一种传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种传感器。传感器包括：封装基板；帽结构，其与所述封装基板连接在一起，以形成一封闭空间，所述帽结构具有多个透气孔；支承元件，其被封装在所述封闭空间内，并与所述封装基板电连接，所述支承元件具有一凹腔，所述凹腔设置成能够接收由所述透气孔导入的外部空气；传感芯片，用于检测所述外部空气的湿度、温度和/或所述外部空气中的气体浓度，所述传感芯片被多根与所述支承元件电连接的导电线牵引，以悬空在所述凹腔上，并通过所述导电线向外输出电信号。本发明专利技术方案极大地提高了传感器的应用领域，例如将该传感器应用在传统封装方式无法适用的领域，如手机、智能手环、可穿戴设备、智能家居、智能家电等等。

A kind of sensor

The present invention provides a sensor. The sensor includes a package substrate; the cap structure, and the encapsulation substrate are connected together to form a closed space, the cap structure has a plurality of holes; bearing elements, which is sealed in the sealed space, and connected with the package substrate for electricity, the support element is provided with a concave the cavity, the cavity is arranged so as to be received by the introduction of outside air vents; a sensing chip for detecting the external air humidity, temperature and / or the external air gas concentration, the sensing chip is the supporting element and a plurality of conductive wires connected to the traction. The hanging in the concave cavity, and through the guide wire output signal. The invention greatly improves the application field of the sensor, for example, applying the sensor to the fields which are not suitable for traditional packaging methods, such as mobile phones, smart bracelet, wearable devices, smart home, smart home appliances and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种传感器
本专利技术涉及器件封装
，特别是涉及一种传感器。
技术介绍
现有技术中对传感器如气体传感器的封装形式通常有TO管座封装形式和塑料圆筒型封装形式等。其中，TO管座封装形式虽然结构简单，但是其体积较大，焊脚笨拙，且成本较高。而塑料圆筒型封装形式虽然材料成本较低，但是其内部结构复杂，且焊脚笨拙。随着对传感器小型化以及智能化的要求越来越高，上述两种封装形式已经很难满足高度集成化的行业领域要求。此外，大多数气体传感器如金属氧化物气体传感器在工作时需要加热，为了避免热量向外界散失，现有技术中提出一些封装结构，然而现有技术中的封装结构例如上述两种封装结构，结构复杂且笨拙，绝热性能也不好。因此，需要提出一种满足高度集成化的行业领域要求的小型化封装结构以及满足利用简单的封装结构实现较佳的绝热性能的封装形式。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是要提供一种传感器，以满足小型化传感器封装需求。本专利技术一个进一步的目的是要简化传感器的结构，提高封装加工效率。本专利技术提供的一种传感器，包括：封装基板；帽结构，其与所述封装基板连接在一起，以形成一封闭空间，所述帽结构具有多个透气孔；支承元件，其被封装在所述封闭空间内，并与所述封装基板电连接，所述支承元件具有一凹腔，所述凹腔设置成能够接收由所述透气孔导入的外部空气；传感芯片，用于检测所述外部空气的湿度、温度和/或所述外部空气中的气体浓度，所述传感芯片被多根与所述支承元件电连接的导电线牵引，以悬空在所述凹腔上，并通过所述导电线向外输出电信号。可选地，所述支承元件包括：第一表面，其设置成贴近或接触所述封装基板；和与所述第一表面沿着相反方向延伸的第二表面；其中，所述凹腔设置成由所述第二表面向靠近所述第一表面的方向延伸。可选地，所述凹腔设置成从所述第二表面延伸至所述第一表面，以使所述外部空气通过所述凹腔接触所述封装基板；可选地，所述凹腔设置成从所述第二表面向靠近所述第一表面的方向延伸至预设位置处，以阻止所述外部空气接触所述封装基板；可选地，所述支承元件具有多个第一通孔，每个第一通孔贯穿所述第一表面和所述第二表面；所述封装基板具有分别与所述多个第一通孔对应的多个第二通孔，每个第二通孔设置成与对应的第一通孔对齐。可选地，所述第一通孔和所述第二通孔内均填充有导电材料；在所述第一通孔和对应的第二通孔对齐时，所述第一通孔内的导电材料与所述第二通孔内的导电材料相互接触，以使所述支承元件和所述封装基板电连接。可选地，所述导电线一端连接在所述传感芯片处，另一端连接在所述第一通孔处，并与所述第一通孔处的导电材料电连接；可选地，所述导电线与所述第一通孔之间通过焊接的方式电连接。可选地，所述第一表面和/或第二表面设置有第一焊盘或第一金属垫，并且所述第一焊盘或第一金属垫设置成靠近所述第一通孔；所述封装基板靠近所述第二通孔处设置有第二焊盘或第二金属垫；可选地，所述第一焊盘或所述第一金属垫与填充在所述第一通孔内的导电材料电连接；可选地，所述第二焊盘或所述第二金属垫与填充在所述第二通孔内的导电材料电连接。可选地，每根导电线一端连接在所述传感芯片处，另一端穿过对应的第一通孔和第二通孔，并固定在所述封装基板处。可选地，所述传感芯片包括：检测元件，用于检测所述外部空气的湿度、温度和/或所述外部空气中的气体浓度；与所述检测元件层叠设置的加热元件，其与所述检测元件电连接，以将所述检测元件的温度加热到工作温度；其中，所述多根导电线中的至少两根导电线分别连接在所述检测元件的信号输入端和信号输出端；所述多根导电线中的至少两根其它导电线分别连接在所述加热元件的信号输入端和信号输出端。可选地，所述支承元件和所述封装基板之间通过焊接或粘结的方式连接在一起。与现有技术中普遍的封装方式如TO管座封装形式相比，本专利技术的专利技术人克服了普遍认为这种封装原理的封装方式需要较大的焊脚以及较大的体积等技术上的偏见，并取得了颠覆性的进步，通过合理的结构设计，在不减弱传感器性能的前提下将传感芯片的封装体积最大限度地进行缩减，与现有技术中的封装方式相比，其不需要笨拙的焊脚，不占用较大的空间，仅需要提供一个较小的空间便可容纳该传感器。如此极大地提高了传感器的应用领域，例如将该传感器应用在传统封装方式无法适用的领域，如手机、智能手环、可穿戴设备、智能家居、智能家电等等。本专利技术的方案，利用导电线将传感芯片牵引至支承元件处并悬空在凹槽上，这可以避免传感芯片与封装基座直接接触，一方面增大了传感芯片的散热空间，从而提高传感芯片的散热效率；另一方面避免了传感芯片的加热元件对封装基板上的其它元器件的影响，例如加热元件在工作时由于温度的升高而导致封装基板发热，从而影响封装基板以及封装基板上其它元器件的寿命，由此，提高了绝热性能；再一方面，与现有技术中直接将传感芯片设置在封装基板上的方案相比，本专利技术的传感芯片不会由于温度升高而容易从封装基板上脱落；并且，如此设置使得焊接方式选择性非常多，可以尽可能地选择有利于减小封装体积的焊接方式，例如平焊等，甚至可以尽量少地利用焊接的方式连接电路。根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是根据本专利技术一个实施例的传感器的示意性立体图；图2是图1所示传感器的支承元件的示意性透视图；图3是图2所示支承元件的示意性侧视图；附图标记：110-封装基板，111第二通孔，112-线框，120-帽结构，121-透气孔，122-侧壁，123-上壁，130-支承元件，131-第一表面，132-第二表面，133-凹腔，134-第一通孔，140-传感芯片，141-检测元件，142-加热元件，150-导电线，160-第一焊盘，160’-第一金属垫。具体实施方式图1示出了根据本专利技术一个实施例的传感器的示意性立体图。如图1所示，该传感器包括传感芯片140，用于检测外部空气的湿度、温度和/或外部空气中的气体浓度。传感芯片140可以是现有技术中的传感芯片140，例如气体传感芯片140、温度传感芯片140、湿度传感芯片140和/或其它用于检测空气中参数的传感芯片140。可以理解的是，传感芯片140也可以是根据需求制备出的传感芯片140。该传感芯片140可以包括检测元件141和加热元件142。该检测元件141用于检测外部空气的湿度、温度和/或外部空气中的气体浓度。该加热元件142与检测元件141层叠设置，并与检测元件141电连接，以将检测元件141的温度加热到工作温度。为了实现对小型化的传感芯片140的封装，传感芯片140的尺寸可以选择较小尺寸，例如毫米级或微米级尺寸。为了封装该传感芯片140，提供一封闭空间。可以理解的是，该传感芯片140是为了检测外部空气的湿度、温度和/或外部空气中的气体浓度，因此，需要向该封闭空间导入外部空气。在一个实施例中，该传感器包括封装基板110和帽结构120，该封装基板110和帽结构120连接在一起，以形成上述封闭空间。在一个实施例中，该封装基板110的材料为陶瓷、塑料、印刷电路板等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器，其特征在于，包括：封装基板；帽结构，其与所述封装基板连接在一起，以形成一封闭空间，所述帽结构具有多个透气孔；支承元件，其被封装在所述封闭空间内，并与所述封装基板电连接，所述支承元件具有一凹腔，所述凹腔设置成能够接收由所述透气孔导入的外部空气；传感芯片，用于检测所述外部空气的湿度、温度和/或所述外部空气中的气体浓度，所述传感芯片被多根与所述支承元件电连接的导电线牵引，以悬空在所述凹腔上，并通过所述导电线向外输出电信号。

【技术特征摘要】
1.一种传感器，其特征在于，包括：封装基板；帽结构，其与所述封装基板连接在一起，以形成一封闭空间，所述帽结构具有多个透气孔；支承元件，其被封装在所述封闭空间内，并与所述封装基板电连接，所述支承元件具有一凹腔，所述凹腔设置成能够接收由所述透气孔导入的外部空气；传感芯片，用于检测所述外部空气的湿度、温度和/或所述外部空气中的气体浓度，所述传感芯片被多根与所述支承元件电连接的导电线牵引，以悬空在所述凹腔上，并通过所述导电线向外输出电信号。2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述支承元件包括：第一表面，其设置成贴近或接触所述封装基板；和与所述第一表面沿着相反方向延伸的第二表面；其中，所述凹腔设置成由所述第二表面向靠近所述第一表面的方向延伸。3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述凹腔设置成从所述第二表面延伸至所述第一表面，以使所述外部空气通过所述凹腔接触所述封装基板。4.根据权利要求2或3所述的传感器，其特征在于，所述支承元件具有多个第一通孔，每个第一通孔贯穿所述第一表面和所述第二表面；所述封装基板具有分别与所述多个第一通孔对应的多个第二通孔，每个第二通孔设置成与对应的第一通孔对齐。5.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述第一通孔和所述第二通孔内均填充有导电材料；在所述第一通孔和对应的第二通孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庆乐，孙旭辉，顾元斌，张平平，
申请(专利权)人：苏州慧闻纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32