CN111805837A - 一种感应器件及其灌封方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种感应器件及其灌封方法，传感器封装器件和方法技术领域。本发明提供了提供精度高和灵敏度高的一种感应器件，以及操作简单、成本可控及规模化实施的一种感应器件灌封方法。其中，感应器件及灌封方法可实现对感应器件的灌封充分定位，包括其导电部的定位，基板及感应部相对于灌封体内的位置，使的感应器件的感应精度获得提高的同时，无需使用大型的灌封设备和精密的灌封模具，降低了感应器件的生产成本，且该器件灌封后定位部不干扰感应器件的接收信号，提高感应器件的精度，且该方法重复度高，可以适用于大规模的生产。

Description

一种感应器件及其灌封方法

技术领域

本发明涉及传感器封装器件和方法技术领域，具体为一种感应器件及其灌封方法。

背景技术

随着半导体技术在工业技术自动化、计算机技术、通讯技术的广泛应用，小微型传感器的种类不断增加，其应用场景和环境也日益复杂。例如水听器，也称水声探测器或水下麦克风，是用于将水中的声信号转换成电信号的换能器，应用于水中通信、探测、目标定位、跟踪等，是声呐的重要部件。例如，在海洋地震勘探中，可以通过在其内部产生声源信号来定位含烃地层，然后检测来自于水体下方的地层相互作用的声源信号，因此对水听器的安装精度、密封性能等有非常高的要求。

在封装连接有导线的成品水声探测线路板时，现有的方法是采用利用专用模具，线路板可固定于该模具腔体内，再通过高压注入封装材料，最后经冷却和脱模完成封装。这种方法具有缺点如下：1）需要大型的注塑设备，对场地与操作人员要求较高；2）需要的成本较高，但对规模生产的效率提升有限。现有还有方法是采用模具定位，并在常温常压下进行封装。这种方法具有缺点如下：1）传感器的封装定位难度大；2）封装部分相对于传感器的位置一致性差；3）脱模难度大操作复杂；4）封装材料凝固后均匀度差。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决在自然压力下灌封情况下感应器件的封装问题，提供精度高和灵敏度高的一种感应器件，以及操作简单、成本可控及规模化实施的一种感应器件灌封方法。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：

本发明公开了一种感应器件灌封方法，包括：制造定位部；制造灌封模具，所述灌封模具包括至少一个灌封腔；将所述定位部与待灌封的感应器件安装为一体；将安装有定位部的感应器件被定位地放置于所述灌封腔内；往所述灌封腔中注入灌封材料；所述灌封材料冷却后取出灌封完成的感应器件。

上述感应器件灌封方法，优选的方案为，在所述灌封腔内设置有顶针，所述定位部设置有定位孔，所述定位孔与顶针相配合以使所述定位部插接安装到所述顶针上。

上述感应器件灌封方法，优选的方案为，该方法还包括制造安装针，所述定位部包括安装孔，所述安装针与安装孔相配合以使所述定位部接插安装到所述安装针，所述方法还包括将定位部接插到安装针上，将安装针深入到所述灌封腔内部，并使所述定位部安装到顶针上。

上述感应器件灌封方法，优选的方案为，该方法还包括制造灌封盖，并在注入灌封材料后由所述灌封盖封口；所述待灌封的感应器件设置有导电部，所述灌封盖设置有导电部通孔和螺栓孔。

本发明公开了一种感应器件，包括：基板，设置于所述基板上的感应部，与所述基板电连接的导电部，其特征在于，还包括封装体和定位部，所述基板可拆卸地与所述固定部安装为一体，所述定位部和基板包裹于所述封装体之内，所述导电部延伸出所述封装体之外。

上述感应器件，优选的方案为，所述定位部包括定位孔。

上述感应器件，优选的方案为，所述定位部还包括安装孔，所述安装孔为两个以上。

上述感应器件，优选的方案为，所述定位部还包括两立柱，两所述立柱内设置有槽结构以配合所述基板的两对边。

上述感应器件，优选的方案为，所述感应器件为水听器。

上述感应器件，优选的方案为，所述灌封体为圆柱体，或为多棱柱体，或为椭圆柱体，所述灌封体上设置有凸出或凹陷标记，所述凸出或凹陷标记偏离所述灌封体的中轴线并与所述基板位于同一平面。

本发明与现有技术相比，本发明具有以下优点：感应器件及灌封方法可实现对感应器件的灌封充分定位，包括其导电部的定位，基板及感应部相对于灌封体内的位置，使的感应器件的感应精度获得提高的同时，无需使用大型的灌封设备和精密的灌封模具，降低了感应器件的生产成本，且本发明中灌封后定位部不干扰感应器件的接收信号，提高感应器件的精度。且该方法重复度高，可以适用于大规模的生产。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明所述感应器件灌封方法操作时的局部剖面示意图；

图2是本发明所述感应器件剖面结构示意图；

图3是本发明所述定位部立体结构示意图。

图中标记：感应器件100，基板a1，感应部a2，导线a3，定位部a4，定位孔a41，安装孔a42，立柱a43，槽结构a44，封装体a5，凸出标记a6，灌封腔b1，顶针b2，灌封盖b3，螺栓孔b4，导线孔b5，安装针b6，针体b7，手持块b8，第二导线孔b9。

具体实施方式

下面参照附图来描述发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释发明的技术原理，并非在限制发明的保护范围。下面结合附图说明本发明的具体实施方式之一。

一种感应器件100灌封方法，该感应器件100包括基板a1，设置于所述基板a1上的感应部a2，与所述基板a1电连接的导电部，导电部可以是接插头，也可以是导线a3，在此方案中导电部为导线a3，该感应器件100灌封方法工艺步骤包括：

步骤一，制造定位部a4，在一个实施例中，定位部a4为塑料件，制造定位件的方法为模具注塑。

步骤二，制造灌封模具，所述灌封模具包括至少一个灌封腔b1，该灌封腔b1可以是圆柱体，或多棱柱体，或椭圆柱体等，在一个实施例中，所述灌封腔b1为圆柱体。灌封模具还包括顶针b2，顶针b2设置于灌封腔b1的底部，用于灌封成型后感应器件100的脱模。灌封模具还包括灌封盖b3，在一个实施例中，所述灌封盖b3为两台阶的圆柱体，所述外延结构上设置有螺栓孔b4，通过螺栓可将灌封盖b3固定到灌封腔b1上实施封口。所述灌封盖b3的中轴上设置有导线孔b5，导线孔b5也即是导电部通孔，以下不再赘述。与感应装置连接的导线a3可穿过所述导线孔b5延伸到灌封腔b1之外。

步骤三，将所述定位部a4与待灌封的感应器件100安装为一体。所述定位部a4设置有第一配合结构和第二配合结构，所述第一配合结构与感应装置的基板a1边缘配合，以使基板a1固定于定位部a4。在一个实施例中，所述第一配合结构为设置于所述定位部a4上的两立柱a43，立柱a43的宽度约为基板a1的宽度，两所述立柱a43分别设置有相对的槽结构a44，操结构的宽度等于基板a1的厚度，基板a1通过插入两立柱a43的操作实现将定位部a4与感应器件100安装为一体。在另外的实施例中，感应器件100与定位部a4的安装方式，及第一配合结构还可以是，通过槽固定感应器件100的底边，也可以在感应器件100上设置孔与在固定部上设置与之对应的孔，通过螺栓固定。

步骤四，将安装有定位部a4的感应器件100被定位地放置于所述灌封腔b1内。在各实施例中，感应器件100与灌封腔b1的定位方式，即上述的第二配合结构，可以是通过设置在灌封腔b1内的凸台或凹槽与设置在定位部a4中的对应的凹槽或凸台配合。在本实施例中，优选地，在定位部a4的底部设置定位孔a41，即图中的方孔，该定位孔a41与设置在灌封腔b1底部的顶针b2相配合，顶针b2的端部为正四棱柱装，定位部a4可从定位孔a41插入顶针b2的端部上，实现定位部a4对灌封腔b1的定位。定位部a4在安装到灌封腔b1内部后，不可旋转，不可水平平移。可以理解的是，顶针b2还可以为其他多棱柱体结构，还可以是多棱柱台、多台阶形状等。其中，多棱柱台和多台阶形状有利于将定位部a4安装到顶针b2时，进行对准，能简化操作。在一个实施例中，步骤四还包括制造安装针b6，所述定位部a4包括安装孔a42，所述安装针b6与安装孔a42相配合以使所述定位部a4接插安装到所述安装针b6，所述方法还包括将定位部a4接插到安装针b6上，将安装针b6深入到所述灌封腔b1内部，并使所述定位部a4安装到顶针b2上。具体有，安装孔a42为两个，分别位于定位部a4上关于基于基板a1安装平面的两侧。所述安装针b6包括手持块b8和固定于所述手持块b8的两针体b7，针体b7的间距和安装孔a42的间距相对应。在本实施例中，手持块b8上还设置有第二导线孔b9。

步骤五，向所述灌封腔b1内注入灌封材料。灌封材料，也有称灌封胶，调配后初始为液态，静置后将固化成型。对于感应器件100，其具有防水防气等密封性能。在一个实施例，感应器件100为水听器，灌封材料为橡胶，在具有防水密封的作用的同时，也降低对感测声源振动或声压的阻抗。

步骤六，所述灌封材料冷却后取出灌封完成的感应器件100。在本实施例中，灌封腔b1的底部设置有顶针b2，通过顶针b2的向上运动实现封装完成的感应器件100脱离灌封腔b1。

在本实施例中，本领域技术人员经过了解感应器件100的灌封方法，可理解该感应器件100的定位安装方法。该安装方法具体有，将基板a1与定位部a4通过操结构安装为一体，再将导线a3穿过安装针b6的第二导线孔b9，并最终穿过定位部a4的安装孔a42，将安装好的部件置入到灌封腔b1内，置入时可对两针体b7施力夹紧按定位部a4，并对准灌封腔b1内的顶针b2，使定位孔a41安装到顶针b2上，然后抽出安装针b6，注入灌封材料，再将灌封盖b3穿过导线孔b5，对灌封腔b1封口，由螺栓经螺栓孔b4固定以增加灌封压力。

基于上述感应器件100灌封方法，本发明还提供了一种感应器件100，在一个实施例中，该感应器件100为水听器，对应灌封体优选的材质为橡胶，且定位部a4的材质也为橡胶，橡胶对声压信号的阻抗最小，能最大程度的接收声音信号。在其他实施例中，该感应器件100可以是其他需封装的电路板。在本实施例中，该感应器件100包括：基板a1，设置于所述基板a1上的感应部a2，与所述基板a1电连接的导电部，可拆卸地与所述基板a1安装为一体的定位部a4，包裹所述定位部a4和基板a1的封装体a5。具体有，本方案中导电部为导线a3，所述导线a3延伸出所述封装体a5之外，以便于感应器件100的外部接线。在一种实施例中，所述定位部a4包括定位孔a41，所述定位孔a41为方孔，设置于定位部a4的底部，所述定位孔a41的设置可与灌封腔b1的顶针b2相配合固定。在一种实施例中，所述定位部a4还包括安装孔a42，所述安装孔a42为两个，分别设置于定位部a4关于基板a1安装区域的两侧。在一种实施例中，所述定位部a4还包括两立柱a43，两所述立柱a43内设置有槽结构a44以配合所述基板a1的两对边。基板a1可通过接插的方式安装固定到两所述立柱a43之间。在另外的实施例中，为了安装固定基板a1，可在定位部a4上设置朝上的槽，该槽夹紧基板a1的下边缘。在一种实施例中，所述灌封体为圆柱体，所述灌封体上设置有凸出标记a6，所述凸出标记a6偏离所述灌封体的中轴线并与所述基板a1位于同一平面，凸出标记a6为在灌封腔b1中的凹孔结构得到，突出标记的作用是指示灌封体内基板a1的位置。在其他实施例中，灌封体可以是多棱柱体或椭圆柱体，等其他灌封形状，标记也可以是凹陷的形式，设置的位置可以是灌封体表面的底面或侧面。

本实施例中的感应器件100及灌封方法具备的优点有，利用了单独制作的定位部a4，定位部a4可同时定位感应器件100和灌封的模具，并最终定位部a4被包含到封装体a5内部，由于定位部a4与基板a1固定，如基板a1的固定位置平行于定位孔a41轴线，而定位孔a41轴线平行于灌封腔b1的轴线，因此能确保基板a1位置平行于灌封体a5内的中轴线，使感应部a2对灌封体a5的布置是均匀对称的，以提高感应部a2的敏感度。此外，定位部a4与感应器件100的边部配合固定，不影响所述感应部a2对外接信息的感应。定位部a4可利用方法中的安装针b6实施灌封腔b1的安装，方面且易于操作，还配备了灌封盖b3与匹配的导电部通孔，使感应器件100在全包围下灌封并保有一定的灌封压力，促进灌封材料的固化，而也方便后续感应器件100的接线。定位部a4中的立柱a43位于基板a1的两侧，不干扰的感应部a2的工作。

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。

Claims (10)

1.一种感应器件灌封方法，其特征在于，包括：制造定位部（a4）；制造灌封模具，所述灌封模具包括至少一个灌封腔（b1）；将所述定位部（a4）与待灌封的感应器件安装为一体；将安装有定位部（a4）的感应器件被定位地放置于所述灌封腔（b1）内；往所述灌封腔（b1）中注入灌封材料；所述灌封材料冷却后取出灌封完成的感应器件。

2.根据权利要求1所述的一种感应器件灌封方法，其特征在于，在所述灌封腔（b1）内设置有顶针（b2），所述定位部（a4）设置有定位孔（a41），所述定位孔（a41）与顶针（b2）相配合以使所述定位部（a4）插接安装到所述顶针（b2）上。

3.根据权利要求2所述的一种感应器件灌封方法，其特征在于，该方法还包括制造安装针（b6），所述定位部（a4）包括安装孔（a42），所述安装针（b6）与安装孔（a42）相配合以使所述定位部（a4）接插安装到所述安装针（b6），所述方法还包括将定位部（a4）接插到安装针（b6）上，将安装针（b6）深入到所述灌封腔（b1）内部，并使所述定位部（a4）安装到顶针（b2）上。

4.根据权利要求1所述的一种感应器件灌封方法，其特征在于，该方法还包括制造灌封盖（b3），并在注入灌封材料后由所述灌封盖（b3）封口；所述待灌封的感应器件设置有导电部，所述灌封盖（b3）设置有导电部通孔和螺栓孔（b4）。

5.由权利要求1至4任一权利要求所述灌封方法而制造的一种感应器件，包括：基板（a1），设置于所述基板（a1）上的感应部（a2），与所述基板（a1）电连接的导电部，其特征在于，还包括封装体（a5）和定位部（a4），所述基板（a1）可拆卸地与所述固定部安装为一体，所述定位部（a4）和基板（a1）包裹于所述封装体（a5）之内，所述导电部延伸出所述封装体（a5）之外。

6.根据权利要求5所述的感应器件，其特征在于，所述定位部（a4）包括定位孔（a41）。

7.根据权利要求6所述的感应器件，其特征在于，所述定位部（a4）还包括安装孔（a42），所述安装孔（a42）为两个以上。

8.根据权利要求7所述的感应器件，其特征在于，所述定位部（a4）还包括两立柱（a43），两所述立柱（a43）内设置有槽结构（a44）以配合所述基板（a1）的两对边。

9.根据权利要求1所述的感应器件，其特征在于，所述感应器件为水听器。

10.根据权利要求1所述的感应器件，其特征在于，所述灌封体为圆柱体，或为多棱柱体，或为椭圆柱体，所述灌封体上设置有凸出或凹陷标记（a6），所述凸出或凹陷标记（a6）偏离所述灌封体的中轴线并与所述基板（a1）位于同一平面。

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