一种表面贴装的MEMS热电堆红外测温传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种小尺寸MEMS贴片封装热电堆红外测温传感器，包括PCB基材，所述PCB基材上通过固晶胶粘附有基于MEMS的热电堆，所述热电堆外罩有管壳，所述管壳与PCB基材焊接固定，所述管壳的中央贯通有光窗，所述管壳内贴敷有用于封闭光窗的滤光片，所述PCB基材上设置有与热电堆电连接的NTC。借助MEMS热电堆和PCB基材的配合，扩大了测温传感器的适用范围，适应了消费电子产品高集成，高稳定性，高效率的生产方式，降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种表面贴装的MEMS热电堆红外测温传感器
本专利技术涉及一种测温传感器，更具体地说，它涉及一种表面贴装的MEMS热电堆红外测温传感器。
技术介绍
热电堆是一种热释红外线传感器，它是由热电偶构成的一种器件。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是通过引脚或者插接口与电路板连接固定，因此传感器的体积大，很难应用在便携式电子设备上，存在应用范围小的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的一个目的在于提供一种表面贴装的MEMS热电堆红外测温传感器，具有结构小，稳定高，适用设备广的效果。为实现上述技术目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种表面贴装的MEMS热电堆红外测温传感器，包括PCB基材，所述PCB基材上通过固晶胶粘附有基于MEMS的热电堆，所述热电堆外罩有管壳，所述管壳与PCB基材焊接固定，所述管壳的中央贯通有光窗，所述管壳内贴敷有用于封闭光窗的滤光片，所述PCB基材上设置有与热电堆电连接的NTC。通过采用上述技术方案，基于MEMS技术制成的热电堆传感器体积小，同时PCB基材可以直接贴敷在电路板上，不需要引脚插接，提高了热电堆传感器的应用范围。PCB基材的成本比原有的金属管座低，同时滤光片尺寸变小，大大降低了生产成本。作为优选，所述管壳采用黄铜镀镍材料制成。通过采用上述技术方案，黄铜镀镍材料与传统TO46封装管帽用的可伐合金相比，在热导率及屏蔽电子干扰方面优势明显。r>作为优选，所述滤光片通过UV胶黏贴在管壳内，所述光窗的直径不超过2.2mm，所述NTC位于管壳内部角落。通过采用上述技术方案，NV胶的透明度超过90%，残胶迸溅到滤光片不会影响透射率，同时光窗直径虽然小于TO46封装，但输出信号及稳定性与TO46封装处于同一水平，在稳定性方面优于TO46封装。NTC避开阳光直射，保证了测温精度。作为优选，所述固晶胶采用银胶。通过采用上述技术方案，银胶的导热率高，保证了热电堆的热量及时传走，避免温度一直处于高值，影响测温精度。作为优选，所述PCB基材上设置有与热电堆电连接的信号转换器。通过采用上述技术方案，信号转换器可以将热电堆发送的电信号转换位数值并发送给处理器，不需要处理器额外处理，进一步提高了适用范围。针对现有技术存在的不足，本专利技术的另一个目的在于提供一种表面贴装的MEMS热电堆红外测温传感器的生产工艺，具有生产效率高的效果。为实现上述技术目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种表面贴装的MEMS热电堆红外测温传感器的生产工艺，包括如下步骤，S1.固晶，使用自动化设备吸取芯片，用银胶将芯片固定在PCB基材上；S2.烘烤，将贴合芯片的PCB基材放入150°的烘箱烘烤；S3.键合，利用自动化设备，用超声波将金线焊接到芯片与PCB间的焊盘，完成芯片的电气连接；S4.贴片，借助摆盘机将管壳放在特质的TRAY盘上，金属壳内侧朝上，用自动点胶机在管壳内侧点上UV胶，再在管壳内侧贴上滤光片，送入紫外线固化机中固化；S5.贴壳，用自动化点胶设备将锡膏画在PCB基材的边框上，通过自动贴合设备将管壳贴在PCB基材上，并通过回流炉使锡膏融化；S6.分板，使用自动切割机，通过每分钟30000转的薄金刚石刀片把整片基板分割为单个的温感元件；S7.检测，自动吸取元件进行光电和电性能检测，元件自动完成BIN，把不良品剔除。通过采用上述技术方案，借助多台自动化设备，实现了温感元件的自动化生产，自动化检测，减轻人工负担，提高了工作效率，生产效率提高50%以上。作为优选，所述步骤S1中的自动化设备带有图像识别系统，自动补充芯片的角度位置。通过采用上述技术方案，在贴芯片时，借助图像识别系统，保证产品位置误差小于30微米。综上所述，本专利技术取得了以下效果：1.借助MEMS热电堆和PCB基材的配合，扩大了测温传感器的适用范围，缩减的一半以上的产品尺寸和体积，降低了生产成本；2.借助银胶、黄铜镀镍制成的管壳、UV胶和NTC的偏心设置的配合，实现了测温精度的提高；3.借助多台自动化生产设备的配合，实现了测温传感器的高效生产。附图说明图1为本实施例中用于表现整体结构的示意图；图2为本实施例中用于表现内部结构的剖视图。图中，1、PCB基材；2、热电堆；3、管壳；4、光窗；5、滤光片；6、NTC。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本具体实施例仅仅是对本专利技术的解释，其并不是对本专利技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本专利技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。实施例：一种表面贴装的MEMS热电堆红外测温传感器，如图1和图2所示，包括PCB基材1，PCB基材1上通过固晶胶粘附有基于MEMS的热电堆2，热电堆2外罩有管壳3，管壳3与PCB基材1焊接固定，管壳3的中央贯通有光窗4，管壳3内贴敷有用于封闭光窗4的滤光片5，PCB基材1上设置有与热电堆2电连接的NTC6。基于MEMS技术制成的热电堆2传感器体积小，同时PCB基材可以直接贴敷在电路板上，不需要引脚插接，提高了热电堆2传感器的应用范围。PCB基材1的成本比原有的金属管座低，同时滤光片5尺寸变小，大大降低了生产成本。管壳3采用黄铜镀镍材料制成。黄铜镀镍材料与传统TO46封装管帽用的可伐合金相比，在热导率及屏蔽电子干扰方面优势明显。如图1所示，滤光片5通过UV胶黏贴在管壳3内，光窗4的直径不超过2.2mm，NTC6位于管壳3内部角落。NV胶的透明度超过90%，残胶迸溅到滤光片5不会影响透射率，同时光窗4直径虽然小于TO46封装，但输出信号及稳定性与TO46封装处于同一水平，在稳定性方面优于TO46封装。NTC6避开阳光直射，保证了测温精度。固晶胶采用银胶。银胶的导热率高，保证了热电堆2的热量及时传走，避免温度一直处于高值，影响测温精度。如图2所示，PCB基材1上设置有与热电堆2电连接的信号转换器，信号转换器可以将热电堆2发送的电信号转换位数值并发送给处理器，不需要处理器额外处理，进一步提高了适用范围。一种表面贴装的MEMS热电堆红外测温传感器的生产工艺，包括如下步骤，S1.固晶，使用自动化设备吸取芯片，用银胶将芯片固定在PCB基材1上；S2.烘烤，将贴合芯片的PCB基材1放入150°的烘箱烘烤；S3.键合，利用自动化设备，用超声波将金线焊接到芯片与PCB间的焊盘，完成芯片的电气连接；S4.贴片，借助摆盘机将管壳3放在特质的TRAY盘上，金属壳内侧朝上，用自动点胶机在管壳3内侧点上UV胶，再在管壳3内侧贴上滤光片5，送入紫外线固化机中固化；S5.贴壳，用自动化点胶设备将锡膏画在PCB基材1的边框上，通过自动贴合设备将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面贴装的MEMS热电堆红外测温传感器，其特征在于：包括PCB基材(1)，所述PCB基材(1)上通过固晶胶粘附有基于MEMS的热电堆(2)，所述热电堆(2)外罩有管壳(3)，所述管壳(3)与PCB基材(1)焊接固定，所述管壳(3)的中央贯通有光窗(4)，所述管壳(3)内贴敷有用于封闭光窗(4)的滤光片(5)，所述PCB基材(1)上设置有与热电堆(2)电连接的NTC(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种表面贴装的MEMS热电堆红外测温传感器，其特征在于：包括PCB基材(1)，所述PCB基材(1)上通过固晶胶粘附有基于MEMS的热电堆(2)，所述热电堆(2)外罩有管壳(3)，所述管壳(3)与PCB基材(1)焊接固定，所述管壳(3)的中央贯通有光窗(4)，所述管壳(3)内贴敷有用于封闭光窗(4)的滤光片(5)，所述PCB基材(1)上设置有与热电堆(2)电连接的NTC(6)。


2.根据权利要求1所述的一种表面贴装的MEMS热电堆红外测温传感器，其特征在于：所述管壳(3)采用黄铜镀镍材料制成。


3.根据权利要求2所述的一种表面贴装的MEMS热电堆红外测温传感器，其特征在于：所述滤光片(5)通过UV胶黏贴在管壳(3)内，所述光窗(4)的直径不超过2.2mm，所述NTC(6)位于管壳(3)内部角落。


4.根据权利要求3所述的一种表面贴装的MEMS热电堆红外测温传感器，其特征在于：所述固晶胶采用银胶。


5.一种用于权利要求1-4中任一项所述的表面贴装的MEMS热电堆红外测温传感器的生产工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱磊，魏冬，周晓瑜，
申请(专利权)人：无锡芯奥微传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32