CN114019258A - 一种电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板及其封装装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子元器件技术领域，具体为一种电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板及其封装装置，包括封板和传感器芯片，所述封板包括封装基板，所述封装基板的顶部和侧面皆开设有通风口，所述封装基板的下表面连接有隔离板，所述封装基板的上表面连接有防护板，所述封装基板的内部贯穿有调节组件，所述调节组件包括内圈，所述内圈的外部连接有外圈，所述调节组件的内部设置有封装电极，所述隔离板的下方设置有封帽，所述封帽的内部连接有传感器芯片。本发明能够实现对传感器的灵敏度进行调节，根据实际使用情况进行灵敏度的强度调节，有效避免高温对传感器的灵敏度及稳定性造成影响。

Description

一种电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板及其封装装置

技术领域

本发明涉及电子元器件技术领域，具体为一种电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板及其封装装置。

背景技术

电场传感器是一种具有良好的抗电磁干扰能力和快速响应速度的传感器，它能够测量高电压电力系统中的瞬变电场，可广泛用于电场强度的探测，为气象保障提供可靠的手段和依据，避免了强电场的破坏作用，对发射器升空具有重大的意义，其电场传感器在生产的过程中，需要通过封装工艺实现对其组装，同时在封装的过程中需要采用封装盖板和封帽对传感器进行组装。

然而现有的电场传感器在使用的过程中，其封装盖板通常采用单一平板结构或通孔式结构对传感器的组装进行封装，其平板结构在使用的过程中，由于其紧密式结构的设置，会使得传感器在使用时，其内部的温度逐渐上升，进而在高温状态下，降低了传感器的灵敏度，从而使得传感器的适用性和精准性降低，虽然实现了对其内部传感器芯片的防护，但也使得封装盖板的电极板对传感器芯片的距离变远，进而使得电场感应效率也越来越低，传感器的灵敏度及分辨力也随之降低，同时传感器的灵敏度在使用的过程中，无法根据使用环境进行灵敏度的强度调节，同时通孔式结构在使用时，会使得传感器受到外部灰尘等湿度影响，导致传感器的稳定性降低，进而降低了传感器的灵敏度，因此亟需设计一种电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板及其封装装置，以解决上述背景技术中提出封装盖板的使用导致电场传感器的灵敏度降低，从而使得传感器的适用性和精准性降低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板，包括封板和传感器芯片，所述封板包括封装基板，所述封装基板的顶部和侧面皆开设有通风口，所述封装基板的下表面连接有隔离板，所述封装基板的上表面连接有防护板，所述封装基板的内部贯穿有调节组件，所述调节组件包括内圈，所述内圈的外部连接有外圈，所述外圈的下方连接有卡环，所述卡环的外部连接有铰接杆，所述铰接杆的另一端通过转轴连接有导向块，所述调节组件的内部设置有封装电极，所述隔离板的下方设置有封帽，所述封帽的内部连接有传感器芯片。

优选的，所述隔离板包括板体，所述板体的内部贯穿有导热柱，所述板体的底部设置有防护圈，所述板体的下表面设置有导向槽，所述板体的内部设置有通孔，且通孔的下方设置有防护圈，所述防护圈的内部连接有导热柱，所述导向槽的内部连接有导向块。

优选的，所述内圈的内部呈空心结构，且内圈的内部贯穿有电极线，所述内圈与外圈的连接方式呈啮合连接，所述外圈的外部滑动连接在封装基板的中心，所述内圈的下方设置有限位挡环，所述外圈的上方设置有限位挡环，所述卡环连接在外圈的下方外壁。

优选的，所述导向块呈工形结构，所述导向块与导向槽的连接方式呈滑动连接，所述导向块通过转轴与铰接杆呈转动连接，所述卡环的外部设置有支耳，且支耳的外部通过转轴与铰接杆呈转动连接。

优选的，所述封装电极包括电极线，所述电极线贯穿在内圈与外圈的内部，所述电极线的下方连接有连接槽，所述连接槽的底部连接有电极板，所述电极板处于传感器芯片的上方，所述电极板连接在外圈的底部，所述连接槽的外径小于外圈的内径。

优选的，所述封装基板的外部开设有通风口，且通风口呈网状贯通分布，且竖直方向通风口的内部设置有导热柱，所述封装基板的中心开设有通孔，且通孔的内部设置有隔离环，所述防护板的底面边缘设置有凹槽，所述防护板的中心设置有通孔，且通孔的内部贯穿有内圈，所述防护板与内圈通过轴承呈转动连接。

优选的，包括封帽，所述封帽的下方设置有封装机，所述封装机包括支撑箱，所述支撑箱的正面连接有控制面板，所述支撑箱的上方设置有第一气动夹具，所述支撑箱的上方设置有立柱，所述立柱的上方设置有封装组件，所述立柱的上方设置有供料槽。

优选的，所述第一气动夹具的接收端连接有控制面板的输出端，所述支撑箱的上表面开设有滑槽，且滑槽的内部设置有第一气动夹具的夹持块，所述支撑箱的右侧设置有检修门，所述立柱的上方通过横板连接有供料槽，且供料槽处于横板的中心位置。

优选的，所述封装组件包括支撑板，所述支撑板的上方设置有导向架，所述导向架的后方设置有第一气缸，所述第一气缸的顶升端连接有活动板，所述活动板的上方设置有第二气缸，所述第二气缸的顶升端连接有第二气动夹具。

优选的，所述导向架的左侧开设有滑槽，所述活动板的外侧设置有滑轨，所述导向架与活动板呈滑动连接，所述导向架的后方通过横板连接有第二气缸，所述活动板的上方开设有通孔，且通孔的内部贯穿有第二气缸的顶升端，所述第二气动夹具处于供料槽的正上方。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板通过高度可调式电极板的设置，使得电极板到达传感器芯片的距离可调，进而使得封装盖板进行封装后，仍可对电极板的高度进行有效的调节，从而实现对电极板与传感器芯片的距离进行调节，从而实现对传感器的灵敏度进行调节，根据实际使用情况进行灵敏度的强度调节。

2、该电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板通过导热柱的设置，能够实现对传感器的内腔温度进行降温处理，从而使传感器在使用的过程中，能够通过该结构的设置，实现对传感器内腔的温度进行导出，从而避免高温对传感器的灵敏度及稳定性造成影响。

3、该电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板在进行封装时通封装装置的相互配合，能够有效的保证封装盖板与下方传感器结构的安装精度，进一步实现对传感器封装精度的控制，从而保证了封装盖板封装精准度，进一步提高了传感器的使用效率，间接的实现灵敏度的提升。

附图说明

图1为本发明的主视整体结构示意图；

图2为本发明的爆炸结构示意图；

图3为本发明隔离板整体结构示意图；

图4为本发明的图3中A的结构放大示意图；

图5为本发明的调节组件整体结构示意图；

图6为本发明的封装装置整体结构示意图；

图7为本发明的封装组件整体结构示意图；

图8为本发明的封装流程结构示意图。

图中：1、封板；11、封装基板；12、隔离板；121、板体；122、导热柱；123、防护圈；124、导向槽；13、防护板；14、调节组件；141、内圈；142、外圈；143、卡环；144、铰接杆；145、导向块；146、转轴；15、封装电极；151、电极线；152、连接槽；153、电极板；16、通风口；2、封帽；3、传感器芯片；4、封装机；41、支撑箱；42、控制面板；43、第一气动夹具；44、立柱；45、封装组件；451、支撑板；452、导向架；453、第一气缸；454、活动板；455、第二气动夹具；456、第二气缸；46、供料槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

请参阅图1-8，本发明提供的一种实施例：

一种电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板，包括封板1和传感器芯片3，封板1包括封装基板11，封装基板11的顶部和侧面皆开设有通风口16，封装基板11的下表面连接有隔离板12，封装基板11的上表面连接有防护板13，封装基板11的内部贯穿有调节组件14，调节组件14包括内圈141，内圈141的外部连接有外圈142，外圈142的下方连接有卡环143，卡环143的外部连接有铰接杆144，铰接杆144的另一端通过转轴146连接有导向块145，通过该结构的设置，能够实现对电极板153到传感器芯片3的距离进行调节，从而能够缩短电荷到传感器芯片3的距离，从而提高装置的灵敏度，调节组件14的内部设置有封装电极15，隔离板12的下方设置有封帽2，封帽2的内部连接有传感器芯片3。

进一步的，隔离板12包括板体121，板体121的内部贯穿有导热柱122，板体121的底部设置有防护圈123，板体121的下表面设置有导向槽124，板体121的内部设置有通孔，且通孔的下方设置有防护圈123，防护圈123的内部连接有导热柱122，导向槽124的内部连接有导向块145，通过该结构的设置，能够实现对封帽2的内部进行散热处理，通过导热柱122的设置，能够实现对热量的吸收，进而将封帽2内部的热量导出，从而实现降温的作用，导热柱122以硅胶为基材，添加金属氧化物等各种辅材，通过特殊工艺合成的一种导热介质材料，是极具工艺性和使用性，且厚度适用范围广，一种极佳的导热填充材料。

进一步的，内圈141的内部呈空心结构，且内圈141的内部贯穿有电极线151，内圈141与外圈142的连接方式呈啮合连接，外圈142的外部滑动连接在封装基板11的中心，内圈141与封装基板11通过轴承连接，转动内圈141能够实现对外圈142进行位移调节，从而实现下方电极板153的位置调节，内圈141的下方设置有限位挡环，外圈142的上方设置有限位挡环，限位挡环的设置实现对内圈141与外圈142的位移调节进行限位，卡环143连接在外圈142的下方外壁。

进一步的，导向块145呈工形结构，导向块145与导向槽124的连接方式呈滑动连接，导向块145通过转轴146与铰接杆144呈转动连接，卡环143的外部设置有支耳，且支耳的外部通过转轴146与铰接杆144呈转动连接，实现对外圈142的下方进行辅助限位，保证外圈142的稳定性。

进一步的，封装电极15包括电极线151，电极线151贯穿在内圈141与外圈142的内部，电极线151的下方连接有连接槽152，连接槽152的底部连接有电极板153，电极板153处于传感器芯片3的上方，电极板153连接在外圈142的底部，连接槽152的外径小于外圈142的内径，通过该结构的设置，能够实现对装置灵敏度的提升，电极板153距离传感器芯片3的位置越近，电极板153表面所汇集的电荷距离传感器芯片3就越近，进而装置的灵敏度就越好。

进一步的，封装基板11的外部开设有通风口16，且通风口16呈网状贯通分布，且竖直方向通风口16的内部设置有导热柱122，封装基板11的中心开设有通孔，且通孔的内部设置有隔离环，起到一定的辅助支撑和隔离的作用，防护板13的底面边缘设置有凹槽，进一步实现对导热柱122的散热进行使用，能够保证外部的风力贯通，通过对通风口16的相互配合，实现对导热柱122的降温处理，防护板13的中心设置有通孔，且通孔的内部贯穿有内圈141，防护板13与内圈141通过轴承呈转动连接。

进一步的，包括封帽2，封帽2的下方设置有封装机4，封装机4包括支撑箱41，支撑箱41的正面连接有控制面板42，支撑箱41的上方设置有第一气动夹具43，支撑箱41的上方设置有立柱44，立柱44的上方设置有封装组件45，立柱44的上方设置有供料槽46，通过该结构的设置实现对封板1和封帽2的封装加工，从而实现封板1和封帽2的精准封装，避免封板1与封帽2的封装缺陷导致其灵敏度降低。

进一步的，第一气动夹具43的接收端连接有控制面板42的输出端，支撑箱41的上表面开设有滑槽，且滑槽的内部设置有第一气动夹具43的夹持块，用于对封帽2的夹持固定，支撑箱41的右侧设置有检修门，方便对支撑箱41内部的气泵等设备进行检修处理，立柱44的上方通过横板连接有供料槽46，且供料槽46处于横板的中心位置供料槽46用于封板1的供料使用。

进一步的，封装组件45包括支撑板451，支撑板451的上方设置有导向架452，导向架452的后方设置有第一气缸453，第一气缸453的顶升端连接有活动板454，活动板454的上方设置有第二气缸456，第二气缸456的顶升端连接有第二气动夹具455，通过该结构的设置，能够实现对封板1的夹持移动，从而将封板1与封帽2进行组装，方便两者进行封装处理，通过第二气动夹具455的启动夹持能够实现对封板1的夹持，进一步通过第二气动夹具455下方的吸盘实现对封板1顶部防护板13四个角落的吸附，进一步通过第一气缸453的顶升，将封板1推动至封帽2的上方，进一步通过第二气缸456的向下顶升，实现封板1与封帽2的封装，通过外部焊接粘接，实现两者的封装组合，通过该结构的设置，能够有效的保证封板1与封帽2的精准对接，且操作方便，效率高，避免传统封装工艺，导致两者焊接时出现错位等缺陷，进而影响传感器的灵敏度等。

进一步的，导向架452的左侧开设有滑槽，活动板454的外侧设置有滑轨，导向架452与活动板454呈滑动连接，用于活动板454的移动导向使用，导向架452的后方通过横板连接有第二气缸456，活动板454的上方开设有通孔，且通孔的内部贯穿有第二气缸456的顶升端，第二气动夹具455处于供料槽46的正上方，保证对封板1夹持的精准性。

工作原理：本发明在使用时，首先对其进行封装加工处理，首先将成品封装盖板放置在供料槽46的上方，进一步将半成品封帽2放置在支撑箱41的上方，通过控制面板42的控制，能够通过第一气动夹具43实现对封帽2的夹持限位，进一步通过第二气动夹具455实现对封板1的夹持限位，进一步通过第二气动夹具455下方的吸盘实现对封板1顶部防护板13四个角落的吸附，进一步通过第一气缸453的顶升，将封板1推动至封帽2的上方，进一步通过第二气缸456的向下顶升，实现封板1与封帽2的进准对接，最后对其进行焊接处理。

加工后的成品在使用时，能够通过转动内圈141，实现对外圈142的位置进行调节，进而实现对外圈142底部的电极板153进行高度调节，实现电极板153至传感器芯片3的距离调节，进一步能够实现电极板153与传感器芯片3距离越近时，传感器的灵敏度越高，同时通过隔离板12的设置，能够实现对封帽2内部的温度进行导出，避免其内部温度过高对其灵敏度造成一定影响。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板，包括封板（1）和传感器芯片（3），其特征在于：所述封板（1）包括封装基板（11），所述封装基板（11）的顶部和侧面皆开设有通风口（16），所述封装基板（11）的下表面连接有隔离板（12），所述封装基板（11）的上表面连接有防护板（13），所述封装基板（11）的内部贯穿有调节组件（14），所述调节组件（14）包括内圈（141），所述内圈（141）的外部连接有外圈（142），所述外圈（142）的下方连接有卡环（143），所述卡环（143）的外部连接有铰接杆（144），所述铰接杆（144）的另一端通过转轴（146）连接有导向块（145），所述调节组件（14）的内部设置有封装电极（15），所述隔离板（12）的下方设置有封帽（2），所述封帽（2）的内部连接有传感器芯片（3）。

2.根据权利要求1所述的一种电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板，其特征在于：所述隔离板（12）包括板体（121），所述板体（121）的内部贯穿有导热柱（122），所述板体（121）的底部设置有防护圈（123），所述板体（121）的下表面设置有导向槽（124），所述板体（121）的内部设置有通孔，且通孔的下方设置有防护圈（123），所述防护圈（123）的内部连接有导热柱（122），所述导向槽（124）的内部连接有导向块（145）。

3.根据权利要求1所述的一种电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板，其特征在于：所述内圈（141）的内部呈空心结构，且内圈（141）的内部贯穿有电极线（151），所述内圈（141）与外圈（142）的连接方式呈啮合连接，所述外圈（142）的外部滑动连接在封装基板（11）的中心，所述内圈（141）的下方设置有限位挡环，所述外圈（142）的上方设置有限位挡环，所述卡环（143）连接在外圈（142）的下方外壁。

4.根据权利要求1所述的一种电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板，其特征在于：所述导向块（145）呈工形结构，所述导向块（145）与导向槽（124）的连接方式呈滑动连接，所述导向块（145）通过转轴（146）与铰接杆（144）呈转动连接，所述卡环（143）的外部设置有支耳，且支耳的外部通过转轴（146）与铰接杆（144）呈转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板，其特征在于：所述封装电极（15）包括电极线（151），所述电极线（151）贯穿在内圈（141）与外圈（142）的内部，所述电极线（151）的下方连接有连接槽（152），所述连接槽（152）的底部连接有电极板（153），所述电极板（153）处于传感器芯片（3）的上方，所述电极板（153）连接在外圈（142）的底部，所述连接槽（152）的外径小于外圈（142）的内径。

6.根据权利要求1所述的一种电场传感器用具有高灵敏度的封装盖板，其特征在于：所述封装基板（11）的外部开设有通风口（16），且通风口（16）呈网状贯通分布，且竖直方向通风口（16）的内部设置有导热柱（122），所述封装基板（11）的中心开设有通孔，且通孔的内部设置有隔离环，所述防护板（13）的底面边缘设置有凹槽，所述防护板（13）的中心设置有通孔，且通孔的内部贯穿有内圈（141），所述防护板（13）与内圈（141）通过轴承呈转动连接。

Images