本发明专利技术涉及一种红外测温传感器，具有应用范围广的效果。本发明专利技术公开了一种MEMS麦克风和测温的组合传感器，包括PCB基材，所述PCB基材上设置有阻容、NTC、MEMS热电堆、ADC、麦克风MEMSsensor和ASIC，所述PCB基材外套设有管壳，所述管壳上开设有光窗和进音孔，所述管壳上设置有封闭光窗的滤光片，所述PCB基材设置有环绕电子元器件的环形焊盘，所述PCB基材上的电子元器件通过金线与环形焊盘电连接。借助基于MEMS的麦克风和红外测温传感器的配合，实现了测温和录音的一体化设置，扩大了红外测温传感器的适用范围。
【技术实现步骤摘要】
一种MEMS麦克风和测温的组合传感器及其生产工艺
本专利技术涉及一种红外测温传感器，更具体地说，它涉及一种MEMS麦克风和测温的组合传感器及其生产工艺。
技术介绍
非接触式红外测温也叫辐射测温，一般使用热电型或光电探测器作为检测元件。此温度测量系统比较简单，可以实现大面积的测温，也可以是被测物体上某一点的温度测量。目前红外传感器采用TO46封装方式，体积大，客户端组装自动化程度低，且为插件封装，应用范围受局限。TO46封装形式红外测温传感器输出信号为模拟信号，抗干扰能力弱。TO46封装形式红外测温传感器为单一测温功能，TO46封装形式红外测温传感器体积和重量较大，MEMS麦克风和TO46封装形式红外测温传感器为两种不同类型的独立传感器件，现有技术中无法将两者结合，导致红外测温传感器的应用领域受限。
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MEMS麦克风和测温的组合传感器，具有应用范围广的效果。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MEMS麦克风和测温的组合传感器，包括PCB基材，所述PCB基材上设置有阻容、NTC、MEMS热电堆、ADC、麦克风MEMSsensor和ASIC，所述PCB基材外套设有管壳，所述管壳上开设有光窗和进音孔，所述管壳上设置有封闭光窗的滤光片，所述PCB基材设置有环绕电子元器件的环形焊盘，所述PCB基材上的电子元器件通过金线与环形焊盘电连接。通过采用上述技术方案，阻容、NTC、MEMS热电堆和ADC共同协作，将MEMS热电堆接收的电压信号经过ADC转换为数字信号并通过环形焊盘传递出去。麦克风MEMSsensor将进音孔传进来的声音转换为电信号，并通过环形焊盘传递出去，将麦克风和测温功能集成在一起，同时体积小，重量轻，节省了客户端空间及设计难度。可以在手机、耳机、智能手表、手环、额温枪、空调温度控制、工业测温、温度监控、火灾预防等场景采用，提高了传感器的应用范围。作为优选，所述麦克风MEMSsensor内包含有MEMS微电容传感器、微集成转换电路、声腔和RF抗干扰电路，所述MEMS微电容传感器包括硅振膜和硅背极，所述硅振膜用于接收音频信号。通过采用上述技术方案，硅振膜可以直接接收到音频信号，经过MEMS微电容传感器传输给微集成转换电路，微集成转换电路把高阻的音频电信号转换并放大成低阻的电信号，同时经RF抗干扰电路滤波，输出与前置电路匹配的电信号，就完成了声电转换。通过对电信号的读取，从而实现对声音的识别。作为优选，所述进音孔通过防水透声膜封闭。通过采用上述技术方案，解决了由于水汽进入腔体内部影响环境温度，导致测温不准的问题，进一步提高非接触式红外测温精度和测温稳定性。作为优选，所述ADC内包含有参考电压输出、多路转换器、4-64X可编程运算放大器、24位数模转换、数字滤波器和DSP，所述ADC支持12C和SPI接口。通过采用上述技术方案，借助转换器、放大器和滤波器的配合，对MEMS热电堆传递的电信号依次进行放大、转换和过滤操作，避免环境对测温的影响，保证了传感器输出信号的一致性，提高了测温精度。作为优选，所述NTC电阻和MEMS热电堆通过银胶固定在PCB基材上，所述麦克风MEMSsensor和ADC通过硅胶固定在PCB基材上，所述ASIC和ADC通过stackdie方式堆叠在PCB基材上，所述长通红外透镜通过胶水固定在树脂外壳上。通过采用上述技术方案，借助胶水来固定住PCB基材上的电子元器件，保证了结构稳固性，提高了传感器的使用寿命。同时也最大限度地减小产品尺寸，为客户应用节省空间。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MEMS麦克风和测温的组合传感器的生产工艺，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MEMS麦克风和测温的组合传感器的生产工艺，包括如下步骤：S1.贴片，使用贴片机将阻容器件贴装在PCB基板上；S2.固晶，使用自动化设备吸取芯片(麦克风MEMSsensor、ASIC、ADC、MEMS热电堆、NTC)，其中麦克风MEMSsensor和ADC使用硅胶固定在PCB基材上，ASIC和ADC使用stackdie工艺将两颗芯片堆叠固晶，MEMS热电堆和NTC用银胶固定在PCB基材上；S3.烘烤，将贴合芯片的PCB基材放入150℃的烘箱烘烤；S4.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；S5.贴片，借助摆盘机将管壳放在特质的TRAY盘上，管壳内侧朝上，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；S6.贴防水透声膜，利用自动化设备，将防水透声膜贴到管壳上，使mesh将进声孔覆盖，降低由于水汽进入腔体内部对测温传感器的影响；S7.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；S8.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；S9.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，借助自动化设备来加工组合传感器，不需要人工控制，同时也能24小时加工，提高了生产效率。综上所述，本专利技术取得了以下效果：1.借助基于MEMS的麦克风和红外测温传感器的配合，实现了测温和录音的一体化设置，扩大了红外测温传感器的适用范围；2.借助ADC内的校准电路，实现了传感器信号的统一和精度高；3.借助自动化的生产工艺，提高了生产效率。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麦克风电路的示意图；图3为本实施例中用于表现红外测温传感器整体控制过程的示意图；图4为本实施例中用于表现ADC内校准电路的示意图；图5为本实施例中用于表现参数计算公式的示意图。图中，1、PCB基材；2、MEMS热电堆；3、NTC；4、阻容；5、ADC；6、管壳；7、滤光片；8、麦克风MEMSsensor；9、ASIC；10、环形焊盘；11、进音孔。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MEMS麦克风和测温的组合传感器，如图1和图3所示，包括PCB基材，PCB基材上设置有阻容、NTC、MEMS热电堆、ADC、麦克风MEMSsensor和ASIC，PCB基材外套设有管壳，管壳上开设有光窗和进音孔，管壳上设置有封闭光窗的滤光片，PCB基材设置有环绕电子元器件的环形焊盘，PCB基材上的电子元器件本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种MEMS麦克风和测温的组合传感器，其特征在于：包括PCB基材(1)，所述PCB基材(1)上设置有阻容(4)、NTC(3)、MEMS热电堆(2)、ADC(5)、麦克风MEMSsensor(8)和ASIC(9)，所述PCB基材(1)外套设有管壳(6)，所述管壳(6)上开设有光窗和进音孔(11)，所述管壳(6)上设置有封闭光窗的滤光片(7)，所述PCB基材(1)设置有环绕电子元器件的环形焊盘(10)，所述PCB基材(1)上的电子元器件通过金线与环形焊盘(10)电连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种MEMS麦克风和测温的组合传感器，其特征在于：包括PCB基材(1)，所述PCB基材(1)上设置有阻容(4)、NTC(3)、MEMS热电堆(2)、ADC(5)、麦克风MEMSsensor(8)和ASIC(9)，所述PCB基材(1)外套设有管壳(6)，所述管壳(6)上开设有光窗和进音孔(11)，所述管壳(6)上设置有封闭光窗的滤光片(7)，所述PCB基材(1)设置有环绕电子元器件的环形焊盘(10)，所述PCB基材(1)上的电子元器件通过金线与环形焊盘(10)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种MEMS麦克风和测温的组合传感器，其特征在于：所述麦克风MEMSsensor(8)内包含有MEMS微电容传感器、微集成转换电路、声腔和RF抗干扰电路，所述MEMS微电容传感器包括硅振膜和硅背极，所述硅振膜用于接收音频信号。
3.根据权利要求2所述的一种MEMS麦克风和测温的组合传感器，其特征在于：所述进音孔(11)通过防水透声膜封闭。
4.根据权利要求3所述的一种MEMS麦克风和测温的组合传感器，其特征在于：所述ADC(5)内包含有参考电压输出、多路转换器、4-64X可编程运算放大器、24位数模转换、数字滤波器和DSP，所述ADC(5)支持12C和SPI接口。
5.根据权利要求4所述的一种MEMS麦克风和测温的组合传感器，其特征在于：所述NTC(3)电阻和MEMS热电堆(2)通过银胶固定在PCB基材(1)上，所述麦克风MEMSsensor(8)和ADC(5)通过硅胶固定在PCB基材(1)上，所述ASIC(9)和ADC(5)通过stackdie方式堆叠在...
【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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。