述第一壳体11的采集孔15的孔径为15μm-30μm。在该范围内，外部的气体能顺利地通过采集孔15，容纳腔内的气体也能顺利地通过采集孔15，并且多个所述采集孔15形成的格栅结构较高的结构强度，能对防水透气膜17形成有效地支撑。

在一个例子中，所述密封部18分别与所述第一壳体11以及第二壳体12粘结。例如，采用胶23进行粘结。例如，胶23为亚敏胶或热敏胶。这两种胶23的粘结容易，粘结力强。压敏胶对压力敏感，采用压合的方式使胶23获得粘性并与第一壳体11和第二壳体12粘结。热敏胶23对加热敏感，采用加热的方式使胶23获得粘性并与第一壳体11和第二壳体12粘结。例如，压敏胶为pas胶，热敏胶为haf胶，上述两种胶23的粘结性能良好，并且可耐高温回流。

例如，上述胶23为固体胶。在使用时，首先，将胶23制成条状；然后，胶23被设置在密封部18的上、下表面上；接下来，胶23随防水透气膜17一起被设置在两个采集孔14，15之间；最后，采用压合或者加热的方式使胶23获得粘性，以分别与第一壳体11和第二壳体12形成粘结。

在一个例子中，所述第一壳体11或者所述第二壳体12具有凹槽16。在所述凹槽16内形成所述采集孔15。所述防水透气膜17被设置在所述凹槽16内。

如图1-图2所示，在第一壳体11上凹陷，以形成凹槽16。在组装时，防水透气膜17被放置在凹槽16内，然后将第二壳体12扣合在第一壳体11外。凹槽16的设置能减小第一壳体11和第二壳体12在凹槽16以外部位的间隙，使得第一壳体11和第二壳体12的整体厚度减小，节省了空间。这样，传感器封装结构的整体体积能减小。

此外，凹槽16能够起到定位的作用，这使得防水透气膜17的安装精度高。

当然，也可以在第二壳体12上形成凹槽16，或者第一壳体11和第二壳体12均形成凹槽16，只要能减小第一壳体11和第二壳体12之间的间隙即可。

在一个例子中，如图1所示，所述第一壳体11和所述第二壳体12在所述凹槽16以外的部位贴合在一起。贴合是指第一壳体11的外表面与第二壳体12的内表面接触。例如，第二壳体12的形状与第一壳体11的至少局部的形状相匹配。第二壳体12的尺寸大于第一壳体11的尺寸。

在进行组装时，第二壳体12能包覆在第一壳体11的至少局部外。由于第二壳体12和第一壳体11在所述凹槽16以外的部位贴合在一起，故第一壳体11和第二壳体12之间的间隙最小，第一壳体11和第二壳体12的整体厚度最小。

在一个例子中，所述第二壳体12扣合在所述第一壳体11外。所述第二壳体12与所述基板13连接。所述第二壳体12与所述第一壳体11形成过盈配合。

在该例子中，第一壳体11和第二壳体12的整体结构相匹配。第二壳体12的尺寸大于第一壳体11，第二壳体12整体包覆第一壳体11。并且第二壳体12通过粘结、焊接等方式与基板13连接。相比于第二壳体12与第一壳体11形成连接，第二壳体12与基板13更容易形成连接，连接强度更高。

此外，第二壳体12与第一壳体11形成过盈配合，这使得第一壳体11和第二壳体12的相对位置更固定，并且第一壳体11和第二壳体12能对防水透气膜17形成持久的夹紧力。这使得防水透气膜17的固定效果更好。

当然，第一壳体11与第二壳体12也可以是形成间隙配合。为了形成固定连接，二者通过胶粘结在一起。二者也可以不形成直接连接。

在一个例子中，所述第一壳体11包括顶壁19和侧壁20。所述顶壁与所述基板13相对。所述侧壁20围绕所述顶壁19设置。所述侧壁20与所述基板13连接。所述采集孔15设置在所述顶壁19和所述侧壁20的至少一个上。

如图1-图3所示，第一壳体11和第二壳体12的整体呈长方体。第一壳体11和第二壳体12均包括顶壁19和围绕顶壁19设置的四个侧壁20。在顶壁19上开设有采集孔14，15。相比于在侧壁20上开设采集孔14，15，在进行回流焊接时，由基板13传导的热量更不容易传导至顶壁19上，防水透气膜17的粘结效果不会受到影响。

当然，也可以是，将采集孔14，15开设在侧壁20上。第一壳体11和第二壳体12的不限于长方体，还可以是圆柱体、圆台、棱柱等结构。

根据本公开的另一个实施例，提供了一种电子设备。电子设备例如是手机、平板电脑、智能手表、笔记本电脑、游戏机、电话机、耳机、对讲机等。该电子设备包括上述的传感器封装结构。

该电子设备具有防水、防尘效果好，使用寿命长的特点。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。