振动传感器的制作方法以及振动传感器

技术领域

本发明涉及电声转换技术领域，更为具体地，涉及一种振动传感器的制作方法以及振动传感器。

背景技术

振动传感器用于感知外界振动或压力信号，可用于拾取说话时骨振动信号，作为骨声纹传感器应用于TWS耳机等电子产品中。骨声纹振动传感器的工作原理通常为：利用拾振单元感知外界振动信号，将该信号转换成微弱电信号，然后通过电信号处理芯片输出相应电学性能参数。

随着整机的小型化和高精密化发展，特别是真无线耳机，对骨声纹传感器装配空间的限制更加严格，所以传感器的小型化发趋势是产品发展的其中一个大方向。目前，在图4所示的实施中，振动传感器是由金属外壳8与PCB1相互焊接形成的封装结构，在封装结构内部设置有MEMS芯片3、ASIC芯片2，并且，MEMS芯片3与ASIC芯片2之间，以及ASIC芯片2与PCB1之间通过金线电连接，在金属外壳8上设置有泄气孔9，这种焊接形成的封闭腔体对产品内部结构进行防护，同时金属外壳8接地起到了电磁屏蔽的作用。在保证器件性能的前提下，探索新的封装形式以减小器件尺寸，是产品封装设计的趋势和方向。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种振动传感器的制作方法以及振动传感器，目的在于在保证产品性能的前提下，采用新的封装结构减少器件尺寸。

本发明提供一种振动传感器的制作方法，包括：

将塑封材料浇注成型为塑封本体，其中，在所述塑封本体与塑封产品相适配，所述塑封产品包括至少一个芯片；

将所述塑封产品的表面具有芯片的一面朝向所述塑封本体；

将所述塑封产品与所述塑封本体塑封在一起，形成具有塑封结构的振动传感器。

此外，优选的方案是，将塑封材料浇注成型为塑封本体，包括如下步骤：

将塑封材料注入到与所述塑封产品相匹配的模具中；

加热注入到模具中的塑封材料，使塑封材料熔融流动，填充覆盖所述模具，形成所述塑封本体。

此外，优选的方案是，所述将所述塑封产品与所述塑封本体塑封在一起，形成具有塑封结构的振动传感器，包括：

将所述塑封产品与所述塑封本体相互封装，形成所述塑封结构；

对所述塑封结构进行冷却固化成型，并将所述模具拆除，形成所述振动传感器。

本发明还提供一种振动传感器，包括由塑封产品和塑封本体形成的塑封结构，其中，

塑封产品包括位于底部的PCB、设置在PCB上的MEMS芯片、设置在MEMS芯片上的ASIC芯片；

在塑封本体的表面设置有导电屏蔽层，塑封本体与塑封产品相适配，并且包覆ASIC芯片和MEMS芯片。

此外，优选的方案是，导电屏蔽层采用物理溅射或化学电镀的方式形成。

此外，优选的方案是，在PCB的侧面设置有接地层，导电屏蔽层与所述接地层相连接。

此外，优选的方案是，ASIC芯片与MEMS芯片、PCB分别通过金线电连接。

此外，优选的方案是，ASIC芯片通过粘合剂与MEMS芯片粘结固定，MEMS芯片通过粘合剂与PCB粘结固定；其中，

粘合剂为银浆或者锡膏或者环氧胶。

本发明还提供一种振动传感器，包括由塑封产品和塑封本体形成的塑封结构，其中，

塑封产品包括PCB、设置在PCB上的MEMS芯片、埋设在PCB的内部腔体的ASIC芯片；

内部腔体为导电腔体，塑封本体与所述塑封产品相适配，并且包覆所述MEMS芯片。

此外，优选的方案是，导电腔体通过压合形成，并与PCB的接地层连接。

从上面的技术方案可知，本发明提供的振动传感器的制作方法以及振动传感器，通过塑封封装的方式代替传统的金属外壳进行产品封装，与现有的外壳封装具有以下有益效果：

1)PCB上不需预留空间焊接金属外壳用的焊盘，从而减小产品的长宽尺寸；同时，塑封也可降低产品高度，不需计入金属外壳自身厚度并且可防止金线触碰外壳造成电性能不良；

2)塑封封装将金线及芯片进行包裹密封，可更好的保护内部结构，保护金线键合点；

3)金属外壳需设计泄气孔，是为了防止在产品制作或者产品装配过程中加热处理造成产品密闭空间胀壳；而本发明使用塑封封装可避免腔体内气体膨胀导致胀壳。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的振动传感器的制作方法流程示意图；

图2为根据本发明实施例一的振动传感器示意图；

图3为根据本发明实施例二的振动传感器示意图；

图4为现有振动传感器结构示意图。

其中的附图标记包括：1、PCB，2、ASIC芯片，3、MEMS芯片，4、塑封本体，5、金线，6、导电屏蔽层，7、导电腔体，8、金属外壳，9、泄气孔。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

为了说明本发明提供的振动传感器的制作方法流程，图1示出了根据本发明实施例的振动传感器的制作方法流程。

如图1所示，本发明提供一种振动传感器的制作方法，包括：

S110：将塑封材料浇注成型为塑封本体，其中，塑封本体与塑封产品相适配，塑封产品包括至少一个芯片；

S120：将塑封产品的表面具有芯片的一面朝向塑封本体；

S130：将塑封产品与塑封本体塑封在一起，形成具有塑封结构的振动传感器。

在本发明的实施例中，将塑封材料浇注成型为塑封本体，包括如下步骤：

将环氧树脂材料注入到与塑封产品相匹配的模具中，其中，所述塑封材料为环氧树脂材料；

加热注入到模具中的塑封材料，使塑封材料熔融流动，填充覆盖模具，形成所述塑封本体。

其中，将所述塑封产品与所述塑封本体塑封在一起，形成具有塑封结构的振动传感器，包括：

将所述塑封产品与所述塑封本体相互封装，形成所述塑封结构；

对所述塑封结构进行冷却固化成型，并将所述模具拆除，形成所述振动传感器。

与上述制作方法相对应，本发明还提供一种振动传感器，图2和3分别示出了根据本发明实施例的振动传感器的结构。

如图2所示，本发明提供一种振动传感器，包括由塑封产品和塑封本体4形成的塑封结构，其中，塑封产品包括位于底部的PCB1、设置在PCB1上的MEMS芯片3、设置在所述MEMS芯片3上的ASIC芯片2；在塑封本体4的表面设置有导电屏蔽层6，塑封本体4与塑封产品相适配，塑封本体4包覆ASIC芯片2和MEMS芯片3，同时并包覆ASIC芯片2与MEMS芯片3、与PCB板电连接的金线；塑封本体可更好的保护内部结构，保护金线键合点。

在本发明的实施例中，所述塑封本体4一般采用环氧树脂材料浇注而成。塑封工艺一般将环氧树脂类等材料注入到与塑封产品匹配的模具中，加热塑封材料，塑封材料熔融流动，填充模具，形成对塑封产品的密封和防护。

在本发明的实施例中，相比于金属外壳封装，塑封封装因塑封材料不导电，对产品芯片的电磁屏蔽能力减弱；为了使塑封产品仍具有电磁屏蔽能力，对塑封产品表面加镀导电镀层，同时导电镀层进行接地处理；该导电镀层是通过物理溅射或者化学镀的方式进行，在塑封本体表面形成导电屏蔽层，导电镀层与PCB的侧面露出的接地层相连接，以此达到与金属外壳同样的电磁屏蔽效果。

此外，在本发明的实施例中，ASIC芯片2与MEMS芯片3、PCB1分别通过金线5电连接，其中，塑封本体4在与塑封产品塑封时，也将金线5连同ASIC芯片2与MEMS芯片3一起包覆，从而保护金线不容易损伤。ASIC芯片2通过粘合剂与MEMS3芯片粘结固定，MEMS芯片3通过粘合剂与PCB1粘结固定；其中，粘合剂为银浆或者锡膏或者环氧胶。

如图3所示，本发明提供一种振动传感器，包括由塑封产品和塑封本体4形成的塑封结构，其中，塑封产品包括PCB1、设置在PCB2上的MEMS芯片3、埋设在PCB1的内部腔体的ASIC芯片2；内部腔体为导电腔体7，塑封本体4与塑封产品相适配，塑封本体4包覆MEMS芯片3。同时，塑封本体4也将电连接的PCB1与MEMS芯片3的金线5也包覆在其中。

在本发明的实施例中，采用塑封本体，可以降低产品高度；壳塑封本体对MEMS芯片3以及金线5进行包裹密封，可更好的保护内部结构，保护金线键合点；还可避免腔体内气体膨胀导致胀。

一般来说，电磁屏蔽通常是将ASIC芯片置于接地的导电屏蔽腔体中，在图3所示的实施例中，将ASIC芯片2设置到PCB1中形成的中间腔体(导电腔体7)内。

在本发明的实施例中，所述导电腔体7通过压合形成，并与所述PCB1的接地层连接。具体形成过程为：在制作PCB1时，可以将ASIC芯片2埋入PCB1内部，或者在PCB1上贴ASIC芯片2后在又设置一层PCB。由于PCB1是通过多层不同图案的铜层间隔叠层而成，在PCB制作中设计接地的铜层，因此通过压合而形成导电铜腔，已此来实现电磁屏蔽，这种屏蔽方式不但能够降低产品高度，还便于产品的组装应用。

在图2和图3所示的实施例中，振动传感器采用塑封封装代替金属外壳封装。可以减小产品尺寸，便于器件装配应用，同时可更好的密封保护产品。其中，振动传感器包括MEMS芯片3、ASIC芯片2、PCB1。MEMS芯片3是具有特定结构设计的微型功能单元，可实现振动信号拾取并将振动信号转换成电信号并输出给ASIC芯片2。ASIC芯片2是电信号处理单元，对MEMS芯片3输出的微弱电信号进行放大、转换等处理，通过金线5与PCB1键合。PCB1是印刷电路板，将ASIC芯片2输出的电信号通过焊盘进行输出。

通过上述实施方式可以看出，本发明提供的振动传感器的制作方法以及振动传感器，通过塑封封装的方式代替传统的金属外壳进行产品封装，能够减小产品的长宽尺寸；同时，塑封也可降低产品高度；塑封封装将金线及芯片进行包裹密封，可更好的保护内部结构，保护金线键合点；使用塑封封装可避免腔体内气体膨胀导致胀壳。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的振动传感器的制作方法以及振动传感器。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的振动传感器的制作方法以及振动传感器，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。