热电堆传感器制造技术

一种热电堆传感器，包括：基底；封装壳体，与基底之间形成密封腔，所述封装壳体还包括位于顶部的透光部件；集成电路芯片，位于所述密封腔内的基底表面；热电堆芯片，位于所述集成电路芯片表面，与集成电路芯片之间电连接。所述热电堆传感器采用无引脚封装，体积更小。

thermopile sensor

A thermopile sensor includes: a substrate; the sealing shell, a sealing cavity is formed between the substrate and the encapsulation, casing also comprises a light transmitting member located at the top of the surface of the substrate; integrated circuit chip, is positioned in the sealed cavity; the thermopile chip is located on the surface of the integrated circuit chip, are electrically connected with the integrated circuit chip. The thermoelectric reactor sensor is not pin, and the volume is smaller.

【技术实现步骤摘要】
热电堆传感器
本专利技术涉及温度检测领域，尤其涉及一种热电堆传感器。
技术介绍
热电堆是一种热红外线传感器，它是由热电偶构成的一种器件，能对温差和电能进行相互转化，当热电堆的两边出现温差时，会产生电流，可用于测量温度。目前，它在耳式体温计、放射温度计、电烤炉、食品温度检测等领域中，作为温度检测器件获得了广泛的应用。传统的热电堆传感器封装大多采用圆柱形金属封装，具有外引脚，采用金属外壳作为封装上盖，然后制作一红外投射窗于封装上盖顶部。所述圆柱形金属封装的高度通常为3mm～5mm，直径为5mm～10mm，体积较大。随着测温器件的小型化发展，采用圆柱形金属封装的热电堆传感器由于体积较大，使其应用范围受到一定限制。现有热电堆传感器的体积有待进一步的减小。
技术实现思路
如
技术介绍
中所述，现有的热电堆传感器多采用圆柱形金属封装，具有较大的体积，这是由于现有热电堆传感器的热电堆芯片与热电堆传感器的其他组件，通常在封装基底上水平分布和连接，所以会占用较大的体积。本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种热电堆传感器，减少热电堆传感器的体积。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种热电堆传感器，包括：基底；封装壳体，与基底之间形成密封腔，所述封装壳体还包括位于顶部的透光部件；集成电路芯片，位于所述密封腔内的基底表面；热电堆芯片，位于所述集成电路芯片表面，与集成电路芯片之间电连接。可选的，所述集成电路芯片用于对热电堆芯片的输出信号进行滤波以及模数转换。可选的，所述集成电路芯片具有参考电阻。可选的，所述参考电阻为热敏电阻。可选的，所述封装壳体顶部具有开口，所述透光部件固定于开口位置处，将所述开口密封。可选的，所述透光部件为透镜。可选的，所述透镜上形成有红外增透膜。可选的，所述透光部件为滤光片。可选的，所述热电堆芯片通过引线键合与集成电路芯片连接。可选的，所述基底内具有金属互连结构。本专利技术对热电堆传感器进行无引脚的封装方式，且所述热电堆芯片与集成电路芯片垂直堆叠放置和连接，从而可以减小所述热电堆传感器的体积，从而提高所述热电堆传感器的应用范围。附图说明图1为本专利技术一具体实施方式的热电堆传感器的结构示意图；图2为本专利技术一具体实施方式的热电堆传感器的热电堆芯片和集成电路芯片的俯视示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术提供的热电堆传感器的具体实施方式做详细说明。请参考图1，为所述热电堆传感器的结构示意图。所述热电堆传感器包括：基底100；封装壳体200，位于基底100表面，与基底100之间形成密封腔，所述封装壳体200还包括位于顶部的透光部件201；集成电路芯片101，位于所述密封腔内的基底100表面；热电堆芯片102，位于所述集成电路芯片101表面，与集成电路芯片101之间电连接。所述基底100可以为硅衬底，所述基底100内形成有金属互连结构103，用于与其他器件形成电连接，例如可以通过贴片工艺使所述基底100连接至PCB电路板电路。所述金属互连结构103包括金属接触孔以及金属互连线(图中未示出)。所述封装壳体200的材料可以是金属、塑料或陶瓷等。所述封装壳体200与基底100之间形成密闭空腔，以减少外界空气流动以及环境震动等干扰对位于空腔内的热电堆芯片102的影响。作为本专利技术的一个具体实施方式，所述封装壳体200为金属，可以屏蔽外界的电磁场干扰。在本专利技术的具体实施方式中，所述封装壳体的高度可以为1～2mm，宽度为1mm～1.5mm，体积较小。所述封装壳体200顶部具有透光部件201，作为透红外窗口，用于透过红外辐射光。所述封装壳体200顶部具有开口，所述透光部件201固定于所述开口处，将所述开口密封，从而使得所述封装壳体200依旧与基底100之间形成密封腔。作为一个具体的实施方式，所述透光部件201为透镜，用于对入射的红外光线进行汇聚，可以缩小所述热电堆传感器在一定区域内接受红外光线的视场角，从而可以提高所述热电堆传感器的有效探测距离。所述透光部件201的一侧或两侧表面还可以形成有红外增透膜，用于提高红外光的透过率，而反射其他波段的光线。所述红外增透膜的透过波段可以为红外波段，具体可以为5μm～14μm。在本专利技术的另一具体实施方式中，所述透光部件201还可以是滤光片，所述滤光片用于透过红外光线、反射其他波段的光线。所述透光部件201可以采用点胶方式固定于开口位置处，具体的所述点胶可以采用黑胶，所述黑胶可以是ABS黑胶，PVC黑胶、AB黑胶等，所述黑胶不会对入射的红外光线产生反射等作用，避免影响所述热电堆传感器的检测准确性。所述集成电路芯片101用于对热电堆芯片102的输出信号进行滤波以及模数转换等处理。所述集成电路芯片101与基底100内的金属互连结构103连接，以通过所述基底100输出测量信号。所述热电堆芯片102位于集成电路芯片101上方，具体的，可以通过点胶方式固定于所述集成电路芯片101上。并且，所述热电堆芯片102与所述集成电路芯片101电连接，所述电连接可以通过引线键合的方式实现。具体的，请参考图2，为所述热电堆芯片102与所述集成电路芯片101电连接的俯视示意图。所述热电堆芯片102位于封装壳体200的透光部件201下方，用于接收从所述透光部件201入射的红外光线。所述透光部件201的尺寸根据其与热电堆芯片102的红外接收区域之间的高度、热电堆芯片102的红外接收区域面积进行设计，以使得透过所述透光部件201的红外光线能够照射在热电堆芯片102的红外接收区域内。所述热电堆芯片102的红外接收区域包括多个热电偶，所述热电偶可以是薄膜型的，也可以是电阻丝型的。热电堆芯片102的红外接收区域在红外线的照射下，温度升高，产生热电动势，从而将温度转变成电压信号并输出，所述电压信号与被测物的温度相对应。所述集成电路芯片101是专用集成电路，根据热电堆传感器的可使用场景进行设计和制造，体积小，集成度高。作为本专利技术的一个具体实施方式，所述集成电路芯片101能够对接收到的热电堆芯片102输出的电压信号进行滤波，去除干扰信号，并进行模数转换等处理，以获取数字信号并输出。根据所述热电堆芯片102的输出电压与被测物的温度之间的关系，将所述电压信号转换成温度信号输出，从而实现温度传感的目的。由于所述热电堆传感器需要工作在不同的环境下，所述热电堆芯片102所处的环境温度也随之变化，而环境温度会影响到热电堆芯片102在测温过程中的热电偶的温差大小，从而影响输出的热电动势的电压信号大小。所以，所述集成电路芯片101还用于对热电堆芯片102的输出信号进行校准。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述集成电路芯片101还具有参考电阻，用于测量热电堆芯片102所处的环境温度，具体的，所述参考电阻可以为热敏电阻，根据所述参考电阻的阻值可以获得环境温度。所述热电堆芯片102的实际输出电压应该与被测物的实际温度、热电堆芯片所处环境温度之间的差值成正比，所以，通过所述参考电阻，可以对温度待测物的测量温度进行校准，提高测量准确性。综上所述，本专利技术的具体实施方式中，对热电堆传感器进行无引脚的封装方式，且所述热电堆芯片与集成电路芯片垂直堆叠放置和连接，可以减小所述热电堆传感器的体积，从而提高所述热电堆传感器的应用范围。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电堆传感器，其特征在于，包括：基底；封装壳体，与基底之间形成密封腔，所述封装壳体还包括位于顶部的透光部件；集成电路芯片，位于所述密封腔内的基底表面；热电堆芯片，位于所述集成电路芯片表面，与集成电路芯片之间电连接。

【技术特征摘要】
1.一种热电堆传感器，其特征在于，包括：基底；封装壳体，与基底之间形成密封腔，所述封装壳体还包括位于顶部的透光部件；集成电路芯片，位于所述密封腔内的基底表面；热电堆芯片，位于所述集成电路芯片表面，与集成电路芯片之间电连接。2.根据权利要求1所述的热电堆传感器，其特征在于，所述集成电路芯片用于对热电堆芯片的输出信号进行滤波以及模数转换。3.根据权利要求1所述的热电堆传感器，其特征在于，所述集成电路芯片具有参考电阻。4.根据权利要求3所述的热电堆传感器，其特征在于，所述参考电阻为热敏电阻。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：费跃，王旭洪，张颖，
申请(专利权)人：上海新微技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31