一种在硅胶中定位置入柔性传感器的封装方法

技术领域

本发明属于传感器封装技术领域，具体涉及一种在硅胶中定位置入柔性传感器的封装方法。

背景技术

柔性电器件中的传感器涉及力学、电学、光学、生物、化学等多个领域，具体在可穿戴式柔性产品中也具有广泛的应用。

目前，关于将传感器封装于可穿戴式柔性产品的操作上主要包括：先把感应结构涂敷在聚酰亚胺薄膜上来开获得柔性感应的特质，然后将具有感应特质的聚酰亚胺薄膜粘附于可穿戴式柔性产品上。具体，聚酰亚胺薄膜因具有良好的柔软特性，可使其完美的契合于产品的复杂曲面上，但是在实际使用过程中，由于使用摩擦易造成聚酰亚胺薄膜的起翘及表面褶皱等问题，进而导致感应结构定位不精准、感知数据异常。

发明内容

鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明的目的在于提供一种在硅胶中定位置入柔性传感器的封装方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

方案一

一种在硅胶中定位置入柔性传感器的封装方法，包括：

柔性封装体预封装传感器，获得柔性预封传感器；

开设定位槽，以定位槽为中心构建感应区域；

将所述柔性预封传感器按预设方式置入封装于所述定位槽内，并保证所述传感器在所述感应区域内满足预设感应门限。

在本方案中，优选的，通过所述预设方式使所述柔性预封传感器内嵌置入于所述定位槽内。

方案二

一种在硅胶中定位置入柔性传感器的封装方法，包括：

柔性封装体预封装传感器和增强部，获得柔性预封传感器；

开设定位槽，以定位槽为中心构建感应区域；

将所述柔性预封传感器按预设方式置入封装于所述定位槽内，并保证所述传感器在所述感应区域内满足预设感应门限。

在本方案中，优选的，所述增强部为锥型件，且锥型件的尖端远离传感器。

在本方案中，优选的，通过所述预设方式：使所述传感器内嵌置入于所述定位槽内，使所述增强部的尖端外凸于所述定位槽外。

在上述方案一及方案二中，优选的，所述封装体固化前以液体存在，并通过浇注工艺预封装传感器。

在上述方案一及方案二中，优选的，预封装固化后，固化的所述封装体包覆于传感器外部，且包覆厚度不超过1mm。

在上述方案一及方案二中，优选的，所述封装体采用有机硅胶，且液体有机硅胶浇注后在25℃下硫化30min。

在上述方案一及方案二中，优选的，所述有机硅胶固化后：硬度为13～17A°，抗拉伸强度为9～10MPa，抗撕裂强度为26～30KN/m，伸长率为470％，线收缩率不超过0.1％。

在上述方案一及方案二中，优选的，所述封装体采用耐高温和/或耐腐蚀的弹性胶体。

在上述方案一及方案二中，优选的，所述预设感应门限为可被置入封装后的传感器所感知到的最小重量，且所述感应区域内的预设感应门限由中心向边缘逐渐增大。

在上述方案一及方案二中，优选的，所述感应区域的感应直径至少为100mm。

在上述方案一及方案二中，优选的，在所述感应区域的中心部位设有敏感区，且所述敏感区的感应直径至少为20mm，所述敏感区的预设感应门限不超过100g。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

通过本发明所提供的方法将柔性封装传感器，并将封装后的传感器通过开槽置入的方式封装于柔性产品中，由此实现传感器与产品的稳定装配，并且不会使用摩擦而影响传感器的定位位置。

另外，在本发明中还提出加设增强部的方式提高传感器封装后的感知灵敏度，进而有效实现传感器的精密检测。

附图说明

图1为本发明中实现预封装的结构示意图；

图2为本发明实施例三及实施例四中柔性预封传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

在本发明中提供了一种在硅胶中定位置入柔性传感器的封装方法，且本实施例的方法包括：

预封装：选取有机硅胶为柔性封装体，有机硅胶固化前以液体形式存在；通过浇注工艺浇注液体有机硅胶，使有机硅胶包覆于传感器外部，限定包覆厚度不超过1mm，且浇注后在25℃下硫化30min，获得柔性预封传感器。

(在目标产品上)开设定位槽，以定位槽为中心构建感应区域；

将上述柔性预封传感器内嵌置入封装于定位槽内，并保证传感器在感应区域内满足预设感应门限。

具体的，预设感应门限为可被置入封装后的传感器所感知到的最小重量。

优选的，设定感应区域直径至少为100mm，并且在感应区域的中心部位形成直径至少为20mm的敏感区。其中：关于敏感区的预设感应门限设为100g，即表明传感器在封装入定位槽后，在对应的敏感区内可有效感知重量在100g及以上的施力。关于敏感区外围的部分，可设感应区域边缘处的预设感应门限为3000g，即表明传感器在封装入定位槽后，在感应区域边缘处可有效感知重量在3000g及以上的施力。

实施例2

在本发明中提供了一种在硅胶中定位置入柔性传感器的封装方法，且本实施例的方法包括：

预封装：选取采用耐高温和/或耐腐蚀的弹性胶体为柔性封装体，耐高温和/或耐腐蚀的弹性胶体固化前以液体形式存在；通过浇注工艺浇注液体耐高温和/或耐腐蚀的弹性胶体，使耐高温和/或耐腐蚀的弹性胶体包覆于传感器外部，限定包覆厚度不超过1mm，固化，获得柔性预封传感器。

(在目标产品上)开设定位槽，以定位槽为中心构建感应区域；

将上述柔性预封传感器内嵌置入封装于定位槽内，并保证传感器在感应区域内满足预设感应门限。

具体的，预设感应门限为可被置入封装后的传感器所感知到的最小重量。

优选的，设定感应区域直径至少为100mm，并且在感应区域的中心部位形成直径至少为20mm的敏感区。其中：关于敏感区的预设感应门限设为100g，即表明传感器在封装入定位槽后，在对应的敏感区内可有效感知重量在100g及以上的施力。关于敏感区外围的部分，可设感应区域边缘处的预设感应门限为3000g，即表明传感器在封装入定位槽后，在感应区域边缘处可有效感知重量在3000g及以上的施力。

实施例3

在本发明中提供了一种在硅胶中定位置入柔性传感器的封装方法，且本实施例的方法包括：

预封装：选取有机硅胶为柔性封装体，有机硅胶固化前以液体形式存在；通过浇注工艺浇注液体有机硅胶，使有机硅胶包覆传感器和锥型结构的增强部，限定机硅胶对传感器的各处包覆厚度均不超过1mm，且浇注后在25℃下硫化30min，获得如图2所示的柔性预封传感器。

(在目标产品上)开设定位槽，以定位槽为中心构建感应区域；

将上述柔性预封传感器置入封装于定位槽内，保证传感器在感应区域内满足预设感应门限，且使传感器内嵌置入于定位槽内、使增强部的尖端外凸于定位槽外。

具体的，预设感应门限为可被置入封装后的传感器所感知到的最小重量。

优选的，设定感应区域直径至少为100mm，并且在感应区域的中心部位形成直径至少为20mm的敏感区。其中：关于敏感区的预设感应门限设为100g，即表明传感器在封装入定位槽后，在对应的敏感区内可有效感知重量在100g及以上的施力。关于敏感区外围的部分，可设感应区域边缘处的预设感应门限为3000g，即表明传感器在封装入定位槽后，在感应区域边缘处可有效感知重量在3000g及以上的施力。

实施例4

依照实施例2所提供的方法封装实施例3中所公开的传感器与增强部的组合结构。

综上

在上述实施例一至实施例四中，通过浇注工艺预封装传感器时，利用图1所示的模具实现传感器的双面预封装，且图1中A/B可为同一模具的两个部分、也可为两个独立模具。在浇注预封装后，用直径为0.5mm的细绳修剪浇注口处多余的胶料，以此保证最终成型的柔性预封传感器表面的平整。

在上述实施例一及实施例三中，对于预封装固化后的有机硅胶：硬度为13～17A°，抗拉伸强度为9～10MPa，抗撕裂强度为26～30KN/m，伸长率为470％，线收缩率不超过0.1％。

对于上述实施例二及实施例四，其封装后的柔性预封传感器可有效应用至高温和/或强酸强碱的环境中。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。