CN112689385A - 一种背面贴装型气流传感器以及焊接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背面贴装型气流传感器以及焊接结构，通过在PCB板的中心设置圆形焊接凸起，设置多个与该圆形焊接凸起同心设置的环形焊接凸起，以圆形焊接凸起配合多个环形焊接凸起来作为气流传感器的焊接脚位，同时，在线路板上设置与圆形焊接凸起对应的圆形焊盘位和与环形焊接凸起一一对应的环形焊盘位，回流焊前，仅需将PCB板的中心与线路板上的圆形焊盘位为对齐贴装，就可以使得环形焊接凸起与各自对应的环形焊盘位对准，省去了气流传感器的定向工序，能够大大提高气流传感器回流焊的便利性。

Description

一种背面贴装型气流传感器以及焊接结构

技术领域

本发明涉及气流传感器的技术领域，特别涉及一种背面贴装型气流传感器以及焊接结构。

背景技术

传统的气流传感器通常是通过引线或者自带的插脚与印刷线路板实现电连接，这都需要通过人工进行焊接操作。然而，气流传感器本身的尺寸非常小，焊接难度大，极易形成虚焊、短路、断路等多种不良，即便是熟练的焊接工人，其焊接不良率在2%-3%左右，严重降低气流传感器使用中的可靠性和安全性。

目前成熟的表面贴装技术（SMT）可以实现自动贴片，通过回流焊实现完全自动焊接，可以大大降低电子器件在焊接组装中的不良（不良率可控制在0.2‰以下），提高电子器的可靠性和安全性。

传统的气流传感器受限于自身结构，无法通过贴片机进行自动化回流焊接。针对这个问题，现有也开发了各类适于贴装的气流传感器。例如，中国国家知识产权局于2020年02月18号公告的名为《超薄型表面贴装式气流传感器》、授权公告号为CN210093675U。该专利通过在线路板的表面凸设第一焊接凸起和第二焊接凸起，以第一焊接凸起和第二焊接凸起作为气流传感器的焊接点，以此来使得气流传感器能够通过贴片机来实现回流焊接，从而提高气流传感器组装效率。但这种气流传感器的焊接结构仍然存在一些问题，例如，气流传感器的第一焊接凸起和第二焊接凸起必须与各自对应的焊盘位准确对齐，但气流传感器的形状一般设置为圆柱形，相比于一般的方正的贴片元器件，专利CN210093675U提供的气流传感器不好与线路板上的焊盘位对齐，需要对增加额外的步骤来调整气流传感器的贴装角度，加大了气流传感器回流焊的难度。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提供一种背面贴装型气流传感器，旨在解决贴装型气流传感器在回流焊时定向贴装的问题。

为实现上述目的，本发明提出的背面贴装型气流传感器，包括一端开口的外壳和PCB板形成的封装体，所述外壳底壁上设有与所述封装体连通的第一气孔，所述PCB板上设有与所述封装体连通的第二气孔，所述封装体内设有上下间隔设置的膜片和极片，所述膜片通过电连接件与所述PCB板连接，其特征在于，所述PCB板的上表面中心凸设圆形焊接凸起以及多个与所述圆形焊接凸起同心的环形焊接凸起。

可选地，所述圆形焊接凸起与其外周的环形焊接凸起、以及相邻的环形焊接凸起之间均设有绝缘区。

可选地，所述PCB板上的第二气孔为多个，且所述第二气孔均匀分布在与所述圆形焊接凸起同心的第一圆周线上。

可选地，所述封闭体内设有绝缘环，所述绝缘环套设在所述电连接件的外周。

可选地，所述极片与所述膜片之间设有绝缘垫片。

可选地，所述外壳底壁上覆盖有防尘网。

本发明还提出一种焊接结构，包括线路板以及背面贴装型气流传感器，所述线路板上设有与所述圆形焊接凸起对应的圆形焊盘位和与所述环形焊接凸起一一对应的环形焊盘位。

可选地，所述圆形焊盘位与其外周的环形焊盘位、以及相邻的环形焊盘位之间均设有阻焊区。

可选地，所述线路板上设有多个第三气孔，且所述第三气孔均匀分布在与所述圆形焊盘位同心的第二圆周线上，所述第二圆周线与所述第一圆周线的大小相等；

所述第二气孔与第三气孔的数量比为3:2，且所述第二气孔的孔径小于第三孔径，所述气流传感器的中心与所述圆形焊盘位为的中心对齐时，至少有一第二气孔与一第三气孔完全重合。

可选地，所述第一圆周线的直径为3.8mm；所述第二气孔直径为0.3mm，其数量为12个；所述第三气孔的孔径为0.8mm，其数量为8个。

本发明通过在PCB板的中心设置圆形焊接凸起，设置多个与该圆形焊接凸起同心设置的环形焊接凸起，以圆形焊接凸起配合多个环形焊接凸起来作为气流传感器的焊接脚位，同时，在线路板上设置与圆形焊接凸起对应的圆形焊盘位和与环形焊接凸起一一对应的环形焊盘位，回流焊前，仅需将PCB板的中心与线路板上的圆形焊盘位为对齐贴装，就可以使得环形焊接凸起与各自对应的环形焊盘位对准，省去了气流传感器的定向工序，能够大大提高气流传感器回流焊的便利性。

附图说明

图1为本发明背面贴装型气流传感器一实施例的剖面结构示意图；

图2为本发明背面贴装型气流传感器一实施例的剖面分解结构示意图；

图3为本发明背面贴装型气流传感器一实施例的的俯视图；

图4为本发明背面贴装型气流传感器另一实施例的俯视图；

图5为本发明焊接结构一实施例中线路板的焊盘位的结构示意图；

图6为本发明焊接结构一实施例中第二气孔与第三气孔的配合示意图。

附图标号中：100-外壳，100a-第一气孔；200-PCB板，200a-第二气孔，200b、200c、200d-绝缘区，201-IC芯片，210-圆形焊接凸起，220-第一环形焊接凸起，230-第二环形焊接凸起，240-第三环形焊接凸起；300-膜片，310-电连接件；400-极片，400-通孔；500-绝缘环；600-绝缘垫片；700-防尘网；800-线路板，800a-第三气孔，800b-阻焊区，810-圆形焊盘位，820-第一环形焊盘位，830-第二环形焊盘位。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅说明书附图1-3，在本发明实施例提出了一种背面贴装型气流传感器，该背面贴装型气流传感器一端开口的外壳100和PCB板200形成的封装体，外壳100的底壁上设有与封装体连通的第一气孔100a，PCB板200上设有与封装体连通的第二气孔200a，封装体内设有上下间隔设置的膜片300和极片400，极片400上设有通孔400a，膜片300通过电连接件310与PCB板200连接。极片400与膜片300构成平行板电容器，当气体从第一气孔100a进入封装体时，从第二气孔200a被抽吸出去后，封装体内形成负压使膜片300前片产生一个压差，使膜片300产生形变，导致膜片300与极片400之间的电容值发生变化，产生一个可检测的电容变化信号，以此作为气流开关自动控制负载电路的通断。

在PCB板200的上表面中心凸设圆形焊接凸起210以及多个与圆形焊接凸起210同心的环形焊接凸起。对应地，如图5所示，在线路板800上设置与圆形焊接凸起210对应的圆形焊盘位810和与环形焊接凸起一一对应的环形焊盘位。

当需要进行回流焊时，仅需将PCB板200的中心与线路板800上的圆形焊盘位810的中心对齐贴装在线路板800上，这样PCB板200上的圆形焊接凸起210就会与线路板800上的圆形焊盘位810对齐，环形焊接凸起与其对应的环形焊盘为就能够对准，由于焊接凸起和焊盘位都是圆形或环形，因此只要保证中心对准就能够实现焊接凸起和焊盘位对准，无需对气流传感器进行定向处理，大大提高气流传感器回流焊的便利性。

在本实施例中，该环形焊接凸起包括第一环形焊接凸起220和第二环形凸起，第一环形焊接凸起220环绕在圆形焊接凸起210的外周，第二环形焊接凸起230环绕在第一环形焊接凸起220的外周。对应地，该环形焊盘位包括与第一环形焊接凸起220对应的第一环形焊盘位820和与第二环形焊接凸起230对应的第二环形焊盘位830。其中，圆形焊接凸起210作为气流传感器的信号输出端，输出电容变换信号；第一环形焊接凸起220作为电源输入，第二环形焊接凸起230作为电源输出，以与线路板800电路形成回路。

作为优选地，在本实施例中，在圆形焊接凸起210和第一环形焊接凸起220之间设置有绝缘区200b，在第一环形焊接凸起220与第二环形焊接凸起230之间设有绝缘区200c。由此，以避免在回流焊时，使得圆形焊接凸起210与第一环形焊接凸起220之间以及第一环形焊接凸起220与第二环形焊接凸起230之间形成桥接。

相应地，在圆形焊盘位810与第一环形焊盘位820之间、第一环形焊盘位820于第二焊盘位之间以及线路板800与外壳100对应地区域均设有阻焊区800b，避免不同的焊盘位之间形成桥接。

如图4所示，作为进一步地，还可以在圆形焊接凸起210与第一环形焊接凸起220的间隔区域内设置第三环形焊接凸起240，将第三环形焊接凸起240作为带载输出端，实现带载输出。并在第三环形焊接凸起240与第一环形焊接凸起220之间设置绝缘区200d，以避免第三环形焊接凸起240与第一环形焊接凸起220之间形成桥接。

另外，如图2所示，在本实施例中，在PCB板200上设置IC芯片201，该IC芯片201封装在封装体内，以控制气流传感器的电容变化信号的输出。

在本实施例中，将第二气孔200a设置在PCB板200的第一环形焊接凸起220和第二环形焊接凸起230之间的间隔区域内，并沿与圆形焊接凸起210同心的第一圆周线S1设置多个均匀分布的第二气孔200a，以保证出气面积。

对应地，在线路板800的第一环形焊盘位820和第二环形焊盘位830之间的间隔区域内设置多个第三气孔800a，并将这些第三气孔800a沿与圆形焊盘位810同心的第二圆周线S2均匀设置，其中，第二圆周线S2与第一圆周线S1的大小相等

同时，第二气孔200a与第三气孔800a的数量比设置为3:2，第二气孔200a的孔径设置地比第三气孔800a的孔径小，以使得相邻第二气孔200a之间的间隔小于第三气孔800a之间的间隔，当PCB板200的中心与线路板800上的圆形焊盘位810中心对齐时，就能够使得至少有一第二气孔200a与一第三气孔800a完全重合，使得气流传感器在贴装时，仅需与线路板800上的圆形焊盘位810同心配合时，无需定向处理，也不会影响气流传感器的通气性。

更加具体地，如图6所示，将第一圆周线S1和第二圆周线S2的直径设置为3.8mm第二气孔200a直径设置为0.3mm，数量设置为12个，第三气孔800a的孔径设置为0.8mm，数量设置为8个。在气流传感器与线路板800上的圆形焊盘位810同心配合的情况下，任意转动气流传感器，也可以保证至少有4个第二气孔200a完全与4个第三气孔800a重合，保证气流传感器的通气性。

可选地，在本实施例中，在封闭体内设有绝缘环500，绝缘环500套设在电连接件310的外周。该绝缘环500一方面能够使得辅助固定膜片300，另一方面能够防止膜片300和电连接件310与外壳100接触短路。

可选地，在本实施例中，在极片400与膜片300之间设有绝缘垫片600，以防止极片400与膜片300接通。

可选地，在本实施例中，在外壳100底壁上覆盖有防尘网700，以防止灰尘等杂质进入封装体内部影响气流传感器的正常工作。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用以本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种背面贴装型气流传感器，包括一端开口的外壳和PCB板形成的封装体，所述外壳底壁上设有与所述封装体连通的第一气孔，所述PCB板上设有与所述封装体连通的第二气孔，所述封装体内设有上下间隔设置的膜片和极片，所述膜片通过电连接件与所述PCB板连接，其特征在于，所述PCB板的上表面中心凸设圆形焊接凸起以及多个与所述圆形焊接凸起同心的环形焊接凸起。

2.如权利要求1所述的背面贴装型气流传感器，其特征在于，所述圆形焊接凸起与其外周的环形焊接凸起、以及相邻的环形焊接凸起之间均设有绝缘区。

3.如权利要求1所述的背面贴装型气流传感器，其特征在于，所述PCB板上的第二气孔为多个，且所述第二气孔均匀分布在与所述圆形焊接凸起同心的第一圆周线上。

4.如权利要求1所述的背面贴装型气流传感器，其特征在于，所述封闭体内设有绝缘环，所述绝缘环套设在所述电连接件的外周。

5.如权利要求1所述的背面贴装型气流传感器，其特征在于，所述极片与所述膜片之间设有绝缘垫片。

6.如权利要求1-5任意一项所述的背面贴装型气流传感器，其特征在于，所述外壳底壁上覆盖有防尘网。

7.一种焊接结构，包括线路板，其特征在于，还包括如权利要求3-6任意一项所述的背面贴装型气流传感器，所述线路板上设有与所述圆形焊接凸起对应的圆形焊盘位和与所述环形焊接凸起一一对应的环形焊盘位。

8.如权利要求7所述的背面贴装型气流传感器的焊接结构，其特征在于，所述圆形焊盘位与其外周的环形焊盘位、以及相邻的环形焊盘位之间均设有阻焊区。

9.如权利要求8所述的背面贴装型气流传感器的焊接结构，其特征在于，所述线路板上设有多个第三气孔，且所述第三气孔均匀分布在与所述圆形焊盘位同心的第二圆周线上，所述第二圆周线与所述第一圆周线的大小相等；

所述第二气孔与第三气孔的数量比为3:2，且所述第二气孔的孔径小于第三孔径，所述气流传感器的中心与所述圆形焊盘位为的中心对齐时，至少有一第二气孔与一第三气孔完全重合。

10.如权利要求9所述的背面贴装型气流传感器的焊接结构，其特征在于，所述第一圆周线的直径为3.8mm；所述第二气孔直径为0.3mm，其数量为12个；所述第三气孔的孔径为0.8mm，其数量为8个。

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