防水测压设备的制作方法

1.本实用新型涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种防水测压设备。


背景技术：

2.目前，气压传感器越来越多的应用在智能终端中，用来测量产品所处位置气压信息，由于具有气压传感器的终端产品使用环境的多样性及复杂性，一般要求终端产品具有较好的防水性能。目前的气压传感器，其结构包括壳体与电路板，以及位于壳体与电路板形成的收容腔内的芯片，如微机电系统(mems,micro-electro-mechanical system)，为提高传感器的防水性能，通常在收容腔中灌防水胶来提高防水性能。但由于防水胶与外壳体的内聚力差异，常出现高温冷却时胶体粘附在外壳侧壁，如胶体会因时间和温度沿着外壳侧壁往上爬，俗称“爬胶”，这导致不仅增加工艺控制难度，甚至使mems芯片上方胶体厚度变化，从而改变其应力，造成传感器性能漂移；而且当胶水爬至外壳顶部时，会影响后续测试过程的密封测试，胶体会把产品和测试盖子粘到一起，在表面组装技术(surface mount technology，smt)过程中进行吸取时，胶体会把产品和吸嘴粘到一起等。
3.现有技术中的防水气压传感器，通常包括壳体和电路板，所述壳体与电路板形成收容空间，所述收容空间内设有芯片和填充于所述芯片周围的防水胶，通过在壳体内侧壁区域设置有胶体，以降低高低温变化过程中的防水胶大量粘附到壳体侧壁的现象，但在高温低温变化过程中，在壳体内侧壁区域设置的胶体还是会沿着外壳侧壁往上爬，粘附在外壳侧壁，甚至爬至外壳顶部，而且还存在该防水气压传感器高温冷却时粘到外壳侧壁的胶体无法复原的问题。
4.因此，有必要提供一种新型的防水测压设备以解决现有技术中存在的上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种防水测压设备，提高了测压部的检测灵敏度，能有效防止后续在封装结构内冲灌的胶体发生“爬胶”现象，保证了胶体良好的防水效果。
6.为实现上述目的，本实用新型的所述防水测压设备，包括由外壳和基板围成的封装结构，以及测压部和光滑表面；
7.所述外壳顶部设置有外延部，所述外延部围成与所述封装结构内部相通的开口结构，所述开口结构朝向第一方向；
8.所述测压部设置于所述封装结构内并电连接所述基板，所述测压部与所述开口结构相对设置；
9.所述光滑表面包括设置于所述外延部并朝向所述第一方向的第一光滑表面以及设置于所述外壳的内侧壁的第二光滑表面，所述第二光滑表面与所述第一光滑表面相接并沿所述外壳的内侧壁延伸至第一位置；
10.所述第一位置与所述开口结构之间的垂直距离小于所述测压部顶面距离所述开口结构之间的垂直距离。
11.本实用新型的所述防水测压设备的有益效果在于：通过所述测压部设置于所述封装结构内并电连接所述基板，所述测压部与所述开口结构相对设置，使得提高了所述测压部的检测灵敏度；通过所述光滑表面包括设置于所述外延部并朝向所述第一方向的第一光滑表面以及设置于所述外壳的内侧壁的第二光滑表面，所述第二光滑表面与所述第一光滑表面相接并沿所述外壳的内侧壁延伸至第一位置，使得降低了光滑表面的粗糙度和粘附力，能有效防止后续在所述封装结构内冲灌的胶体发生“爬胶”现象，解决了因为“爬胶”现象而导致测压部上方胶体厚度发生变化，从而改变其应力，造成传感器性能漂移，影响后续测试过程的密封测试，胶体会把产品和测试盖子粘到一起，在表面组装技术过程中进行吸取时，胶体会把产品和吸嘴粘到一起等问题；通过所述第一位置与所述开口结构之间的垂直距离小于所述测压部顶面距离所述开口结构之间的垂直距离，使得所述第一位置与所述基板之间的有效区域的冲灌的胶体和外壳仍有高粘附力，保证了胶体良好的防水效果。
12.优选的，所述光滑表面的粗糙度小于所述外壳的其余内侧壁的粗糙度，所述外壳的其余内侧壁为除所述第二光滑表面外的所述外壳的内侧壁。其有益效果在于：能有效防止后续在所述封装结构冲灌的胶体发生“爬胶”现象，解决了因为“爬胶”现象而导致测压部上方胶体厚度发生变化，从而改变其应力，造成传感器性能漂移，影响后续测试过程的密封测试，胶体会把产品和测试盖子粘到一起，在表面组装技术过程中进行吸取时，胶体会把产品和吸嘴粘到一起等问题。
13.优选的，所述第一光滑表面所形成的曲面与所述第二光滑表面所形成的曲面之间的曲面连续关系为曲率连续，所述第二光滑表面所形成的曲面与所述外壳的其余内侧壁所形成的曲面之间的曲面连续关系为曲率连续。其有益效果在于：防止后续在封装结构冲灌的胶体发生“爬胶”现象，避免影响测压部的检测灵敏度。
14.优选的，所述封装结构内填充有包埋所述测压部的灌封胶，所述灌封胶的顶面与所述开口结构之间的垂直距离小于所述第一位置与所述开口结构之间的垂直距离。其有益效果在于：所述灌封胶包埋所述测压部，提高了检测灵敏度，通过所述灌封胶的顶面与所述开口结构之间的垂直距离小于所述第一位置与所述开口结构之间的垂直距离，使得所述第一位置与所述基板之间的有效区域的胶体和外壳仍有高粘附力，保证了胶体良好的防水效果。
15.进一步优选的，所述第二光滑表面包括弧形内侧壁，所述外延部的第一光滑表面与所述弧形内侧壁相接，所述灌封胶的顶面不高于所述弧形内侧壁。其有益效果在于：能有效防止后续在封装结构冲灌的胶体发生“爬胶”现象，以及避免所述灌封胶粘附于在所述外延部的表面，而影响后续测试过程的密封测试中胶体会把产品和测试盖子粘到一起，以及在表面组装技术过程中进行吸取时，胶体会把产品和吸嘴粘到一起等。
16.优选的，所述测压部包括电连接的信号采集部和信号处理部，所述信号处理部与所述基板电连接，所述信号采集部与所述开口结构相对，所述第一位置与所述开口结构之间的垂直距离小于所述信号采集部和所述信号处理部的任意一个距离所述开口结构之间的垂直距离。其有益效果在于：提高所述信号采集部的检测灵敏度，且使得所述第一位置与所述基板之间的有效区域的胶体和外壳仍有高粘附力，保证了胶体良好的防水效果。
17.优选的，所述信号处理部设置于所述基板顶面，所述信号采集部堆叠设置于所述信号处理部顶部，所述所述第一位置与所述开口结构之间的垂直距离小于所述信号采集部
顶面距离所述开口结构之间的垂直距离。其有益效果在于：使得所述第一位置与所述基板之间的有效区域的胶体和外壳仍有高粘附力，保证了胶体良好的防水效果。
18.优选的，所述信号采集部和所述信号处理部均设置于所述基板顶面，所述第一位置与所述开口结构之间的垂直距离小于所述信号采集部和所述信号处理部任意一种的顶面距离所述开口结构之间的垂直距离。其有益效果在于：使得所述第一位置与所述基板之间的有效区域的胶体和外壳仍有高粘附力，保证了胶体良好的防水效果。
19.优选的，所述测压部还包括若干导线，所述第一位置与所述开口结构之间的垂直距离小于所述若干导线的任意一个距离所述开口结构之间的垂直距离，所述信号采集部和所述信号处理部通过若干所述导线电连接，所述信号处理部和所述基板通过若干所述导线电连接。其有益效果在于：使得所述第一位置与所述基板之间的有效区域的胶体和外壳仍有高粘附力，保证了胶体良好的防水效果，提高了检测灵敏度。
20.优选的，所述基板设置有镂空结构，所述信号采集部与所述镂空结构相对，并跨所述镂空结构设置于所述基板的顶面以形成围绕所述镂空结构顶部开口的密封结构，所述信号采集部通过所述镂空结构感测所述基板外侧的压力。其有益效果在于：提高信号采集部的检测灵敏度。
21.优选的，所述防水测压设备还包括电传输结构，所述电传输结构设置于所述外壳，以电连接接地端并有利于静电导出。其有益效果在于：积聚在外壳表面上的静电电荷可以快速释放，同时可提升器件抗静电的能力。
附图说明
22.图1为本实用新型第一种防水测压设备的纵剖视图；
23.图2为图1所示的第一种防水测压设备的各曲面之间的曲面连续关系为曲率连续的状态下形成的结构示意图；
24.图3为本实用新型第二种防水测压设备的纵剖视图；
25.图4为本实用新型第三种防水测压设备的纵剖视图。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
27.为克服现有技术中存在的问题，本实用新型实施例提供了一种防水测压设备，提高了测压部的检测灵敏度，能有效防止后续在封装结构内冲灌的胶体发生“爬胶”现象，保证了胶体良好的防水效果。
28.图1为本实用新型第一种防水测压设备的纵剖视图。
29.本实用新型一些实施例中，所述防水测压设备包括由外壳和基板围成的封装结
构，以及测压部和光滑表面；
30.所述外壳顶部设置有外延部，所述外延部围成与所述封装结构内部相通的开口结构，所述开口结构朝向第一方向；
31.所述测压部设置于所述封装结构内并电连接所述基板，所述测压部与所述开口结构相对设置。
32.具体的，参考图1，第一种防水测压设备1包括外壳11和基板12，所述外壳11设置有外延部111，光滑表面13包括设置于所述外延部111并朝向所述第一方向的第一光滑表面131以及设置于所述外壳11的内侧壁的第二光滑表面132，所述第二光滑表面132与所述第一光滑表面131相接并沿所述外壳11的内侧壁延伸至第一位置21；所述第一位置21与所述开口结构(图中未标示)之间的垂直距离小于所述测压部(图中未标示)顶面距离所述开口结构(图中未标示)之间的垂直距离。
33.所述外壳11是一个两端开口的结构，一开口端与所述基板12连接固定，另一开口端设置有环形的所述外延结构111。
34.本实用新型一些具体的实施例中，所述基板为基板导电基板，具体的，所述基板12为pcb基板。
35.本实用新型一些具体的实施例中，所述外壳11为导电外壳。
36.本实用新型一些实施例中，所述光滑表面的粗糙度小于所述外壳的其余内侧壁的粗糙度，所述外壳的其余内侧壁为除所述第二光滑表面外的所述外壳的内侧壁，使得能有效防止后续在所述封装结构冲灌的胶体发生“爬胶”现象，解决了因为“爬胶”现象而导致测压部上方胶体厚度发生变化，从而改变其应力，造成传感器性能漂移，影响后续测试过程的密封测试，胶体会把产品和测试盖子粘到一起，在表面组装技术过程中进行吸取时，胶体会把产品和吸嘴粘到一起等问题。
37.本实用新型一些具体实施例中，所述光滑表面通过贴装或者喷涂致密光滑结合力小的材料制作而成。可选的，所述致密光滑结合力小的材料为小分子纳米材质或者表面张力大的材料，如疏水性材料。
38.本实用新型一些可能的实施例中，所述光滑表面通过在所述外延部和至少部分所述外壳的内侧壁喷涂干膜光滑涂层制作而成，所述干膜光滑涂层是先将环氧、酚醛树脂、有机硅以及耐磨填料混合，然后高温烘烤制成。
39.本实用新型另一些具体实施例中，所述光滑表面通过抛光工艺加工处理形成，即通过抛光工艺将所述外延部的表面和至少部分所述外壳的内侧壁的表面的粗糙度降低，增加其平整度。
40.图2为图1所示的各曲面之间的曲面连续关系为曲率连续的状态下形成的结构示意图。
41.本实用新型一些实施例中，所述第一光滑表面、所述第二光滑表面与所述外壳的其余内侧壁顺次相接形成连续平滑曲面，参考图2，所述第一光滑表面131所形成的曲面与所述第二光滑表面132所形成的曲面之间的曲面连续关系为曲率连续，所述第二光滑表面132所形成的曲面与所述外壳的其余内侧壁112所形成的曲面之间的曲面连续关系为曲率连续。
42.所述曲率连续的含义为：相邻的两个几何结构的连接处的端点重合且切线方向一
致，以及各连接点的曲率也是相同的。
43.本实用新型一些实施例中，所述封装结构内填充有包埋所述测压部的灌封胶，所述灌封胶的顶面与所述开口结构之间的垂直距离小于所述第一位置与所述开口结构之间的垂直距离，使得所述第一位置与所述基板之间的有效区域的胶体和外壳仍有高粘附力，保证了胶体良好的防水效果，以避免所述灌封胶设置于在所述外延部，而影响后续测试过程的密封测试中胶体会把产品和测试盖子粘到一起，以及在表面组装技术过程中进行吸取时，胶体会把产品和吸嘴粘到一起等。
44.进一步的，所述第二光滑表面包括弧形内侧壁，所述外延部的第一光滑表面与所述弧形内侧壁相接，所述灌封胶的顶面不高于所述弧形内侧壁。
45.本实用新型一些实施例中，所述测压部包括电连接的信号采集部和信号处理部，所述信号处理部与所述基板电连接，所述信号采集部与所述开口结构相对，提高所述信号采集部的检测灵敏度，所述第一位置与所述开口结构之间的垂直距离小于所述信号采集部和所述信号处理部的任意一个距离所述开口结构之间的垂直距离。
46.本实用新型一些实施例中，所述测压部还包括若干导线，所述第一位置与所述开口结构之间的垂直距离小于所述若干导线的任意一个距离所述开口结构之间的垂直距离，所述信号采集部和所述信号处理部通过若干所述导线电连接，所述信号处理部和所述基板通过若干所述导线电连接。本实用新型一些具体实施例中，所述若干导线为合金线。
47.本实用新型一些实施例中，所述信号处理部设置于所述基板顶面，所述信号采集部堆叠设置于所述信号处理部顶部，所述所述第一位置与所述开口结构之间的垂直距离小于所述信号采集部顶面距离所述开口结构之间的垂直距离，使得所述第一位置与所述基板之间的有效区域的胶体和外壳仍有高粘附力，保证了胶体良好的防水效果。
48.本实用新型一些具体实施例中，参考图1，所述第一种防水测压设备1包括信号处理部14和信号采集部15，所述信号采集部15通过第一粘结剂16粘接固定于所述信号处理部14顶部，且所述信号处理部14与所述信号采集部15通过第一合金线17实现电连接；所述信号处理部14底部通过第二粘接剂18粘接固定于所述基板12，所述信号处理部14通过第二合金线19与所述基板12电连接，所述第一位置21与所述开口结构(图中未标示)之间的垂直距离为第一垂直距离l1，所述信号采集部15顶面距离所述开口结构(图中未标示)之间的垂直距离为第二垂直距离l2，所述第一垂直距离l1小于所述第二垂直距离l2。
49.本实用新型一些具体的实施例中，参照图1，所述第一种防水测压设备1为防水气压计，所述外壳11内填充的所述灌封胶110包埋所述信号处理部14、所述信号采集部15、所述第一合金线17和所述第二合金线19，所述灌封胶110呈固态且具有弹性，所述第一种防水测压设备1工作时，所述灌封胶110响应于压力的变化发生可回复形变，所述信号采集部15和所述信号处理部14检测到所述可回复形变后，将感受到的压力信息通过所述基板12传输至外部的电路结构，从而实现气压的测量。
50.本实用新型一些实施例中，参照图1，所述外壳11顶部设置开口结构(图中未标示)以便于加压，所述开口结构(图中未标示)与所述信号采集部15相对，能够使得压力直接通过所述灌封胶110传递给所述信号采集部15，提高所述信号采集部15的检测灵敏度。
51.本实用新型一些具体的实施例中，所述信号采集部15为mems芯片，即半导体技术在硅片上制造的电子机械系统，用于将外界的物理、化学信号转换为电信号。
52.本实用新型一些具体的实施例中，所述信号处理部14为asic芯片，即application specific integrated circuit。
53.图3为本实用新型第二种防水测压设备的纵剖视图。
54.本实用新型另一些实施例中，参照图1和图3，第二种防水测压设备2与所述第一种防水测压设备1的区别在于：所述信号采集部15和所述信号处理部14均设置于所述基板12顶面，所述第一位置21与所述开口结构(图中未标示)之间的垂直距离小于所述信号采集部15和所述信号处理部14任意一种的顶面距离所述开口结构(图中未标示)之间的垂直距离。具体的，所述第一位置21与所述开口结构(图中未标示)之间的垂直距离为第一垂直距离l1，所述信号采集部15顶面距离所述开口结构(图中未标示)之间的垂直距离为第二垂直距离l2，所述信号处理部14顶面距离所述开口结构(图中未标示)之间的垂直距离为第三垂直距离l3，所述第一垂直距离l1小于所述第二垂直距离l2和第三垂直距离l3中的任意一种。
55.进一步的，所述信号采集部15通过所述第一粘结剂16固定于所述基板12顶面，所述信号处理部14通过所述第二粘结剂18固定在所述基板12顶面，所述信号采集部15与所述外壳11顶部的开口结构(图中未标示)相对，以提高检测灵敏度。
56.本实用新型的实施例中，所述第一位置与所述开口结构之间的垂直距离是指所述第一位置与所述开口结构所在的端面之间的垂直距离，所述测压部顶面距离所述开口结构之间的垂直距离是指所述测压部顶面与所述开口结构所在的端面之间的垂直距离；所述信号采集部顶面与所述开口结构之间的垂直距离是指所述信号采集部顶面与所述开口结构所在的端面之间的垂直距离；所述信号处理部顶面与所述开口结构之间的垂直距离是指所述信号处理部顶面与所述开口结构所在的端面之间的垂直距离。
57.图4为本实用新型第三种防水测压设备的纵剖视图。
58.本实用新型又一些实施例中，参照图4和图3，第三种防水测压设备3与所述第二种防水测压设备2的区别在于：所述基板12设置有镂空结构121，所述信号采集部15与所述镂空结构121相对，并跨所述镂空结构121设置于所述基板12的顶面以形成围绕所述镂空结构121顶部开口的密封结构，从而通过所述密封结构将所述封装结构与外部环境隔绝。
59.进一步的，参考图4，所述信号采集部15顶部与所述外壳11顶部的开口结构(图中未标示)相对，使得所述信号采集部15通过所述开口结构(图中未标示)感测靠近所述外壳11顶部一侧的压力，所述信号采集部15底部与所述镂空结构121相对，使得所述信号采集部15通过所述镂空结构121感测所述基板12外侧的压力，即所述信号采集部15能够从顶部和底部同时接收到压力变化情况，提高了检测灵敏度。
60.本实用新型一些实施例中，所述防水测压设备还包括电传输结构，所述电传输结构设置于所述外壳，以电连接接地端并有利于静电导出，以便积聚在外壳表面上的静电电荷可以快速释放，同时可提升器件抗静电的能力。
61.本实用新型一些实施例中，所述电传输结构为金属导线，一端连接所述外壳，另一端用于电连接接地端。
62.虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。