CN116929443A - 温湿度传感器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种温湿度传感器及其制备方法，温湿度传感器包括基板，所述基板在厚度方向具有一安装面，所述安装面设有第一区和第二区；温敏芯片，安装于第一区；湿敏芯片，安装于第二区，所述湿敏芯片具有感应区和围绕所述感应区的连接区；外壳，安装在所述基板的安装面以及所述湿敏芯片的连接区上，所述外壳、所述基板之间形成封装空间；所述湿敏芯片完全位于所述封装空间内，所述湿敏芯片的感应区暴露在所述封装空间之外。本发明仅仅通过外壳等简单结构实现芯片封装，不仅能够提高精度，而且能够有效保护芯片，阻止灰尘和水汽进入封装空间内部。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种用温湿度传感器及其制备方法。
背景技术
温湿度传感器是一种装有湿敏和热敏元件，能够用来测量温度和湿度的芯片装置，有的带有现场显示，有的不带有现场显示。温湿度传感器由于体积小，性能稳定等特点，被广泛应用在生产生活的各个领域，如工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等。
现如今已有大量的研发主要集中于一种温度芯片、湿度芯片，如温湿度感应芯片封装。而在常规的环境参数中，湿度是最难准确测量的一个参数。湿度芯片是通过湿敏元件来采集空气中水分数据的一种传感装置，其通过数字模拟信号反馈给中央处理器，从而采取一系列的除湿、加湿等措施使环境达到理想状态。
湿敏芯片为了获得较为精确的探测值，其一般直接暴露于待测环境中，由于待测环境的空气等成分的影响，灰尘和水汽会对湿敏芯片产生影响，造成湿敏芯片短路或者失真。而现有技术也采取了防护结构来封装，以保护湿敏芯片。例如，现有专利201410351484.4公开了一种湿度芯片，其通过内层过滤纸、内封胶、外封胶、防水密封圈等结构层层防护，使内层芯片获得防尘、防水和耐低温的防护效果。现有技术的结构，其封装程序复杂、良品率低，防护结构以及防护结构之间的干涉，会影响湿度芯片的探测灵敏度，导致测量偏差值过大。
发明内容
基于上述技术缺陷，本发明提供一种温湿度传感器及其制备方法，通过外壳等简单的结构，实现封装，以解决现有封装结构或工艺复杂，封装结构对芯片性能带来影响的问题。
本发明提供了一种温湿度传感器，包括基板，所述基板在厚度方向具有一安装面，所述安装面设有第一区和第二区；温敏芯片，安装于第一区；湿敏芯片，安装于第二区，所述湿敏芯片具有感应区和围绕所述感应区的连接区；外壳，安装在所述基板的安装面以及所述湿敏芯片的连接区上，所述外壳、所述基板之间形成封装空间；所述湿敏芯片完全位于所述封装空间内，所述湿敏芯片的感应区暴露在所述封装空间之外。
在本发明一实施例中，所述基板在厚度方向具有通孔，所述封装空间内通过所述通孔填充有导热胶。
在本发明一实施例中，所述通孔包括灌胶孔和排气孔，所述通孔避让于所述第一区的所述湿敏芯片和所述第二区的所述湿敏芯片。
在本发明一实施例中，所述基板、所述温敏芯片、所述湿敏芯片上均设有焊盘，所述基板的焊盘通过焊线分别与所述温敏芯片的焊盘、所述湿敏芯片的焊盘连接。
在本发明一实施例中，所述外壳与所述基板、所述湿敏芯片的连接处设有粘接胶。
在本发明一实施例中，所述基板在背离所述安装面的一面设有基板管脚。
本发明还提供了一种所述的温湿度传感器的制备方法，包括以下步骤：提供一基板，所述基板在厚度方向具有一安装面，所述安装面设有第一区和第二区；分别将温敏芯片安装于第一区，将湿敏芯片安装于第二区，所述湿敏芯片具有感应区和围绕所述感应区的连接区；将外壳安装在所述基板的安装面以及所述湿敏芯片的连接区上，所述外壳、所述基板之间形成封装空间；所述湿敏芯片完全位于所述封装空间内，所述湿敏芯片的感应区暴露在所述封装空间之外。
在本发明一实施例中，在提供一基板的步骤中，包括所述基板在其厚度方向形成有通孔；在将外壳安装在所述基板的安装面以及所述湿敏芯片的连接区上之后，还包括将导热胶通过所述通孔注入于所述封装空间内，以使所述温敏芯片能够通过所述导热胶和外壳感知温度。
在本发明一实施例中，在分别将温敏芯片安装于第一区，将湿敏芯片安装于第二区步骤中，包括通过粘片胶，分别将温敏芯片安装于第一区，将湿敏芯片安装于第二区；通过焊线将所述温敏芯片的焊盘和所述湿敏芯片的焊盘分别焊接在所述基板对应的焊盘上。
在本发明一实施例中，在将导热胶通过所述通孔注入于所述封装空间内之后还包括，形成标识，切割形成温湿度传感器的单颗成品。
有益效果：本发明的温湿度传感器及其制备方法，能够对温敏芯片和湿敏芯片采用不同的封装结构，即湿敏芯片的感应区裸露在封装结构之外，而温敏芯片封装在外壳内，不仅能够提高精度，而且能够有效保护芯片，阻止灰尘和水汽进入封装空间内部。另外，封装时，其用外壳和外壳胶即可完成初步封装，使得焊接走线等被封装在外壳内部，而且结构简单，无需另外的框架结构来保护芯片和基板。
附图说明
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。
图1为本发明实施例的温湿度传感器的结构示意图。
其中：
100温湿度传感器；
1基板；11安装面；12基板管脚；101第一区；102第二区；
2温敏芯片；3湿敏芯片；31感应区；32连接区；
4外壳；5导热胶；
6通孔；61灌胶孔；62排气孔；
7粘接胶；8焊盘。
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的一部分实施例，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作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。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如根据上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(根据附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例
如图1所示，本实施例提供了一种温湿度传感器100，包括基板1、温敏芯片2、湿敏芯片3、外壳4、导热胶5、通孔6、灌胶孔61、排气孔62以及粘接胶7。
所述基板1为PCB板，其印制有电路，所述基板1在厚度方向具有一安装面11，在背离所述安装面11的一面设置有基板管脚12，以使电路从所述基板管脚12上引出，用于与外部元件实现电连接。
在所述基板1的所述安装面11，预设有第一区101和第二区102。所述基板1在厚度方向具有通孔6，本实施例中，所述通孔6包括灌胶孔61、排气孔62，所述灌胶孔61设置在基板1的边侧，所述排气孔62设置在第一区101和第二区102之间。这样设计，使得通孔6能够避让电路、基板管脚12以及第一区101和第二区102。在所述安装面11，所述第一区101和第二区102分别设置有焊盘8，用以焊接元件，以使各自元件通过电路与外部导通连接。
所述温敏芯片2安装于第一区101；所述湿敏芯片3安装于第二区102。具体地讲，所述湿敏芯片3具有感应区31和围绕所述感应区31的连接区32；所述温敏芯片2、所述湿敏芯片3上均设有焊盘8，其中，所述湿敏芯片3的焊盘8设置在连接区32上，所述基板1的焊盘8通过焊线分别与所述温敏芯片2的焊盘8、所述湿敏芯片3的焊盘8连接。
所述外壳4安装在所述基板1的安装面11以及所述湿敏芯片3的连接区32上，所述外壳4、所述基板1之间形成封装空间；所述湿敏芯片3完全位于所述封装空间内，所述湿敏芯片3的感应区31暴露在所述封装空间之外，所述湿敏芯片3的电路部分完全封装在封装空间之内，以达到保护芯片的目的。其中，所述外壳4与所述基板1、所述湿敏芯片3的连接处通过粘接胶7密封和粘接，密封胶能够阻止灰尘和水汽进入封装空间内部。
所述封装空间内通过所述通孔6填充有导热胶5，导热胶5和外壳4能够将外部的温度传递至温敏芯片2。
本实施例还提供了一种所述的温湿度传感器100的制备方法，包括以下步骤。
提供一基板1，所述基板1在厚度方向具有一安装面11，所述安装面11设有第一区101和第二区102；在提供一基板1的步骤中，包括所述基板1在其厚度方向形成有通孔6，所述通孔6包括灌胶孔61、排气孔62。
分别将温敏芯片2安装于第一区101，将湿敏芯片3安装于第二区102，所述湿敏芯片3具有感应区31和围绕所述感应区31的连接区32；包括通过粘片胶，分别将温敏芯片2安装于第一区101，将湿敏芯片3安装于第二区102；通过焊线将所述温敏芯片2的焊盘8和所述湿敏芯片3的焊盘8分别焊接在所述基板1对应的焊盘8上。
将外壳4安装在所述基板1的安装面11以及所述湿敏芯片3的连接区32上，所述外壳4、所述基板1之间形成封装空间；本实施例中的外壳4，在对应感应区32位置，形成避让感应区32的孔区，以使得所述湿敏芯片3完全位于所述封装空间内，所述湿敏芯片3的感应区31暴露在所述封装空间之外。
在将外壳4安装在所述基板1的安装面11以及所述湿敏芯片3的连接区32上之后，还包括将导热胶5通过所述通孔6注入于所述封装空间内，以使所述温敏芯片2能够通过所述导热胶5和外壳4感知温度。
在将导热胶5通过所述通孔6注入于所述封装空间内之后还包括，形成标识，切割形成温湿度传感器100的单颗成品。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所述技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种温湿度传感器，其特征在于：包括
基板，所述基板在厚度方向具有一安装面，所述安装面设有第一区和第二区；温敏芯片，安装于第一区；
湿敏芯片，安装于第二区，所述湿敏芯片具有感应区和围绕所述感应区的连接区；
外壳，安装在所述基板的安装面以及所述湿敏芯片的连接区上，所述外壳、所述基板之间形成封装空间；所述湿敏芯片完全位于所述封装空间内，所述湿敏芯片的感应区暴露在所述封装空间之外。
2.根据权利要求1所述的温湿度传感器，其特征在于：所述基板在厚度方向具有通孔，所述封装空间内通过所述通孔填充有导热胶。
3.根据权利要求2所述的温湿度传感器，其特征在于：所述通孔包括灌胶孔和排气孔，所述通孔避让于所述第一区的所述湿敏芯片和所述第二区的所述湿敏芯片。
4.根据权利要求1所述的温湿度传感器，其特征在于：所述基板、所述温敏芯片、所述湿敏芯片上均设有焊盘，所述基板的焊盘通过焊线分别与所述温敏芯片的焊盘、所述湿敏芯片的焊盘连接。
5.根据权利要求1所述的温湿度传感器，其特征在于：所述外壳与所述基板、所述湿敏芯片的连接处设有粘接胶。
6.根据权利要求1所述的温湿度传感器，其特征在于：所述基板在背离所述安装面的一面设有基板管脚。
7.一种如权利要求1所述的温湿度传感器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
提供一基板，所述基板在厚度方向具有一安装面，所述安装面设有第一区和第二区；
分别将温敏芯片安装于第一区，将湿敏芯片安装于第二区，所述湿敏芯片具有感应区和围绕所述感应区的连接区；
将外壳安装在所述基板的安装面以及所述湿敏芯片的连接区上，所述外壳、所述基板之间形成封装空间；所述湿敏芯片完全位于所述封装空间内，所述湿敏芯片的感应区暴露在所述封装空间之外。
8.根据权利要求7所述的温湿度传感器的制备方法，其特征在于：在提供一基板的步骤中，包括所述基板在其厚度方向形成有通孔；
在将外壳安装在所述基板的安装面以及所述湿敏芯片的连接区上之后，还包括将导热胶通过所述通孔注入于所述封装空间内，以使所述温敏芯片能够通过所述导热胶和外壳感知温度。
9.根据权利要求7所述的温湿度传感器的制备方法，其特征在于：在分别将温敏芯片安装于第一区，将湿敏芯片安装于第二区步骤中，包括通过粘片胶，分别将温敏芯片安装于第一区，将湿敏芯片安装于第二区；通过焊线将所述温敏芯片的焊盘和所述湿敏芯片的焊盘分别焊接在所述基板对应的焊盘上。
10.根据权利要求8所述的温湿度传感器的制备方法，其特征在于：在将导热胶通过所述通孔注入于所述封装空间内之后还包括，
形成标识，切割形成温湿度传感器的单颗成品。
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