CN208860496U - 声表面波温度敏感元件的封装结构及具有其的温度传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种声表面波温度敏感元件的封装结构及具有其的温度传感器，该封装结构包括底座、上盖、声表面波器件、器件固定件，声表面波器件通过器件固定件固定在底座上，器件固定件通过固定结构与底座固定相连，底座上还设有绝缘件，绝缘件内固定有引脚，声表面波器件与引脚通过引线电连接，底座和上盖构成封闭的腔体。本实用新型提供的声表面波温度敏感元件的封装结构，通过一器件固定件将声表面波器件固定在底座上，器件固定件通过固定结构与底座固定相连，避免了粘结剂的使用，提高了声表面波器件在高温下的结构可靠性，使其适用于油田、工业控制等高温现场应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及温度传感器技术领域，特别涉及一种声表面波温度敏感元件的封装结构及具有其的温度传感器。
背景技术
温度传感器是工业生产和过程控制中极其重要的一种常用传感器，在石油石化行业有着广泛的应用。为了有效控制石油生产质量，井口温度是必须的监测量，温度传感器在该方面的应用也经历了从机械式温度计人工读表，电子式温度表直至温度变送器自动采集的发展过程，但目前仍然有大部分采油井由于历史原因，没有预埋传感器和线缆，不具备自动采集改造的条件或改造代价过大。针对这一情况，温度敏感元件封装成为井口温度自动化采集的一个主要发展趋势。目前主流应用的井口温度敏感元件封装，主要依靠传统温度变送器和无线模块、电池的组合来实现无线温度传感，优点是技术成熟，检测结果可靠，但是由于使用电池进行供电，其采集频率无法进一步提升(一般为10至20分钟采集一次)，尚无法达到中石油A11标准建议的15秒采集一次。另一方面，出于安全防爆的考虑，也无法一味增加电池容量。对监测的动态性以及进一步通过物联网大数据实现高价值应用造成了一定的瓶颈。
无源无线传感技术是近年发展起来的一种新型传感技术，其最大的优势在于传感器一侧无需任何的电池供电，因此如果传感器本身不发生损坏，就无需考虑电池寿命等附加问题，同时其采集频次也不在受到电池容量的限制，并且在防爆环境中极易实现本质安全。实现无源无线传感的一种重要方法是声表面波(surface acoustic wave，SAW)传感技术，同时声表面波技术可实现高温无线测量。但声表面波温度敏感元件封装的现有结构形式中，固定声表面波器件需要采用粘合剂，粘合剂在高温下的稳定性、可靠性以及测量可重复性均有一定问题。因此需要改进声表面波温度敏感元件封装的结构，在固定器件时，避免使用粘结剂，从而提高温度敏感元件在高温下的结构可靠性，使其适用于油田、工业控制等高温现场应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种声表面波温度敏感元件的封装结构，以解决现有技术中的封装结构在高温下稳定性、可靠性及测量可重复性较差的技术问题。
本实用新型的另一目的在于提供一种具有上述封装结构的温度传感器，以解决现有技术的温度传感器在高温下稳定性、可靠性及测量可重复性方面表现不佳的技术问题。
本实用新型提供一种声表面波温度敏感元件的封装结构，包括底座、上盖、声表面波器件、器件固定件，所述声表面波器件通过器件固定件固定在所述底座上，所述器件固定件通过固定结构与所述底座固定相连，所述底座上还设有绝缘件，所述绝缘件内固定有引脚，所述声表面波器件与所述引脚通过引线电连接，所述底座和上盖构成封闭的腔体。
可选地，所述器件固定件一端通过所述固定结构与所述底座固定相连，另一端伸向所述声表面波器件的上方，并向所述声表面波器件施加向下的压紧力。
可选地，所述器件固定件伸向所述声表面波器件的一端设有向下凸出的突起，所述突起的高度尺寸略大于所述器件固定件的该端的下边沿到所述声表面波器件顶端上边沿的距离。
可选地，所述固定结构为固定螺钉。
可选地，所述底座上设有凹槽，所述声表面波器件安放在所述凹槽中，所述凹槽的轮廓与所述声表面波器件的轮廓一致。
可选地，所述凹槽的深度小于所述声表面波器件的厚度。
可选地，所述凹槽位于所述底座的几何中心处。
可选地，所述底座与绝缘件、引脚通过烧结工艺连接。
可选地，所述声表面波器件顶端表面固定有焊盘，所述焊盘通过所述引线与所述引脚电连接，所述焊盘的顶端与所述引脚的顶端处在同一个水平面上。
本实用新型还提供一种温度传感器，包括上述的声表面波温度敏感元件的封装结构。
本实用新型提供的声表面波温度敏感元件的封装结构，通过一器件固定件将声表面波器件固定在底座上，器件固定件通过固定结构与底座固定相连，避免了粘结剂的使用，提高了声表面波器件在高温下的结构可靠性，使其适用于油田、工业控制等高温现场应用。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是根据本实用新型实施例的声表面波温度敏感元件的封装结构的结构示意图。
图中：
| 1-底座 | 2-上盖 | 3-声表面波器件 |
| 4-焊盘 | 5-引线 | 6-器件固定件 |
| 7-固定螺钉 | 8-绝缘件 | 9-引脚 |
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
图1是根据本实用新型实施例的声表面波温度敏感元件的封装结构的结构示意图。如图1所示，本实用新型提供一种声表面波温度敏感元件的封装结构，包括底座1、上盖2、声表面波器件3、器件固定件6，声表面波器件3通过器件固定件6固定在底座1上，器件固定件6通过固定结构与底座1固定相连，底座1上设有绝缘件，在本实施例中，绝缘件优选为陶瓷绝缘子8，但不限于陶瓷绝缘子；所述陶瓷绝缘子8内固定有引脚9，声表面波器件与引脚9通过引线5电连接。底座和上盖通过焊接密封连接，形成密封的腔体。
本实施例的声表面波温度敏感元件的封装结构，通过一器件固定件将声表面波器件固定在底座上，器件固定件通过固定结构与底座固定相连，避免了粘结剂的使用，提高了声表面波器件在高温下的结构可靠性，使其适用于油田、工业控制等高温现场应用。
进一步地，所述器件固定件6为片状结构，其一端通过固定结构与底座1固定相连，另一端伸向所述声表面波器件3的上方，并向声表面波器件3施加向下的压紧力，从而将声表面波器件固定在底座的表面上。
在本实施例中，固定结构优选为固定螺钉7，固定螺钉7穿过片状的器件固定件6的所述一端，将片状的器件固定件6固定在底座上。但是需要说明的是，固定结构不限于固定螺钉，还可以采用焊接、铆接等其它固定结构。
进一步地，片状的器件固定件6伸向声表面器件的一端设有向下凸出的突起，该突起的高度尺寸略大于所述器件固定件的该端的下边沿到所述声表面波器件3顶端上边沿的距离，从而使得器件固定件6通过突起向声表面波器件3施加向下的压紧力。
再进一步地，为了声表面波器件3实现更好的固定效果，也为了装配方便，在底座1上设有凹槽，声表面波器件3安放在凹槽中，凹槽的轮廓与声表面波器件3的轮廓一致。优选地，凹槽位于底座的几何中心处。
此外，在本实施例中，凹槽的深度小于声表面波器件的厚度，这样当声表面波器件安放在凹槽中时，声表面波器件3的顶端会高出凹槽的顶端边缘，方便声表面波器件3与器件固定件6的装配。
再者，所述声表面波器件3顶端表面固定有焊盘4，所述焊盘4通过所述引线5与所述引脚9电连接，所述焊盘4的顶端与所述引脚9的顶端处在同一个水平面上。
本实施例的具体工艺步骤如下
a将陶瓷绝缘子8安装在底座1对应的安装孔内，将引脚9插入陶瓷绝缘子8内。
b将陶瓷绝缘子8、引脚9、底座1一同进行烧结，使其成为一体。
c将声表面波器件3安放在底座1几何中心的凹槽内。
d将器件固定片6安放在声表面波器件3和底座1上。
e使用固定螺钉7将器件固定片6与底座1机械连接在一起。
f通过引线5将焊盘4和引脚9电连接在一起。
g将顶盖2安放在底座1上。
h通过超声波焊接将顶盖2和底座1密封焊接在一起。
本实施例还提供一种温度传感器，包括上述的封装结构。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种声表面波温度敏感元件的封装结构，其特征在于，包括底座、上盖、声表面波器件、器件固定件，所述声表面波器件通过器件固定件固定在所述底座上，所述器件固定件通过固定结构与所述底座固定相连，所述底座上还设有绝缘件，所述绝缘件内固定有引脚，所述声表面波器件与所述引脚通过引线电连接，所述底座和上盖构成封闭的腔体。
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述器件固定件一端通过所述固定结构与所述底座固定相连，另一端伸向所述声表面波器件的上方，并向所述声表面波器件施加向下的压紧力。
3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述器件固定件伸向所述声表面波器件的一端设有向下凸出的突起，所述突起的高度尺寸略大于所述器件固定件的该端的下边沿到所述声表面波器件顶端上边沿的距离。
4.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述固定结构为固定螺钉。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的封装结构，其特征在于，所述底座上设有凹槽，所述声表面波器件安放在所述凹槽中，所述凹槽的轮廓与所述声表面波器件的轮廓一致。
6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述凹槽的深度小于所述声表面波器件的厚度。
7.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述凹槽位于所述底座的几何中心处。
8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述底座与绝缘件、引脚通过烧结工艺连接。
9.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述声表面波器件顶端表面固定有焊盘，所述焊盘通过所述引线与所述引脚电连接，所述焊盘的顶端与所述引脚的顶端处在同一个水平面上。
10.一种温度传感器，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的声表面波温度敏感元件的封装结构。
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| CN201821353282.3U CN208860496U (zh) | 2018-08-22 | 2018-08-22 | 声表面波温度敏感元件的封装结构及具有其的温度传感器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111121843A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-08 | 上海交通大学 | 一种声表面波传感器的一体化封装结构及封装方法 |
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2018
- 2018-08-22 CN CN201821353282.3U patent/CN208860496U/zh active Active
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| CN111121843A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-08 | 上海交通大学 | 一种声表面波传感器的一体化封装结构及封装方法 |
| CN111121843B (zh) * | 2019-12-18 | 2021-03-02 | 上海交通大学 | 一种声表面波传感器的一体化封装结构及封装方法 |
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