[發(fā)明專利]一種氣體傳感器的絕熱封裝結(jié)構(gòu)及絕熱封裝方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710171880.2
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106816415A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧初陽;袁潔;賀海浪
• 申請（專利權(quán)）人: 海卓賽思（蘇州）傳感技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01L23/02
• 分類號: H01L23/02;H01L23/12;H01L23/34;G01N27/00
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標事務(wù)所有限公司32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi),汪青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于傳感器的封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣體傳感器的絕熱封裝結(jié)構(gòu)及絕熱封裝方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的氣體傳感器封裝技術(shù)主要包括TO封裝、DIP陶瓷管座封裝等，但是上述封裝結(jié)構(gòu)存在的主要問題是基底均為熱導(dǎo)率較高的金屬和陶瓷材料，高導(dǎo)熱率的基底材料導(dǎo)致用于維持芯片工作的熱量通過基底、以及各種接觸部件而散失，造成傳感器功耗增大（約占70%），且加熱到工作溫度需要的穩(wěn)定時間較長（大于15min），對氣體傳感器的實際應(yīng)用帶來了諸多問題。因此，熱隔離技術(shù)對于氫氣傳感器性能指標的作用異常顯著。

而現(xiàn)有的熱隔離技術(shù)主要是通過選擇絕熱材料或者熱隔離部件來實現(xiàn)的，例如，通過多根引線將傳感器芯片懸空于基座上部，而使芯片與封裝基座之間通過空氣隔離，但這種封裝結(jié)構(gòu)需要大量的引線才能保證結(jié)構(gòu)上的可靠，一方面?zhèn)鞲衅黧w積增大，而另一方面來說，大量的熱量通過引線而散失。實際中，這種絕熱結(jié)構(gòu)的熱隔離效果并不顯著。

因此，現(xiàn)有氣體傳感器通過引線懸空的方式是不能取得較好的隔熱效果的，而且?guī)砹吮容^復(fù)雜的傳感器結(jié)構(gòu)，造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本增高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，具有較好隔熱效果的氣體傳感器的絕熱封裝結(jié)構(gòu)及絕熱封裝方法。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種氣體傳感器的絕熱封裝結(jié)構(gòu)，所述氣體傳感器具有傳感器芯片，所述絕熱封裝結(jié)構(gòu)包括具有內(nèi)腔的外殼及固定設(shè)置在所述外殼內(nèi)的具有內(nèi)腔的封裝殼體，所述封裝殼體的內(nèi)腔通過所述封裝殼體的一端和所述外殼的一端與外界連通，所述封裝殼體的另一端密封，所述絕熱封裝結(jié)構(gòu)還包括用于安裝所述傳感器芯片的柔性基板及一端與所述柔性基板連接的連接導(dǎo)線，所述柔性基板與所述封裝殼體固定設(shè)置且所述柔性基板位于所述封裝殼體內(nèi)使得所述傳感器芯片懸置于所述封裝殼體內(nèi)，所述連接導(dǎo)線的另一端依次穿過所述封裝殼體的密封端、所述外殼的另一端延伸出所述外殼外。

根據(jù)本發(fā)明，為了進一步解決熱量散失問題，所述封裝殼體的材質(zhì)為高分子材料，所述外殼的材質(zhì)也選擇高分子材料。又為了適用氣體傳感器的使用條件，高分子材料需選擇能夠耐腐蝕性、耐氧化性、耐酸堿、耐礦物油等性能，溫度-40℃~150℃可使用，優(yōu)選地，高分子材料可選聚苯硫醚。

優(yōu)選地，所述柔性基板為PI柔性基板。

優(yōu)選地，所述柔性基板內(nèi)具有導(dǎo)線，所述傳感器芯片上連接有引線且所述傳感器芯片通過所述引線與所述柔性基板內(nèi)的導(dǎo)線電氣連接，所述柔性基板內(nèi)的導(dǎo)線還與所述連接導(dǎo)線電氣連接。

優(yōu)選地，所述外殼的內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有用于防止所述封裝殼體脫離所述外殼的限位部。

優(yōu)選地，所述外殼的另一端部和所述封裝殼體的密封端之間、所述外殼的內(nèi)側(cè)壁和封裝殼體的外側(cè)壁之間分別填充有密封膠。

優(yōu)選地，所述外殼為兩端分別與外界連通的圓柱形外殼，由二個半圓形殼體構(gòu)成，二個所述半圓形殼體的外側(cè)面相對的位置分別開設(shè)環(huán)形凹槽，所述二個半圓形殼體通過設(shè)置在所述環(huán)形凹槽內(nèi)彈性圈相對固定。

優(yōu)選地，所述封裝殼體為一端與外界連通的圓柱形封裝殼體，由二個半圓形殼體構(gòu)成，所述柔性基板的二側(cè)部分別位于二個半圓形殼體之間。

本發(fā)明采取的又一技術(shù)方案是：

一種氣體傳感器的絕熱封裝方法，包括以下步驟：

（1）將傳感器芯片安裝在內(nèi)部具有導(dǎo)線的柔性基板上使得所述傳感器芯片通過引線與所述柔性基板內(nèi)的導(dǎo)線電氣連接；

（2）將步驟（1）處理后的柔性基板與連接導(dǎo)線的一端連接使得所述連接導(dǎo)線與所述引線通過柔性基板內(nèi)的導(dǎo)線電氣連接；

（3）將經(jīng)步驟（2）處理后的柔性基板固定設(shè)置在一端與外界連通而另一端密封的且具有內(nèi)腔的封裝殼體內(nèi)，使所述連接導(dǎo)線的另一端穿過所述封裝殼體的密封端延伸出所述封裝殼體外；

（4）將經(jīng)步驟（3）處理后的封裝殼體安裝在兩端分別與外界連通的且具有內(nèi)腔的外殼內(nèi)，使得所述封裝殼體的內(nèi)腔通過所述封裝殼體的所述一端和外殼的一端與外界連通，所述連接導(dǎo)線的另一端穿過所述外殼的另一端延伸出所述外殼外；

（5）從經(jīng)步驟（4）的處理后的外殼的另一端部向所述外殼內(nèi)填充密封膠以使所述外殼的所述另一端部和所述封裝殼體的密封端之間、所述外殼的內(nèi)側(cè)壁和封裝殼體的外側(cè)壁之間分別填充有所述密封膠。

優(yōu)選地，所述封裝殼體的材質(zhì)為高分子材料。更優(yōu)選地，所述封裝殼體的材質(zhì)為聚苯硫醚。