多功能传感器的制作方法

本实用新型涉及传感器技术领域，更为具体地，涉及一种多功能传感器。

背景技术：

mems的英文全称为micro-electro-mechanicalsystem，中文名称为微机电系统，是指尺寸在几毫米甚至更小的高科技装置，其内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能系统。mems技术因具有微型化、智能化、高度集成化和可批量生产的优点，已广泛应用于电子、医学、工业、汽车和航空航天系统等领域。

在电子产品中，mems麦克风已成为中高端便携式智能电子设备的首选，为了满足电子产品小型化的设计需求，通常会将mems麦克风与其他传感器集成在mems麦克风的封装结构内，形成具有多种功能的传感器。

现有的多功能传感器均是直接封装在封装结构内，不具有防水防尘的功能，限制了产品的适用范围(例如，不能对液体进行检测)及性能。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种多功能传感器，以解决目前传感器产品不具备防水防尘功能，影响产品适用范围及性能的问题。

本实用新型提供的多功能传感器，包括基板、与基板形成封装结构的壳体，以及设置在封装结构内的压力传感器和声学传感器；封装结构形成相互隔离的一腔室和第二腔室，压力传感器设置在第一腔室内，声学传感器设置在第二腔室内；并且，在第一腔室内填充有防水胶，防水胶覆盖压力传感器设置。

此外，优选的结构是，所述基板包括相互平行设置的第一基板和第二基板；外壳包括设置在第一基板和第二基板之间且形成第一腔室和第二腔室的侧壁。

此外，优选的结构是，在第一基板远离第二基板的一侧设置有台阶状的避让槽，在避让槽内设置有振动膜片；振动膜片的外边缘通过环形结构的连接件与第一基板连接。

此外，优选的结构是，振动模块在水平方向上横跨第一腔室与第二腔室。

此外，优选的结构是，在第一基板上设置有与第一腔室导通的通孔，以及与第二腔室导通的进声孔；振动膜片与第一基板之间形成腔体结构，第二腔室通过进声孔与腔体结构导通。

此外，优选的结构是，振动膜片为eptfe膜片、pfa膜片、pctfe膜片或者etfe膜片。

此外，优选的结构是，声学传感器包括第一mems芯片和第一asic芯片，第一mems芯片的感应面与进声孔的位置相对应。

此外，优选的结构是，声学传感器设置在第一基板或者第二基板上。

此外，优选的结构是，防水胶为软硅胶或者软塑胶。

此外，优选的结构是，还包括设置在第一腔室内且被防水胶覆盖的环境传感器；其中，环境传感器设置在第一基板或第二基板上；环境传感器为温度传感器、加速度传感器中的一种或多种。

从上面的技术方案可知，本实用新型的多功能传感器，在封装结构内填充防水胶，使防水胶包裹整个压力传感器设置，通过防水胶隔离压力传感器与外界环境，不仅能够实现产品的防水防尘功能，还能够提升压力防水测试的体验，实现产品对水压(水深)的检测。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本实用新型实施例的多功能传感器的结构示意图一；

图2为根据本实用新型实施例的多功能传感器的结构示意图二。

其中的附图标记包括：第一基板11、第二基板12、侧壁2、防水胶3、通孔4、进声孔5、避让槽6、振动膜片7、连接件8、第一mems芯片91、第一asic芯片92、第二asic芯片13、第二mems芯片14、第一腔室21、第二腔室22。

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

针对上述传感器产品不具备防水防尘功能，产品结构简单，使用受限等问题，本实用新型的多功能传感器，在设置有压力传感器的封装结构内填充防水胶，通过防水胶实现产品的防水防尘功能，提升产品防水测试体验。

为详细描述本实用新型实施例的多功能传感器结构，以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

图1示出了根据本实用新型实施例一的多功能传感器结构。

如图1所示，本实用新型实施例一的多功能传感器包括基板、与基板形成封装结构的壳体，以及设置在该封装结构内的压力传感器和声学传感器；封装结构形成相互隔离的一腔室和第二腔室22，压力传感器设置在第一腔室21内，声学传感器设置在第二腔室22内；并且，在第一腔室21内填充有防水胶3，防水胶3覆盖整个压力传感器设置，通过防水胶3对压力传感器进行隔离，从而达到防水防尘的效果。

具体地，基板包括相互平行设置第一基板11和第二基板12，外壳包括设置在第一基板11和第二基板12之间且用于形成第一腔室21和第二腔室22的若干个侧壁2，位于封装结构内的侧壁用于分隔第一腔室21和第二腔室22，以减少不同腔室内的传感器之间的相互干扰，提高各传感器的测量精度。

在本该实施例中，在第一基板11上设置有与第一腔室21导通的通孔4，以及与第二腔室22导通的进声孔5；振动膜片7与第一基板11之间形成腔体结构，第二腔室22通过进声孔5与腔体结构导通，使外界环境信号(声音信号)依次经过振动膜片7、腔体结构和进声孔5后被声学传感器拾取。

在本实用新型实施例一的多功能传感器中，在第一基板11远离第二基板12的一侧设置有台阶状的避让槽6，在避让槽6内设置有振动膜片7；振动膜片7的外边缘通过环形结构的连接件8与第一基板11连接。其中，连接件8的设置能够使得振动膜片7与基板之间存在一定的间距，振动膜片7与基板之间形成腔体结构，防止振动膜片7振动时与基板发生碰撞，确保其具有足够的振动空间。在产品组装过程中，连接件8可以粘贴在振动膜片7的外边缘，连接件8远离振动膜片7的一侧则通过封装胶固定在基板的避让槽6内。

此外，为防止组装或者应用过程中，振动膜片7与其他结构或组件发生碰撞，振动膜片7、连接件8及封装胶的整体厚度或高度不大于避让槽6的槽深，从而将振动膜片7有效避让在避让槽6内。

可知，本实用新型的多功能传感器，在设置有压力传感器的腔室(第一腔室21)内填充防水胶3、在声学传感器进声孔5处设置振动膜片7，能够实现多功能传感器的防水防尘功能，此时的压力传感器还可以用于检测水压，并根据检测到的水压数据进一步获取水深数据，不仅能够扩大产品的适用范围，还能够有效隔离外界环境污染物进入产品内部，延长产品使用寿命。

在本实用新型实施例一的多功能传感器中，防水胶3可以采用软硅胶或者软塑胶等能够防水且可传递环境信号(如气压信号或者水压信号等)的材质。同理，振动膜片7可采用防水膜、防尘膜或者防水防尘膜，使其不仅能够隔离外界浮尘或者液体，还能够在声音信号损失较小的情况下，传递声音信号。

具体地，振动膜片7可采用eptfe(膨体聚四氟乙烯)膜片、pfa(可熔性聚四氟乙烯)膜片、pctfe(聚三氟氯乙烯)膜片或者etfe(乙烯四氟乙烯共聚物)膜片等相似材质的膜片，具体可以根据实际应用的传感器的性能以及其采集的信号的类别进行设定。

另外，声学传感器设置在第二基板12上，包括通过连接线相互导通的第一mems芯片91和第一asic(applicationspecificintegratedcircuit，专用集成电路)芯片92，压力传感器包括通过连接线相互导通的第二mems芯片14和第二asic芯片13，第一mems芯片91的感应面与进声孔5的位置相对应，其中，振动膜片7的尺寸不小于第一mems芯片91的感应面的尺寸，例如，可以将振动膜片7设置为横跨整个声学传感器，优选地，将振动膜片7的尺寸设置为横跨第一腔室21和第二腔室22，振动膜片7的尺寸越大，其传递的声音信号精度越高，具体可根据生产要求进行设定。

本实用新型实施例一中的多功能传感器，还可以包括设置在封装结构内的环境传感器；其中，环境传感器设置在第一基板11上或者第二基板12上；环境传感器可以为温度传感器、加速度传感器或者其他环境传感器中的一种或多种，在选择不同环境传感器的情况下，振动膜片7均能够对封装结构内外的气压、温度或者加速度等进行快速传递，保证产品检测的准确度。

在本实用新型实施例一的另一具体实施方式中，第一基板11和第二基板12可以为硅玻璃板、金属板或者pcb(printedcircuitboard，印刷电路板)，声学传感器、压力传感器、环境传感器等可通过导电胶或者锡膏等固定在第一基板11或第二基板12上。

图2示出了根据本实用新型实施例二的多功能传感器结构。

如图2所示，本实用新型实施例二的多功能传感器，与实施例一中的多功能传感器结构仅在声学传感器的设置位置上均在差异，实施例一中的声学传感器设置在第二基板12上，而在该实施例中，声学传感器设置在第一基板11上。除声学传感器的设置位置外，其他结构或组件的描述均可参考实施例一中的阐述，此处不再赘述。

通过上述实施方式可以看出，本实用新型提供的多功能传感器，在设置有压力传感器的腔室内填充包裹压力传感器的防水胶，同时，采用振动膜片对进声孔进行隔离，能够实现多功能传感器产品的防水、防尘效果，产品结构简单，性能稳定。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本实用新型提出的多功能传感器。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的多功能传感器，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。