一种带排气孔的贴片式热释电红外传感器的制作方法

1.本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种带排气孔的贴片式热释电红外传感器。


背景技术：

2.热释电红外传感器是一种通过接受特定波长的红外线，从而产生电荷变化，后经信号处理单元检测处理后发出特定信号的探测元件。通常，为了提高其探测灵敏度，会在传感器的前端放置菲涅尔透镜以增强其信号灵敏度，在管帽放置一片用以滤除干扰信号的滤光片增强抗干扰能力，只让特定波长的红外辐射穿过滤光片，而其他波长的红外线则会全部被它吸收。
3.近年来，随着smt技术的普及，贴片式元件正逐渐取代插件式元件，成为工业生产的主流封装元件，插件式红外传感器在大规模生产中，存在插件繁琐，占用pcb面积大，人工操作依赖程度高等问题，难以适应当前的自动化作业，但红外传感器本身存在受外界温度波动影响大，对密封性，屏蔽性要求高等特性，使得其贴片式封装的应用及普及仍存在不少阻碍。
4.综上，目前市场上急需一款性能稳定，密封性，屏蔽性强的贴片式热释电红外传感器填补smt制造行业的空缺。目前常用的贴片式传感器对于密封性问题的解决方式为涂胶密封，但该方法需要历经点胶，盖帽，固化等多道工序，制作相对繁琐，且受热时存在内部气体胀开管帽导致密封性变差的风险，故而提出一种带排气孔的贴片式热释电红外传感器来解决该问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种带排气孔的贴片式热释电红外传感器，通过设置排气孔解决粘合时内部高温膨胀破坏气密性的问题，并且使用回流焊的工艺，在回流焊结束时，流入排气孔的熔融焊料能够填补孔洞，保证密封性。相对于现有的点胶密封的方式，省略了涂胶步骤，能够简化制作流程并降低生产成本。
6.为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：
7.一种带排气孔的贴片式热释电红外传感器，包括基板和管帽，基板固定在管帽底部，并在基板和管帽之间形成一密闭空间，基板上设有信号处理元件，信号处理元件的两侧设有支撑部件，所述支撑部件高于所述信号处理元件，红外敏感元通过所述支撑部件支撑，所述信号处理元件、支撑部件和红外敏感元位于所述密闭空间内；管帽上对应所述红外敏感元开设有透光口，并设置红外光滤片覆盖所述透光口；基板和管帽通过高温焊料粘接，基板上设有连通所述密闭空间和外部空间的排气孔。
8.作为优选，基板边缘设有高出基板平面的金属屏蔽环，基板与管帽在金属屏蔽环处粘接。
9.作为优选，在金属屏蔽环处涂覆的高温焊料采用回流焊炉或烧结炉固化。
10.作为优选，基板中部设有多个用于粘接支撑部件和信号处理元件的焊盘，支撑部件和信号处理元件通过高温焊料固定在所述焊盘上。
11.作为优选，基板上印刷有信号处理电路。设置信号处理电路配合信号处理元件对红外敏感元接收到的信号进行处理，保证信号处理的准确性。
12.作为优选，基板采用金属化陶瓷基板或环氧树脂pcb板。
13.作为优选，基板正反面均采用黑油作为阻焊剂。
14.本实用新型采用上述技术方案，采用上述结构，在进行高温焊接时，能通过排气孔排出内部膨胀气体，避免受热膨胀气体胀开管帽，在焊接结束时，流入排气孔的熔融焊料能有效填补孔洞，保证密封性。并且，将信号处理元件设置在红外敏感元下方，使密闭空间内各元件排布紧凑，有利于缩小热释电红外传感器的体积。此外，不同于点胶后产品难以拆解，上述结构中采用回流焊工艺进行粘接基板合管帽，可省去涂胶步骤，能方便的实现二次拆解核验。
附图说明
15.图1为本实用新型的爆炸图；
16.图2为本实用新型的结构示意图。
17.附图标记：1基板，2支撑部件，3红外敏感元，4排气孔，5信号处理元件，6管帽，7红外滤光片
具体实施方式
18.下面详细描述本实用新型的实施例。
19.如图1-2所示，本实施例提供了一种带排气孔的贴片式热释电红外传感器，包括基板1和管帽6，基板1固定在管帽6底部，并在基板1和管帽6之间形成一密闭空间。
20.本实施例中，基板1边缘设有高出基板1平面的金属屏蔽环，在金属屏蔽环处涂覆高温焊料，基板1与管帽6之间在金属屏蔽环处通过高温焊料粘接。这样，基板和管帽之间存在间隙，便于后续熔融的焊料能够流入排气孔内。作为优选，所述基板1采用黑油料作为阻焊剂覆盖顶层与底层，保证管帽6仅与金属屏蔽环存在接触。
21.基板1采用金属化陶瓷基板1或环氧树脂pcb板，在高温时不容易弯曲，防止损坏其上的电路及电子元件。基板1上设有信号处理元件5，信号处理元件5的两侧设有支撑部件2，所述支撑部件2高于所述信号处理元件5，红外敏感元3通过所述支撑部件2支撑，所述信号处理元件5、支撑部件2和红外敏感元3位于所述密闭空间内。信号处理元件5用于接收敏感元变化信号并转化为数字信号，信号处理元件5可为jfet、放大器、mcu或集成电路ic。基板1上印刷有信号处理电路用于配合信号处理元件5进行信号处理。支撑部件2为耐高温、易焊接的金属或陶瓷材料，支撑部件2用于固定红外敏感元3，支撑部件2高于信号处理元件5，这样设置，红外敏感元3位于信号处理元件5的上方，基板1上的电子元件排布紧凑有利于减小传感器的整体体积。红外过敏元用于接收外界热释电信号，红外敏感元3采用单元或双元热释电耐高温晶体。于实施例中，设置信号处理元件5位于基板1中部，支撑部件2位于信号处理元件5两侧并于信号处理元件5之间存在间隔，防止出现支撑部件2与信号处理元件5之间短路。基板1上设有焊盘，信号处理元件5和支撑部件2通过高温焊料固定在焊盘上。本领域
技术人员可知的是，为了实现焊盘的连接作用，设置在基板顶层和底层的阻焊剂并不覆盖所述焊盘。
22.管帽的长宽小于基板的长宽，管帽6上对应所述红外敏感元3开设有透光口，通过透光口使得外界光照可照射到红外敏感元3上，并设置红外光滤片覆盖所述透光口，红外滤光片7用粘胶粘接在管帽6上封闭透光口，红外滤光片7在用作选取光源的同时起到密闭作用。基板1上设有连通所述密闭空间和外部空间的排气孔4，在进行高温焊接时，能通过排气孔4排出内部膨胀气体，避免受热膨胀气体胀开管帽6，在焊接结束时，流入排气孔4的熔融焊料能有效填补孔洞，保证密封性。于实施例中，在金属屏蔽环处涂覆的高温焊料采用回流焊炉或烧结炉固化。作为优选，为了便于热释电红外传感器固定到其他器件上使用，在基板1背面设有焊盘。
23.上述结构的带排气孔的贴片式热释电红外传感器，可满足smt贴片与回流焊生产工艺要求，在保证回流焊焊接效果的同时确保了产品的密闭性与抗干扰能力；采用基板1带排气孔4设计，无需对管帽6和基板1的连接处涂密封胶以保证密封性，能够简化生产工序，提高生产效率。
24.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。


技术特征：
1.一种带排气孔的贴片式热释电红外传感器，包括基板(1)和管帽(6)，基板(1)固定在管帽(6)底部，并在基板(1)和管帽(6)之间形成一密闭空间，其特征在于，基板(1)上设有信号处理元件(5)，信号处理元件(5)的两侧设有支撑部件(2)，所述支撑部件(2)高于所述信号处理元件(5)，红外敏感元(3)通过所述支撑部件(2)支撑，所述信号处理元件(5)、支撑部件(2)和红外敏感元(3)位于所述密闭空间内；管帽(6)上对应所述红外敏感元(3)开设有透光口，并设置红外滤光片(7)覆盖所述透光口；基板(1)和管帽(6)通过高温焊料粘接，基板(1)上设有连通所述密闭空间和外部空间的排气孔(4)。2.根据权利要求1所述的一种带排气孔的贴片式热释电红外传感器，其特征在于，基板(1)边缘设有高出基板(1)平面的金属屏蔽环，基板(1)与管帽(6)在金属屏蔽环处粘结。3.根据权利要求2所述的一种带排气孔的贴片式热释电红外传感器，其特征在于，在金属屏蔽环处涂覆的高温焊料采用回流焊炉或烧结炉固化。4.根据权利要求1所述的一种带排气孔的贴片式热释电红外传感器，其特征在于，基板(1)中部设有多个用于粘结支撑部件(2)和信号处理元件(5)的焊盘，支撑部件(2)和信号处理元件(5)通过高温焊料固定在所述焊盘上。5.根据权利要求1所述的一种带排气孔的贴片式热释电红外传感器，其特征在于，基板(1)上印刷有信号处理电路。6.根据权利要求1或5所述的一种带排气孔的贴片式热释电红外传感器，其特征在于，基板(1)采用金属化陶瓷基板(1)或环氧树脂pcb板。7.根据权利要求1所述的一种带排气孔的贴片式热释电红外传感器，其特征在于，基板(1)正反面均采用黑油作为阻焊剂。

技术总结
本申请涉及一种带排气孔的贴片式热释电红外传感器，包括基板和管帽，基板固定在管帽底部，并在基板和管帽之间形成一密闭空间，基板上设有信号处理元件，信号处理元件的两侧设有支撑部件，所述支撑部件高于所述信号处理元件，红外敏感元通过所述支撑部件支撑，所述信号处理元件、支撑部件和红外敏感元位于所述密闭空间内；管帽上对应所述红外敏感元开设有透光口，设置红外光滤片覆盖所述透光口；基板和管帽通过高温焊料粘接，基板上设有连通所述密闭空间和外部空间的排气孔。上述结构可满足SMT贴片与回流焊生产工艺要求，在保证回流焊焊接效果的同时确保了产品的密闭性与抗干扰能力。能力。能力。


技术研发人员：胡建学 朱岳洲 姚怡鑫 陈宁 卢明达
受保护的技术使用者：中电科技德清华莹电子有限公司
技术研发日：2022.10.28
技术公布日：2023/2/13