1.本技术属于传感器技术领域，具体地，本技术涉及一种振动传感器及传感器封装工艺。
背景技术：2.振动传感器用于感知外界振动或压力信号，如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。
3.其中，为了防止传感器封装过程中加热固化过程导致产品内部气压增大，破坏部件，现有技术中通常在壳体上留有泄气孔。
4.振动传感器在应用过程中拾取的是振动信号，泄气孔的存在会导致外界环境噪音进入到产品中引起气体扰动，引入杂音，降低对振动信号的拾取精度，极大影响器件的正常使用。因此，在将传感器装配到整机上后，需进行堵孔操作，避免外界环境噪音引入，但是该堵孔过程会对产品应用造成附加工序，增加成本。
技术实现要素：5.本技术实施例的一个目的是提供一种振动传感器及传感器封装工艺的新技术方案。
6.根据本技术实施例的第一方面，提供了一种振动传感器，包括基板、芯片单元以及外壳，所述芯片单元设置于所述基板上，所述外壳罩设于所述芯片单元外周且与所述基板密封连接，所述外壳与所述基板之间形成有内腔；
7.所述基板上开设有泄气孔，所述泄气孔被配置为将所述内腔与外界环境连通；
8.所述基板远离所述芯片单元的一侧设置有气孔焊盘，所述气孔焊盘环绕所述泄气孔设置。
9.可选地，所述泄气孔直径小于0.2mm。
10.可选地，所述泄气孔设置于所述芯片单元在所述基板上的投影范围内。
11.可选地，所述气孔焊盘与所述泄气孔之间设置有间隙。
12.可选地，所述基板在间隙内设置有阻挡层。
13.可选地，所述阻挡层宽度大于0.15mm。
14.可选地，所述气孔焊盘设置于所述基板上。
15.可选地，所述基板远离所述外壳的一侧表面设置有接地焊盘，所述气孔焊盘设置于所述接地焊盘上。
16.根据本技术实施例的第二方面，还提供了一种传感器封装工艺，包括以下步骤：
17.提供基板、芯片单元以及外壳，基板具有相背设置的第一表面与第二表面，在基板上开设贯穿基板的泄气孔，基板的第一表面设置有环绕泄气孔的气孔焊盘，气孔焊盘与泄气孔之间设置有间隔；
18.将芯片单元通过胶体等安装于基板的第二表面，将外壳扣设于芯片单元外周，外
壳与基板通过胶体密封连接，得到组装后的传感器；
19.在气孔焊盘上涂覆锡膏，将组装后的传感器放置于所需位置，进行焊接，产品回流时，锡膏会布满整个气孔焊盘，将气孔焊盘与电路板连接，同时将泄气孔牢固密封。
20.可选地，在气孔焊盘与泄气孔之间的间隔位置涂覆阻挡层。
21.本技术实施例的一个技术效果在于：通过在基板上开设泄气孔，有利于保证振动传感器的内外气压平衡，减少封装过程中加热固化过程导致产品内部气压增大对传感器的影响，此外，在传感器装配于整机上的过程中，基板与整机焊接连接的同时封堵泄气孔，节省传感器额外的封堵泄气孔工序，在将传感器焊接于整机上时直接将泄气孔密封，节约了时间和成本，简化了工艺。
22.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
23.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
24.图1为本技术实施例提供的振动传感器的剖面结构示意图；
25.图2为本技术实施例提供的基板的一种结构示意图；
26.图3为本技术实施例提供的基板的另一种结构示意图。
27.其中：1、基板；2、芯片单元；21、拾振单元；22、支撑壳；23、处理芯片；3、外壳；4、内腔；5、泄气孔；6、气孔焊盘；7、阻挡层；8、接地焊盘；9、连接焊盘。
具体实施方式
28.现在将参照附图来详细描述本技术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技术的范围。
29.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，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
30.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
31.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。
32.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。
33.现有技术中，振动传感器包括基板、芯片单元及外壳等部件，各部件之间是通过胶水或锡膏等方式进行接合，此过程必然会有加热固化或者回流过程。该过程会造成产品内部空气热涨，如不能及时进行排气动作，内部气压的增大会破坏部件，也会造成部件间不能平稳装配，导致产品失效。
34.为了避免振动传感器封装过程中封闭腔体受热气体膨胀导致器件损坏，在振动传感器生产封装时不能形成密闭空间，因此会在壳体上留有泄气孔，该泄气孔的存在也是为
了在产品使用时，锡膏焊接导致内部气体膨胀时进行泄气。
35.但是，振动传感器在使用过程中拾取的是振动信号，而泄气孔的存在会导致外界环境噪音进入到振动传感器内部引起气体扰动，引入杂音，从而降低振动传感器对振动信号的拾取精度，极大影响振动传感器的正常使用。
36.因此，在将振动传感器装配到整机上后，需对外壳上的泄气孔进行堵孔操作，避免外界环境噪音引入。现有技术中堵孔方式多种多样，如贴隔离膜或者胶水密封。但是，该堵孔过程会对产品应用造成附加工序，增加成本。
37.针对上述问题，本技术提供了一种振动传感器。
38.参照图1-图3，振动传感器包括基板1、芯片单元2以及外壳3，芯片单元2设置于基板1上，外壳3罩设于芯片单元2外周且与基板1密封连接，外壳3与基板1之间形成有内腔4。具体地，参照图1，芯片单元2包括粘接于基板1上表面的拾振单元21，拾振单元21远离基板1一侧表面粘接有支撑壳22，也即支撑壳22粘接于拾振单元21的上表面，支撑壳22上方粘贴有并排设置的两个处理芯片23。其中，外壳3与基板1之间形成有内腔4，内腔4包括芯片单元2与壳体之间的空间，也包括基板1与处理芯片23芯片、支撑壳22以及拾振单元21之间的空间，且整个内腔4中空气相通。
39.基板1上开设有泄气孔5，泄气孔5被配置为将内腔4与外界环境连通。泄气孔5为贯穿基板1的通孔，内腔4中的气体通过泄气孔5与外界环境相通，从而实现内腔4中气压的平衡。本技术不对泄气孔5在基板1上的位置进行限定，同时也不对泄气孔5的形状、尺寸及数量进行限定。
40.基板1远离芯片单元2的一侧设置有气孔焊盘6，气孔焊盘6环绕泄气孔5设置。气孔焊盘6为后续焊接中使用的锡膏提供空间，便于锡膏在回流时布满气孔焊盘6，在将振动传感器与整机连接的同时，实现泄气孔5的牢固密封。
41.本技术中提供的一种振动传感器，通过在基板1上开设泄气孔5，一方面实现了振动传感器在封装过程中的内外气压平衡，减少封装过程中加热固化过程导致产品内部气压增大对传感器的影响；另一方面，有利于在传感器装配于整机上的过程中，实现基板1与整机焊接连接的同时封堵泄气孔5，节省对传感器额外的封堵泄气孔5工序，在传感器焊接于整机上时直接将泄气孔5密封，节约了时间和成本，简化了工艺。
42.可选地，泄气孔5直径小于0.2mm。本技术实施例中，泄气孔5设置有一个，且泄气孔5的直径小于0.2mm。
43.由于振动传感器封装完毕后泄气孔5仍然处于开口状态，直至将振动传感器安装于整机上时才会对泄气孔5进行封堵。因此，泄气孔5的直径过大，容易导致外界灰尘等杂质进入振动传感器的内腔4中，影响振动传感器的性能。本技术中泄气孔5的直径小于0.2mm，可以在实现平衡内腔4与环境气压的同时，减少外界杂质进入内腔4的可能性，从而提高振动传感器的性能。
44.可选地，泄气孔5设置于芯片单元2在基板1上的投影范围内。参照图1，芯片单元2安装于基板1中心位置，泄气孔5开设于芯片单元2在垂直于基板1所在平面方向上的投影范围内，泄气孔5设置于芯片单元2基板1的中心位置。
45.本技术实施例中，外壳3与基板1之间形成有内腔4，内腔4包括芯片单元2与壳体之间的空间，也包括基板1与处理芯片23芯片、支撑壳22以及拾振单元21之间的空间，且整个
内腔4中空气相通。相比将泄气孔5开设于芯片单元2在基板1上的投影范围外，本技术中将泄气孔5设置于芯片单元2在基板1上的投影范围内，有利于实现内腔4中的气体的充分流动，尤其是带动芯片单元2之间的气体进行流动，从而提高内腔4中气体的流动效率，实现内腔4中不同区域内的气体压强均衡。
46.可选地，气孔焊盘6与泄气孔5之间设置有间隙。参照图2，气孔焊盘6与泄气孔5之间不直接贴合设置，气孔焊盘6为环状，气孔焊盘6的内径大于泄气孔5的外径。
47.气孔焊盘6与泄气孔5之间设置有间隙，该间隙处为裸露的基板1，由于锡膏不易附着在基板1上，从而有利于防止锡膏从该泄气孔5位置流入内腔4中，影响振动传感器内部性能。进而实现在保证将泄气孔5进行封堵的同时，还可以防止锡膏经泄气孔5流入内腔4，保证振动传感器的内部性能。
48.可选地，所述基板1在间隙内设置有阻挡层7。其中，阻挡层7设置于基板1背离芯片单元2的一侧，也即图1所示的基板1下表面。本技术实施例中，阻挡层7可以采用油墨喷涂而成，锡膏不易附着于油墨表面。
49.通过在基板1的间隙位置设置阻挡层7，有利于增强对锡膏的阻挡效果，也即进一步阻隔锡膏向泄气孔5内流淌，从而保证振动传感器的性能。
50.可选地，阻挡层7宽度大于0.15mm。参照图2，本技术实施例中阻挡层7可以设置为各部分宽度相同的环状，阻挡层7的最小宽度为0.15mm。此外，阻挡层7可以设置为各部分宽度不同的环状，其中焊盘的内径与泄气孔5的外径之间的最小间距为0.15mm。
51.阻挡层7的宽度过小，则阻挡层7对于锡膏的阻挡效果较差，但是如果阻挡层7的宽度过大，则实现封堵泄气孔5需要更多的锡膏，增加了加工成本。
52.可选地，气孔焊盘6设置于基板1上。参照图1，气孔焊盘6设置于基板1背离与芯片单元2的一侧，也即图1中的基板1下表面。基板1的下表面还设置有用于与芯片单元2电连接的连接焊盘9、以及用于与地线连接的接地焊盘8。本实施例中连接焊盘9设置有三个，接地焊盘8设置有三个，气孔焊盘6与连接焊盘9、接地焊盘8均分开设置，彼此相互独立。
53.将气孔焊盘6与连接焊盘9、接地焊盘8分开设置，便于精确控制气孔焊盘6的位置及尺寸，从而提高锡膏封堵泄气孔5的精确度，在减少锡膏损耗的同时实现泄气孔5的充分密封。
54.可选地，基板1远离外壳3的一侧表面设置有接地焊盘8，气孔焊盘6设置于接地焊盘8上。参照图3，基板1下表面中将多个接地焊盘8连接，并形成一个较大的接地焊盘8，也即接地焊盘8设置为一个整体。基板1下表面还设置有三个用于与芯片单元2电连接的连接焊盘9。
55.本技术实施例中泄气孔5位于接地焊盘8上，将接地焊盘8设计成一个较大焊盘，将气孔焊盘6设置在该接地焊盘8上。其中，气孔焊盘6与接地焊盘8一体连接，整个接地焊盘8环绕泄气孔5设置，且接地焊盘8与泄气孔5之间存在间隙。通过该设置，在对振动传感器进行焊接时，只需在一个接地焊盘8上划锡膏，在回流时即可实现接地焊盘8的焊接，同时封堵泄气孔5。相比气孔焊盘6与接地焊盘8分开设置，有利于减少加工步骤，提高加工效率。
56.本技术还提供了一种传感器封装工艺，包括以下步骤：
57.提供基板1、芯片单元2以及外壳3，基板1具有相背设置的第一表面与第二表面，参照图1，基板1的第一表面为基板1的下表面，基板1的第二表面为基板1的上表面。在基板1上
开设贯穿基板1的泄气孔5，基板1的第一表面设置有环绕泄气孔5的气孔焊盘6，气孔焊盘6与泄气孔5之间设置有间隔。
58.将芯片单元2通过胶体粘接于基板1的第二表面，将外壳3扣设于芯片单元2外周，外壳3与基板1通过胶体密封连接，得到组装后的传感器。
59.在气孔焊盘6上涂覆锡膏，将组装后的传感器放置于所需位置，进行焊接，产品回流时，锡膏会布满整个气孔焊盘6，将气孔焊盘6与电路板连接，同时将泄气孔5牢固密封。
60.可选地，在气孔焊盘6与泄气孔5之间的间隔位置涂覆阻挡层7。阻挡层7可以选用油墨，并使用喷涂的方法对间隔位置进行涂覆。
61.虽然已经通过例子对本技术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，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本技术的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本技术的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本技术的范围由所附权利要求来限定。
技术特征：1.一种振动传感器，其特征在于，包括基板(1)、芯片单元(2)以及外壳(3)，所述芯片单元(2)设置于所述基板(1)上，所述外壳(3)罩设于所述芯片单元(2)外周且与所述基板(1)密封连接，所述外壳(3)与所述基板(1)之间形成有内腔(4)；所述基板(1)上开设有泄气孔(5)，所述泄气孔(5)被配置为将所述内腔(4)与外界环境连通；所述基板(1)远离所述芯片单元(2)的一侧设置有气孔焊盘(6)，所述气孔焊盘(6)环绕所述泄气孔(5)设置。2.根据权利要求1所述的振动传感器，其特征在于，所述泄气孔(5)直径小于0.2mm。3.根据权利要求1所述的振动传感器，其特征在于，所述泄气孔(5)设置于所述芯片单元(2)在所述基板(1)上的投影范围内。4.根据权利要求1所述的振动传感器，其特征在于，所述气孔焊盘(6)与所述泄气孔(5)之间设置有间隙。5.根据权利要求4所述的振动传感器，其特征在于，所述基板(1)在间隙内设置有阻挡层(7)。6.根据权利要求5所述的振动传感器，其特征在于，所述阻挡层(7)宽度大于0.15mm。7.根据权利要求1所述的振动传感器，其特征在于，所述气孔焊盘(6)设置于所述基板(1)上。8.根据权利要求1所述的振动传感器，其特征在于，所述基板(1)远离所述外壳(3)的一侧表面设置有接地焊盘(8)，所述气孔焊盘(6)设置于所述接地焊盘(8)上。9.一种传感器封装工艺，其特征在于，包括以下步骤：提供基板(1)、芯片单元(2)以及外壳(3)，基板(1)具有相背设置的第一表面与第二表面，在基板(1)上开设贯穿基板(1)的泄气孔(5)，基板(1)的第一表面设置有环绕泄气孔(5)的气孔焊盘(6)，气孔焊盘(6)与泄气孔(5)之间设置有间隔；将芯片单元(2)通过胶体等安装于基板(1)的第二表面，将外壳(3)扣设于芯片单元(2)外周，外壳(3)与基板(1)通过胶体密封连接，得到组装后的传感器；在气孔焊盘(6)上涂覆锡膏，将组装后的传感器放置于所需位置，进行焊接，产品回流时，锡膏会布满整个气孔焊盘(6)，将气孔焊盘(6)与电路板连接，同时将泄气孔(5)牢固密封。10.根据权利要求9所述的传感器封装工艺，其特征在于，在气孔焊盘(6)与泄气孔(5)之间的间隔位置涂覆阻挡层(7)。
技术总结本申请实施例公开了一种振动传感器及传感器封装工艺，振动传感器包括基板、芯片单元以及外壳，所述芯片单元设置于所述基板上，所述外壳罩设于所述芯片单元外周且与所述基板密封连接，所述外壳与所述基板之间形成有内腔；所述基板上开设有泄气孔，所述泄气孔被配置为将所述内腔与外界环境连通；所述基板远离所述芯片单元的一侧设置有气孔焊盘，所述气孔焊盘环绕所述泄气孔设置。本申请实施例的一个技术效果在于通过在基板上开设泄气孔，在传感器装配于整机上的过程中，基板与整机焊接连接的同时封堵泄气孔，节省传感器额外的封堵泄气孔工序，节约了时间和成本，简化了工艺。简化了工艺。简化了工艺。
技术研发人员：阎堂柳 毕训训 裴振伟 端木鲁玉
受保护的技术使用者：潍坊歌尔微电子有限公司
技术研发日：2022.05.26
技术公布日：2022/11/1
