CN116723688B - 一种多功能集成电路传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能集成电路传感器，涉及集成电路传感器技术领域，现如今集成电路传感器存在一些缺陷，由于制造工艺和环境等因素的影响，集成电路传感器的测量精度有限，这可能导致测量结果的偏差，特别是在高精度检测中，集成电路传感器对于电磁干扰比较敏感，周围的电磁场可能会影响到传感器的检测，因此检测精度不仅受电磁的干扰还会受到温度的影响，本发明通过对电磁信号进行屏蔽的方式，可以更好屏蔽电磁干扰同时能对集成电路传感器的温度进行监测，在进行散热时，通过缝隙供空气进行流通，并在热量转换中和冷却管配合，使得传感器芯片的温度控制的更加稳定。

Description

一种多功能集成电路传感器

技术领域

本发明涉及集成电路传感器技术领域，具体为一种多功能集成电路传感器。

背景技术

集成电路传感器的作用是用于检测和测量物理量或环境参数，并将其转化为电信号输出。它们可以广泛应用于各个领域，例如温度测量、压力测量、湿度测量、光照度测量等。

现如今集成电路传感器对于电磁干扰比较敏感。周围的电磁场可能会引起传感器输出的干扰或扭曲，影响测量结果的准确性,因此需要通过电磁屏蔽装置来进行电磁屏蔽，现有的屏蔽方法通过屏蔽罩来完成，屏蔽罩分为两类，一类为屏蔽效果好的全密封罩体结构，另外一类为散热好的网状罩体结构，其中全密封式屏蔽罩会导致内部的热量无法进行散发出去，内部散热条件差，在温度上升后集成电路传感器工作的稳定性也会下降，网状的屏蔽罩对电磁信号的捕捉差，电磁信号易穿过罩体，因此现有的屏蔽罩无法既满足电磁屏蔽还满足内部温度的控制。

针对上述问题，为此，提出一种多功能集成电路传感器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能集成电路传感器，解决了背景技术中的集成电路内屏蔽罩无法在屏蔽电磁的基础上保证内部散热的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能集成电路传感器，包括传感器芯片本体和引脚，所述传感器芯片本体的内部嵌入有引脚，引脚从其内部延伸到外部，所述引脚和电路板之间嵌入连接，所述电路板的底端连接有支撑架；

所述传感器芯片本体的外表面包裹有屏蔽组件，所述屏蔽组件包括限位架，所述限位架的内部嵌入有屏蔽杆，所述屏蔽杆的内部嵌入有稳定组件，所述稳定组件包括连接盘，所述屏蔽杆的两端固定连接有连接盘，所述连接盘的圆心位置固定连接有冷却管，所述冷却管的外表面套接有稳定部件，所述屏蔽杆、冷却管以及稳定部件均由金属材质制成，所述屏蔽杆的表面连接有，所述稳定部件的外表面设置有提升组件，所述提升组件包括防护涂层，所述稳定部件的外表面设置有防护涂层，所述稳定部件的内壁固定连接有内衬片，所述内衬片的内侧连接有中心杆，所述中心杆的内部嵌入有隔条。

优选的，所述电路板和支撑架组成L形，所述电路板和支撑架的内部二者对应开设有通孔。

优选的，所述连接盘的顶端连接有侧盖板，所述侧盖板覆盖在传感器芯片本体的左右两侧。

优选的，所述衔接杆和屏蔽杆之间沿着衔接处转动连接，所述衔接杆将两组屏蔽杆连接起来，所述屏蔽杆、衔接杆和侧盖板将传感器芯片本体包裹。

优选的，所述屏蔽杆一字排列在限位架的内部，且屏蔽杆之间留有间隙，间隙大小均匀一致。

优选的，所述衔接杆的表面连接有吸收盒，所述吸收盒的顶端连接有导线，所述导线贯穿电路板的内部直至嵌入到支撑架的内部。

优选的，所述导线的末端嵌入到支撑架的内部，导线连接于集成电路的地线接口。

优选的，所述冷却管的内部填充有冷却液，冷却管和连接盘的衔接处设有密封垫和密封塞，密封塞嵌入到冷却管的内部对内部冷却液进行密封。

优选的，所述稳定部件螺旋环绕在冷却管的外表面，稳定部件由钎焊铁制成。

优选的，所述冷却液是水-乙二醇混合物，所述冷却管的外壁和屏蔽杆之间通过金属导体相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供的一种多功能集成电路传感器，为了解决集成电路传感器受到干扰，通过对电磁信号进行屏蔽，利用了屏蔽杆以及稳定部件，当稳定部件螺旋环绕在冷却管的外表面，稳定部件钎焊铁材质具有极高的磁导率和低磁滞损耗，它在低频和高频范围内都具有出色的屏蔽性能，可以有效地阻挡外部电磁场的干扰，可以实现电磁信号一次拦截和二次拦截，在两次拦截的基础上，可以更好屏蔽电磁干扰，另外通过对集成电路传感器自身的温度进行降温，降温后提高了集成电路传感器的精度，首先通过屏蔽杆和衔接杆对传感器芯片本体进行包裹，包裹后在限位架的作用下进行定型，在对电磁屏蔽中通过屏蔽杆屏蔽后经过稳定部件对电磁进行捕获，捕获后借助导线进行导出，释放电磁，进而来避免电磁对集成电路传感器的干扰，同时进行散热时，留有一定的缝隙供空气进行流通，并在热量转换中和冷却管配合，使得传感器芯片本体的温度控制的更加稳定。

附图说明

图1为本发明的传感器芯片本体和电路板结构示意图；

图2为本发明限位架和吸收盒结构示意图；

图3为本发明限位架和衔接杆结构示意图；

图4为本发明屏蔽杆和吸收盒结构示意图；

图5为本发明整体结构示意图；

图6为本发明屏蔽杆的剖面结构示意图；

图7为本发明提升组件的结构示意图。

图中：1、传感器芯片本体；2、引脚；3、电路板；4、支撑架；5、屏蔽组件；51、限位架；52、屏蔽杆；53、衔接杆；54、侧盖板；55、吸收盒；56、导线；6、稳定组件；61、连接盘；62、冷却管；63、稳定部件；7、提升组件；71、防护涂层；72、内衬片；73、中心杆；74、隔条。

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。

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

结合图1-图7，本发明的一种多功能集成电路传感器，包括传感器芯片本体1和引脚2，传感器芯片本体1的内部嵌入有引脚2，引脚2从其内部延伸到外部，引脚2和电路板3之间嵌入连接，电路板3的底端连接有支撑架4，传感器芯片本体1的外表面包裹有屏蔽组件5，屏蔽组件5包括限位架51，屏蔽杆52一字排列在限位架51的内部，且屏蔽杆52之间留有间隙，间隙大小均匀一致，起到了空气流通的作用，另外也能通过金属材料的屏蔽杆52对电磁进行吸收，避免电磁穿过限位架51和屏蔽杆52的屏障进入到传感器芯片本体1的内部；

如果电磁进入到传感器芯片本体1的内部后会出现电磁感应、电磁耦合、电磁辐射和电磁波的传播；

电磁感应：当传感器周围存在变化的磁场时，根据法拉第电磁感应定律，磁场的变化会在传感器内部诱导出感应电流。这个感应电流可能会干扰传感器的正常工作，导致误差或不稳定的输出信号。

电磁耦合：传感器和其他电路之间的电磁耦合可能会导致信号的相互干扰。例如，当传感器的电路线路与其他电路线路靠近或平行布置时，它们之间的电磁耦合可能会引起传感器信号的扭曲或干扰。

电磁辐射：传感器本身可能会产生电磁辐射，而且容易受到外部电磁辐射的影响。这些电磁辐射可能会干扰传感器内部电路的正常工作，导致误差或干扰的输出信号。

电磁波传播：电磁波可以通过空气或其他介质传播，当电磁波经过传感器时，会与传感器内部的电路相互作用。这种相互作用可能会导致传感器信号的扭曲或干扰。

因此，通过对电磁进行处理可以避免传感器芯片本体1受到干扰。

限位架51的内部嵌入有屏蔽杆52，屏蔽杆52的内部嵌入有稳定组件6，稳定组件6包括连接盘61，屏蔽杆52的两端固定连接有连接盘61，连接盘61的顶端连接有侧盖板54，侧盖板54覆盖在传感器芯片本体1的左右两侧，集成电路传感器自身较为脆弱，任意的撞击碰撞都会导致传感器发生损坏，其中有部分因素是引脚2发生位置偏移导致脱落，对此通过限位架51和屏蔽杆52以及侧盖板54对传感器芯片本体1进行包裹，包裹后为了加大整体的强度，通过侧盖板54与屏蔽杆52之间进行连接，加大了限位架51、屏蔽杆52、衔接杆53和侧盖板54之间的整体性，在侧盖板54的支撑下加大了限位架51、屏蔽杆52、侧盖板54、衔接杆53组成框体结构的稳定性。

屏蔽杆52、冷却管62以及稳定部件63均由金属材质制成，稳定部件63的外表面设置有提升组件7，提升组件7包括防护涂层71，稳定部件63的外表面设置有防护涂层71，稳定部件63的内壁固定连接有内衬片72，内衬片72的内侧连接有中心杆73，中心杆73的内部嵌入有隔条74，冷却管62的外表面套接有稳定部件63，稳定部件63螺旋环绕在冷却管62的外表面，稳定部件63由钎焊铁制成，其中稳定部件63钎焊铁材质具有极高的磁导率和低磁滞损耗，它在低频和高频范围内都具有出色的屏蔽性能，可以有效地阻挡外部电磁场的干扰，另外为了提升对电磁场的捕获，通过提升组件7的设计，当电磁穿过防护涂层71时，为了实现对电磁的消耗，通过内置的内衬片72弧形的设计，可以改变电磁传递的方向，可以起到一定程度反射的作用，改变电磁波的传播路径，具有曲面和内置复杂的几何形状，电磁波在穿过物体时会受到折射、散射和反射等现象的影响，使波前发生弯曲或扩散，另外还会改变电磁波的传播速度，当电磁波在介质中传播时，稳定部件内部存在不均匀性和空洞的结构，电磁波在不同位置传播的速度可能会有所差异。

连接盘61的圆心位置固定连接有冷却管62，冷却管62的内部填充有冷却液，冷却管62和连接盘61的衔接处设有密封垫和密封塞，密封塞嵌入到冷却管62的内部对内部冷却液进行密封，冷却液是水-乙二醇混合物，冷却管62的外壁和屏蔽杆52之间通过金属导体相连接，在通过屏蔽杆52对电磁进行屏蔽后，还能在稳定部件63的设计下加大对电磁的捕获，避免电磁的逃逸，提高对传感器芯片本体1的电磁屏蔽效果，这样的基础上，传感器芯片本体1工作产生的热量散发，热量的散发需要通过空气交换的方式进行降温，在热量的交换中热量的传递是双向的，当传感器芯片本体1温度较高将热量散发到屏蔽杆52的上端，后热量会被冷却管62进行吸收，吸收了热量来减少传感器芯片本体1上热量的堆积，提高了传感器芯片本体1工作的稳定性，其中为了提高热量之间的交换，在屏蔽杆52和传感器芯片本体1之间的衔接上通过非金属材质的导热板为介质，提供了热量传递的通道。

屏蔽杆52的表面连接有衔接杆53，衔接杆53和屏蔽杆52之间沿着衔接处转动连接，衔接杆53将两组屏蔽杆52连接起来，屏蔽杆52、衔接杆53和侧盖板54将传感器芯片本体1包裹。

衔接杆53的表面连接有吸收盒55，吸收盒55的顶端连接有导线56，导线56贯穿电路板3的内部直至嵌入到支撑架4的内部，导线56的末端嵌入到支撑架4的内部，导线56连接于集成电路的地线接口，电路板3和支撑架4组成L形，电路板3和支撑架4的内部二者对应开设有通孔，开设的通孔可以更加便捷的将导线56嵌入到支撑架4的内部，为了将接收到的电磁进行释放，能量的释放通过导线56进行传导，传导到支撑架4的内部后通过地线接口将能量释放到土地上，通过对电磁的捕获后对其进行释放，来提高传感器芯片本体1工作的稳定性，其中屏蔽杆52之间留有的缝隙也可以便于内外空气的循环，空气的循环可以和内部冷却液的冷却，对传感器芯片本体1工作产生的温度进行处理，降低传感器芯片本体1的温度，使得传感器芯片本体1的工作精度更高，受到外界干扰的因素更少，其中在对电磁屏蔽中，通过屏蔽杆52对集成电路传感器进行包裹，实现了一次电磁屏蔽后通过内置的稳定部件63来实现电磁的二次屏蔽，通过两次电磁的阻拦可使得在良好的散热基础上提供更好的电磁屏蔽效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种多功能集成电路传感器，包括传感器芯片本体（1）和引脚（2），其特征在于：所述传感器芯片本体（1）的内部嵌入有引脚（2），引脚（2）从其内部延伸到外部，所述引脚（2）和电路板（3）之间嵌入连接，所述电路板（3）的底端连接有支撑架（4）；

所述传感器芯片本体（1）的外表面包裹有屏蔽组件（5），所述屏蔽组件（5）包括限位架（51），所述限位架（51）的内部嵌入有屏蔽杆（52），所述屏蔽杆（52）的内部嵌入有稳定组件（6），所述稳定组件（6）包括连接盘（61），所述屏蔽杆（52）的两端固定连接有连接盘（61），所述连接盘（61）的圆心位置固定连接有冷却管（62），所述冷却管（62）的外表面套接有稳定部件（63），所述屏蔽杆（52）、冷却管（62）以及稳定部件（63）均由金属材质制成，所述屏蔽杆（52）的表面连接有衔接杆（53）；

所述稳定部件（63）的外表面设置有提升组件（7），所述提升组件（7）包括防护涂层（71），所述稳定部件（63）的外表面设置有防护涂层（71），所述稳定部件（63）的内壁固定连接有内衬片（72），所述内衬片（72）的内侧连接有中心杆（73），所述中心杆（73）的内部嵌入有隔条（74）；所述稳定部件（63）螺旋环绕在冷却管（62）的外表面，稳定部件（63）由钎焊铁制成。

2.根据权利要求1所述的一种多功能集成电路传感器，其特征在于：所述电路板（3）和支撑架（4）组成L形，所述电路板（3）和支撑架（4）的内部二者对应开设有通孔。

3.根据权利要求1所述的一种多功能集成电路传感器，其特征在于：所述连接盘（61）的顶端连接有侧盖板（54），所述侧盖板（54）覆盖在传感器芯片本体（1）的左右两侧。

4.根据权利要求1所述的一种多功能集成电路传感器，其特征在于：所述衔接杆（53）和屏蔽杆（52）之间沿着衔接处转动连接，所述衔接杆（53）将两组屏蔽杆（52）连接起来，所述屏蔽杆（52）、衔接杆（53）和侧盖板（54）将传感器芯片本体（1）包裹。

5.根据权利要求1所述的一种多功能集成电路传感器，其特征在于：所述屏蔽杆（52）一字排列在限位架（51）的内部，且屏蔽杆（52）之间留有间隙，间隙大小均匀一致。

6.根据权利要求1所述的一种多功能集成电路传感器，其特征在于：所述衔接杆（53）的表面连接有吸收盒（55），所述吸收盒（55）的顶端连接有导线（56），所述导线（56）贯穿电路板（3）的内部直至嵌入到支撑架（4）的内部。

7.根据权利要求6所述的一种多功能集成电路传感器，其特征在于：所述导线（56）的末端嵌入到支撑架（4）的内部，导线（56）连接于集成电路的地线接口。

8.根据权利要求1所述的一种多功能集成电路传感器，其特征在于：所述冷却管（62）的内部填充有冷却液，冷却管（62）和连接盘（61）的衔接处设有密封垫和密封塞，密封塞嵌入到冷却管（62）的内部对内部冷却液进行密封。

9.根据权利要求8所述的一种多功能集成电路传感器，其特征在于：所述冷却液是水-乙二醇混合物，所述冷却管（62）的外壁和屏蔽杆（52）之间通过金属导体相连接。