CN106352990B - 贴片式热释电红外传感器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种贴片式广视角热释电红外传感器，包括无引脚陶瓷管座、滤光片、感光晶片、电阻和场效应管，其中，感光晶片、电阻和场效应管置于无引脚陶瓷管座中，所述的感光晶元与无引脚陶瓷管座内部的导电柱连接，所述的感光晶元、电阻和场效应管通过硅铝丝键合在无极引脚陶瓷管座相应的焊盘上，与管壳进行电气互联，使用滤光片盖在管壳的上面，对整个管座进行密封。采用了该结构的热释电红外传感器，由于使用的是无引脚管壳，相比传统TO金属封装，大大提高了PCB板上板焊接的效率，同时节约PCB板背面的焊盘面积。同时滤光片直接盖在管壳上方，内部器件采用引线互连方式的直接贴于管壳内部，大大的简化了生产工艺流程，提高生产效率，并增大了感光视角。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及热释电传感器技术领域，具体是指一种贴片式热释电红外传感器装置。
背景技术
现有的热释电红外传感器，通常采用TO管帽和管座封装，其内包含有场效应管、电阻和感光晶元，管帽上开个视窗并装上滤光片。其结构如图1所示，基板、感光晶元和场效应管，均封装于管座上，滤光片粘接在管帽上，管帽和管座再通过储能焊等方式密封。这种结构的产品，体积较大、有引脚、视角小，后续PCB板集成时必须用手工通孔焊接的方式，焊接后还要剪掉多余的引脚，因此效率较低，同时占用PCB多层板背面和中间层的面积，不便于高密度布线和封装。且由于滤光片是先粘接在管帽上，然后管帽在封装到管座上，导致生产工序复杂。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种基于无引脚陶瓷管座和直接贴装于该无引脚陶瓷管座上表面的滤光片的贴片式热释电红外传感器装置。
为了实现上述目标，本发明的贴片式热释电红外传感器装置具体如下：
该贴片式热释电红外传感器装置，包括感光晶元、电阻和场效应管，其主要特点在于，所述的贴片式热释电红外传感器还包括一无引脚陶瓷管座和一滤光片，所述的感光晶元与所述的无引脚陶瓷管脚内部的支撑柱贴装连接，且所述的感光晶元通过引线与所述的无引脚陶瓷管座相连接，所述的电阻和场效应管固定设置于所述的无引脚陶瓷管座的内部，且所述的电阻和场效应管之间通过引线相连接，所述的滤光片直接贴装于所述的无引脚陶瓷管座的上表面。
较佳地，所述的无引脚陶瓷管座包括一贴片式引脚，该贴片式引脚位于所述的无引脚陶瓷管座下表面。
较佳地，所述的感光晶元、支撑柱、电阻场效应管通过硅铝丝键合在所述的无引脚陶瓷管座相应的焊盘上，且所述的感光晶元也通过所述的硅铝丝键合在所述的支撑柱上表面。
较佳地，所述的滤光片通过环氧树脂胶水与所述的无引脚陶瓷管座相贴合连接。
较佳地，所述的滤光片通过高温玻璃胶与所述的无引脚陶瓷管座相贴合连接。
较佳地，所述的支撑柱为导电柱。
本发明的贴片式热释电红外传感器的装配方法，其主要特点是，所述的装配方法中包括以下步骤：
(1)通过点胶贴片机，将所述的支撑柱、场效应管和电阻贴装于所述的无引脚陶瓷管座的相应焊盘上，并将所述的感光晶元贴装于所述的支撑柱上方；
(2)烘烤所述的无引脚陶瓷管座以加固所述的支撑柱、场效应管、电阻和感光晶元的贴装；
(3)通过铝丝焊线机，将所述的电阻通过一铝丝焊线机连接所述的场效应管，所述的场效应管另一端通过所述的铝丝焊线机连接所述的无引脚陶瓷管座上的对应焊点，且所述的感光晶元也通过所述的铝丝焊线机其对应的无引脚陶瓷管座上的对应焊点相连接；
(4)通过点胶机在所述的无引脚陶瓷管座上沿涂布胶水，并对所述的无引脚陶瓷管座进行烘烤，完成对所述的滤光片的贴装。
较佳地，所述的步骤(1)中的支撑柱、场效应管、电阻以及感光晶元均通过银浆与相应焊盘进行贴装。
较佳地，所述的步骤(2)中的加固所述的电阻、感光晶元、场效应管和支撑柱的贴装，具体为所述的无引脚陶瓷管座与在150℃环境下烘烤一小时。
较佳地，所述的步骤(4)中滤光片的贴装过程具体为通过所述的点胶机胶水在所述的无引脚陶瓷管座上沿涂布环氧树脂胶水或高温玻璃胶，对所述的滤光片进行贴装。
较佳地，所述的步骤(4)中烘烤所述的无引脚陶瓷管座和其上贴装的所述的滤光片时，该无引脚陶瓷管座被置于氮气氛围下。
较佳地，所述的支撑柱为一导电柱。
采用了该种贴片式热释电红外传感器装置，由于其使用了无引脚式陶瓷管座，避免了占用PCB多层板的背面和中间层的面积，增大PCB板的利用空间，有利于PCB板进行高密度布线和封装。同时由于滤光片直接贴合在所述的无引脚陶瓷管座的上表面，减少了工艺步骤、增大了接收光源的角度，且由于内部器件无需基板转接，直接贴于管壳内，极大的提高了生产效率。
附图说明
图1为现有的红外传感器的结构示意图。
图2为本发明的贴片式热释电红外传感器的侧面剖切示意图。
附图标记
1 无引脚陶瓷管座
2 滤光片
3 感光晶元
4 导电柱
5 电阻
6 场效应管
7 贴片式引脚
具体实施方式
为了能够更清楚的描述本发明的技术方案，下面结合具体实例来进行进一步的描述。
本发明的贴片式热释电红外传感器，包括感光晶元3、电阻5和场效应管6，其主要特点在于，所述的贴片式热释电红外传感器还包括一无引脚陶瓷管座1和一滤光片2，所述的感光晶元3与所述的无引脚陶瓷管座1内部的支撑柱贴装连接，所述的支撑柱为导电柱4，且所述的感光晶元3通过引线与所述的无引脚陶瓷管座1相连接，所述的电阻5和场效应管6固定设置于所述的无引脚陶瓷管座1的内部，且所述的电阻5和场效应管6之间通过引线相连接，所述的滤光片2通过环氧树脂胶水或高温玻璃胶直接贴装于所述的无引脚陶瓷管座1的上表面。所述的无引脚陶瓷管座1包括一贴片式引脚7，该贴片式引脚7位于所述的无引脚陶瓷管座1下表面。
在一种较佳的实施方式中，所述的感光晶元3、支撑柱、电阻5和场效应管6通过硅铝丝键合在所述的无引脚陶瓷管座1相应的焊盘上，且所述的感光晶元3也通过所述的硅铝丝键合在所述的支撑柱上表面。
本发明的贴片式热释电红外传感器的装配方法，其主要特点是，所述的装配方法中含有以下步骤：
(1)通过点胶贴片机，使用银浆，将所述的支撑柱、场效应管6和电阻5贴装于所述的无引脚陶瓷管座1的相应焊盘上，且所述的支撑柱为一导电柱4，将所述的感光晶元3贴装于所述的支撑柱上方；
(2)在150℃高温环境下，烘烤所述的无引脚陶瓷管座1一小时以加固所述的支撑柱、场效应管6、电阻5和感光晶元3的贴装；
(3)通过铝丝焊线机，将所述的电阻5通过一铝丝焊线机连接所述的场效应管6，所述的场效应管6另一端通过所述的铝丝焊线机连接所述的无引脚陶瓷管座1上的对应焊点，且所述的感光晶元3也通过所述的铝丝焊线机其对应的无引脚陶瓷管座1上的对应焊点相连接；
(4)通过点胶机在所述的无引脚陶瓷管座1上沿涂布环氧树脂胶水或高温玻璃胶，并在氮气氛围中烘烤，完成对所述的滤光片2的贴装。
请参阅图2，该贴片式热释电红外传感器，包扩无引脚陶瓷管座1(贴片式引脚7为其一部分)、滤光片2、感光晶元3、导电柱3、电阻5、场效应管6，导电柱4、电阻5和场效应管6固定贴装于无引脚陶瓷管座1，感光晶元3贴装于导电柱4上。感光晶元3、电阻5和场效应管6通过硅铝丝键合在无引脚陶瓷管座1相应的焊盘上。
本发明的具体生产工艺如下：器件准备→贴装导电柱、场效应管、电阻、感光晶元→引线键合→半品测试→封帽→可靠性测试→标记→裁剪→分拣装盒
具体步骤如下：
第一步，准备原材料，进行必要的清洗；
第二步，通过点胶贴片机，依次装贴导电柱4、场效应管6、电阻5、感光晶元3；
第三步，150℃，1小时进行烘烤固化银浆；
第四步，通过铝丝焊线机对相应的焊点进行互连；
第五步，通过测试工装对整体信号进行采样，并记录次品做上标记；
第六步，通过点胶机在无引脚陶瓷管座1上沿涂布环氧胶水；
第七步，在氮气氛围中，用贴片机完成滤光片2装贴，并进行烘烤；
第八步，可靠性测试，并标记次品；
第九步，裁剪，分拣并装盒。
采用了该种贴片式热释电红外传感器装置，由于其使用了无引脚式陶瓷管座1，避免占用PCB多层板的背面和中间层的面积，增大PCB板的利用空间，有利于PCB板进行高密度布线和封装。同时由于滤光片2直接贴合在所述的无引脚陶瓷管座的上表面，减少了工艺步骤、增大了接收光源的角度，且由于内部器件无需基板转接，直接贴于管壳内，极大的提高了生产效率。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (12)
1.一种贴片式热释电红外传感器装置，包括感光晶元、电阻和场效应管，其特征在于，所述的贴片式热释电红外传感器还包括一无引脚陶瓷管座和一滤光片，所述的感光晶元与所述的无引脚陶瓷管脚内部的支撑柱贴装连接，且所述的感光晶元通过引线与所述的无引脚陶瓷管座相连接，所述的电阻和场效应管固定设置于所述的无引脚陶瓷管座的内部，且所述的电阻和场效应管之间通过引线相连接，所述的滤光片贴装于所述的无引脚陶瓷管座的上表面的外侧。
2.根据权利要求1所述的贴片式热释电红外传感器装置，其特征在于，所述的无引脚陶瓷管座还包括贴片式引脚，所述的贴片式引脚位于所述的无引脚陶瓷管座下表面。
3.根据权利要求1所述的贴片式热释电红外传感器装置，其特征在于，所述的感光晶元、支撑柱、电阻场效应管通过硅铝丝键合在所述的无引脚陶瓷管座相应的焊盘上，且所述的感光晶元通过所述的硅铝丝键合在所述的支撑柱上表面。
4.根据权利要求1所述的贴片式热释电红外传感器装置，其特征在于，所述的滤光片通过环氧树脂胶水与所述的无引脚陶瓷管座相贴合连接。
5.根据权利要求1所述的贴片式热释电红外传感器装置，其特征在于，所述的滤光片通过高温玻璃胶与所述的无引脚陶瓷管座相贴合连接。
6.根据权利要求1所述的贴片式热释电红外传感器装置，其特征在于，所述的支撑柱为导电柱。
7.一种权利要求1到6中任一项所述的贴片式热释电红外传感器装置的装配方法，其特征在于，所述的装配方法包括以下步骤：
(1)通过点胶贴片机，将所述的支撑柱、场效应管和电阻贴装于所述的无引脚陶瓷管座的相应焊盘上，并将所述的感光晶元贴装于所述的支撑柱上方；
(2)烘烤所述的无引脚陶瓷管座以加固所述的支撑柱、场效应管、电阻和感光晶元的贴装；
(3)通过铝丝焊线机将所述的电阻通过一铝丝焊线机连接所述的场效应管，所述的场效应管另一端通过所述的铝丝焊线机连接所述的无引脚陶瓷管座上的对应焊点，且所述的感光晶元也通过所述的铝丝焊线机其对应的无引脚陶瓷管座上的对应焊点相连接；
(4)通过点胶机在所述的无引脚陶瓷管座上沿涂布胶水，并对所述的无引脚陶瓷管座进行烘烤，完成对所述的滤光片的贴装。
8.根据权利要求7所述的贴片式热释电红外传感装置的装配方法，其特征在于，所述的步骤(1)中的支撑柱、场效应管、电阻以及感光晶元均通过银浆与相应焊盘进行贴装。
9.根据权利要求7所述的贴片式热释电红外传感装置的装配方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的加固所述的电阻、感光晶元、场效应管和支撑柱的贴装，具体为：
所述的无引脚陶瓷管座与在150℃环境下烘烤一小时。
10.根据权利要求7所述的贴片式热释电红外传感装置的装配方法，其特征在于，所述的步骤(5)中滤光片的贴装过程具体为：
通过所述的点胶机胶水在所述的无引脚陶瓷管座上沿涂布环氧树脂胶水或高温玻璃胶，对所述的滤光片进行贴装。
11.根据权利要求7所述的贴片式热释电红外传感装置的装配方法，其特征在于，所述的步骤(4)中烘烤所述的无引脚陶瓷管座及其上贴装的所述的滤光片时，该无引脚陶瓷管座被置于氮气氛围下。
12.根据权利要求7所述的贴片式热释电红外传感装置的装配方法，其特征在于，所述的支撑柱为一导电柱。
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