一种传感器以及电子产品的制作方法

本实用新型涉及传感器技术领域，更具体地，本实用新型一种传感器以及电子产品。

背景技术：

随着传感器应用领域的快速扩张，其已经从单纯的实验室应用发展到工业上的监控领域，这使得用户对传感器的环境适应性提出了越来越高的要求。

例如消费者对电子产品的防水性能以及对电子产品功能多样化的要求不断提高，作为电子产品的核心零部件的传感器的发展方向也朝着集成化和高防水等级方向发展。但是现有技术中电子产品的防水效果较差，长时间使用后电子产品里面的传感器容易发生进水现象，从而导致传感器损坏，缩短了使用时间。

因此针对上述任一技术问题，本实用新型提供一种新型的传感器以及电子产品。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种具有多功能性和防水性能的传感器以及电子产品。

根据本实用新型的一个方面，提供一种传感器。所述传感器包括：

外壳和线路板，所述外壳与所述线路板围合形成腔体；

所述线路板包括金属层和贴附在所述金属层上的绝缘层；

至少两个芯片组，所述芯片组件设置在所述腔体内，所述芯片组位于所述绝缘层上方，并与所述金属层电气连接；

所述芯片组配置为集成多种不同类型的传感器，同种类型的传感器呈层叠方式排布构成一个芯片组；

防水部件，所述防水部件填充在所述腔体内。

可选地，所述防水部件包括防水胶。

可选地，所述外壳上开设通孔，所述防水胶通过所述通孔采用喷射或倒灌方式填充在所述腔体内。

可选地，所述防水部件盖设在芯片组的上表面。

可选地，所述芯片组采用金属线与所述线路板电气连接。

可选地，所述防水胶采用喷射或倒灌方式填充在所述腔体内。

可选地，所述芯片组包括压力传感器芯片组，惯性传感器芯片组，温度传感器芯片组中的一种或多种。

可选地，所述压力传感器芯片组包括呈层叠方式排布的压力mems芯片和压力asic芯片；

所述惯性传感器芯片组包括呈层叠方式排布的惯性传感器mems芯片和惯性传感器asic芯片；

所述压力mems芯片通过金属线与所述压力asic芯片电气连接；

所述惯性传感器mems芯片通过金属线与所述惯性传感器asic芯片电气连接。

可选地，所述外壳通过粘接剂与所述线路板固定。

根据本发明另一方面，提供一种电子产品。所述电子产品包括上述所述的传感器。

本实用新型的一个技术效果在于，本实用新型提供一种传感器，其中线路板与外壳构成的封装结构内填充有防水部件，提高了传感器自身的防水性能；当所述传感器应用到电子产品中，也提高了电子产品的防水性能。

另一方面，本实用新型的腔体内包括多个芯片组，有利于采集更多的信息，传感器能够实现更多的功能。

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

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1所示为本实用新型传感器的线路板结构示意图。

图2所示为本实用新型传感器的芯片组件的结构示意图。

图3所示为本实用新型新芯片组件和线路板的连接图，以及外壳的结构示意图。

图4所示为本实用新型的传感器的结构示意图。

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和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术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。

根据本实用新型的一个实施例，提供一种传感器。参照图1～图4，所述传感器包括：

外壳109和线路板101，所述外壳109与所述线路板101围合形成腔体；例如所述线路板101与一个一端敞口的外壳结合封装为一体形成封装结构，所述封装结构配置为用于保护密封设置在封装结构内的多个芯片组；另一方面也起到芯片组与外部电路连通的作用。

至少两个芯片组，所述芯片组件设置在所述腔体内，所述芯片组位于所述绝缘层上方，并与所述金属层电气连接；例如所述芯片组固定在线路板上，同时芯片组通过金属线107与线路板101导电气连接。其中芯片组靠近线路板的表面设置在绝缘层上，避免与金属层产生接触发生电气短路连接。

所述芯片组配置为集成多种不同类型的传感器；同种类型的传感器呈层叠方式排布构成一个芯片组；

防水部件，所述防水部件填充在所述腔体内。

其中芯片组在工作时需要与外界环境隔离，以防止外界环境的杂质对芯片组电路的腐蚀而造成电气性能的下降；但是芯片组又必须接收外界的感应信号，以将感应信号转换成可视化的电信号等；因此在芯片组接收外界有效信号时，不可避免的会接收到外界环境中不必要的信号，例如外界环境中的水分等。

为了解决上述技术问题，本实用新型传感器的腔体填充有防水部件，在不影响芯片组感应有效信号的情况下，避免了外界环境中的杂质和水进入腔体内，有效提高了传感器的防水性能。当所述传感器应用到电子产品中，能够有效提高电子产品的防水等级。

另一方面本实用新型的传感器中包括至少两个芯片组，其中芯片组与线路板实现电气连接，本例子通过将芯片集成化使得传感器具有多项功能，即传感器可以同时感应多种不同信号，也可以将感应到的不同信号同时转换成电信号。例如在既需要测量压力信号又需要测量角速度信号时，可以通过本实用新型的传感器同时测量两种不同的感应信号。将所述传感器应用到电子产品中，既能够满足用户的多种需要，同时也提升了用户的体验感。

在一个可选地实施例中，所述防水部件包括防水胶。本发明人发现，当在腔体内填充防水胶时，防水胶并不会影响芯片与芯片之间的电气连接，也不会影响芯片组与线路板之间的电气连接，即防水胶并不会对金属线107造成熔断和电阻隔作用，因此在不影响传感器的电气连接时，防水胶能够有效提高传感器的防水性能；

在一个可选地实施例中，所述防水部件盖设在芯片组的上表面。当防水部件采用防水胶时，防水胶盖设在芯片组的上表面。在腔体内填充防水胶，防水胶能够与芯片组接触，例如防水胶与压力芯片组接触，外界压力信号可以作用到防水胶上，防水胶能够将所述压力信号传导并施加到压力芯片组上，进而压力芯片组感应到防水胶传递的压力信号，并将感应到的压力信号传递至外部电路等，实现压力信号的拾取和转换。

可选地，所述防水部件还包括橡胶塑胶类的防水膜，各种类型的防水涂料等。

可选地，在所述外壳109上开设有通孔，所述防水部件通过所述通孔填充到腔内内。例如所述通孔的尺寸范围为：0.1mm～1mm范围内，一方面避免外界环境中的大颗粒杂质进入腔体内，破坏腔体内部环境；另一方面通过所述通孔防水部件可以有效的将外界信号传递至芯片组上，同时也能够将防水部件填充到腔内内。例如，通过所述通孔将防水胶采用喷射或者倒灌方式填充到腔体内。本例子先将外壳109固定在线路板110上以形成以形成容纳防水部件的腔体，避免先设置防水部件在固定外壳时，防水部件难以固定或出现溢出等现象，影响传感器外观的美感度。所述防水胶采用喷射或倒灌方式填充在所述腔体内。

可选地，所述外壳109形成有活动盖板。打开所述活动盖板时，可以将防水胶喷射或倒灌至腔体内；关闭所述活动盖板时，外壳109与线路板101构成密封的封装结构。

例如喷射速度的范围为：15mm/s-20mm/s；倒灌速度的范围为：30mm/s-50mm/s。当采用喷射或倒灌方式填充防水胶时，可以实时控制喷射和倒灌速度，使得防水胶按照一定规律填充到腔体内，避免在喷射或倒灌时防水胶打断金属线107，影响传感器的电气连接。

在一个可选地实施例中，所述芯片组包括呈层叠方式排布的芯片，所述芯片包括压力传感器芯片，惯性传感器芯片，温度传感器芯片中的两种或多种。例如采用层叠方式排布芯片时，使得芯片的排布更加紧密，减少了封装尺寸，进而减少传感器的体积。当所述传感器应用到电子产品中，也进一步降低了电子产品的体积。

其中，压力传感器芯片可以包括压阻传感器芯片，压膜传感器芯片等，惯性传感器芯片可以包括加速度计和角速度传感器以及它们的单、双、三轴组合imu(惯性测量单元)，ahrs(包括磁传感器的姿态参考系统)。

可选地，如图2所示，本例子中包括芯片组01和芯片组02。所述芯片组包括压力传感器芯片组，惯性传感器芯片组，温度传感器芯片组中的两种或多种。

本例子芯片组01为压力传感器芯片组，所述压力传感器芯片组01包括呈层叠方式排布的压力mems芯片103和压力asic芯片105；其中压力mems芯片103和压力asic芯片105的排布方式不限定，例如压力mems芯片103可以位于压力asic芯片105的上方或下方。

芯片组02为惯性传感器芯片组，所述惯性传感器芯片组02包括呈层叠方式排布的惯性传感器mems芯片104和惯性传感器asic芯片106；其中惯性传感器mems芯片104和惯性传感器asic芯片106的排布方式不限定，例如惯性传感器mems芯片104可以位于惯性传感器asic芯片106的上方或下方。

所述压力mems芯片103通过金属线107与所述压力asic芯片105电气连接；例如压力mems芯片103采用粘黏剂102与压力asic芯片105固定，压力mems芯片103的右上端部与压力asic芯片105的右上端部采用金属线107电气连接，同时压力mems芯片103的左上端部采用金属线与线路板101电气连接，进而实现压力传感器芯片组与线路板101的电气连接。

所述惯性传感器mems芯片104通过金属线107与所述惯性传感器asic芯片106电气连接。例如惯性传感器mems芯片104采用粘接剂102与惯性传感器asic芯片106固定，惯性传感器mems芯片104的左上端部与惯性传感器asic芯片106左上端部采用金属线107电气连接，同时惯性传感器mems芯片104的右上端部采用金属线与线路板101电气连接，进而实现惯性传感器芯片组与线路板101的电气连接。

在一个可选地实施例中，如图1所示，所述线路板101包括金属层101a和贴附在所述金属层101a表面的绝缘层101b；例如所述金属层101a可以是铜箔，起到导电作用。本例子中所述绝缘层101b并非均匀分布在金属层的上下表面。

例如在芯片组设置区域设置有绝缘层101b，芯片组设置在所述绝缘层101b上方，防止粘接剂102与线路板上的金属层101a发生导通，引起电路短路等现象。

例如芯片组与线路板需要通过金属线107实现电气连接时，金属层101的表面形成第一预留区域b，其中第一预留区域b上不贴附绝缘层101b，方便芯片组与线路板的电气连接。

例如外壳109需要与线路板采用焊接方式固定，以提高外壳109与线路板101的连接牢固性。由于焊料能粘附在大多数的固体金属表面上，因此金属层101的表面上形成第二预留区域a，其中第二预留区域a上贴附绝缘层101b，以提高外壳109与线路板101焊接的牢固性。可选地，所述外壳采用金属材质。

可选地，外壳109的部分侧壁向靠近所述腔体方向凹陷形成凹陷区域c，其中所述凹陷区域c一方面方面用户拿取所述传感器，另一方面当所述传感器应用到电子产品中，方便了电子产品与外壳的装配。

根据本实用新型另一方面，提供一种电子产品。所述电子产品包括上述所述的传感器。当所述传感器应用到电子产品中，一方面提高了电子产品的防水等级；另一方面也增加了电子产品的功能性，更多的满足用户的需求。

可选地，所述电子产品可以是手机、手表、手环、耳机等。

虽然已经通过示例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，以上示例仅是为了进行说明，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。