CN218709186U - 一种mems气压传感器的封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种MEMS气压传感器的封装结构，涉及气压传感器封装技术领域。本实用新型包括封装体，所述封装体内部底面一侧安装有气压传感器，封装体内部底面远离气压传感器的一侧安装有控制芯片，封装体用于封装气压传感器和控制芯片，封装体内部于气压传感器和控制芯片之间设置有隔板，隔板用于阻隔气压传感器和控制芯片，封装体底面设置有过气管一，封装体上端设置有过气管二，封装体外部下表面固定连接有若干个焊脚。本实用新型通过封装体本身对气压传感器和控制芯片关于雾化烟的阻隔以及对封装体的及时散热和加固，使封装结构可有效延长电子烟使用寿命。

Description

一种MEMS气压传感器的封装结构

技术领域

本实用新型属于气压传感器封装技术领域，具体来说，特别涉及一种MEMS气压传感器的封装结构。

背景技术

压力传感器是通过压力敏感单元感受压力信号，并按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出电信号，再由信号处理单元处理成对应需要的模拟输出或数字输出形式。其中，MEMS(微电子机械系统)压力传感器是众多压力传感器中的一种，其通过电容感测测量压力值变化。

电子烟在使用时，需要通过压力传感器感知气压变化，随后压力传感器通过将压力值的变化转换为电信号传送至ASIC(专用集成电路)控制芯片，ASIC控制芯片最终控制电子烟的加热器对烟液进行雾化。

压力传感器和控制芯片在使用时均需要焊接在PCB(印刷电路板)上，现有的电子烟在内部安装压力传感器和ASIC控制芯片时未对传感器和芯片进行防护，由于电子烟的雾化烟含有多种化学物质，长时间将压力传感器和控制芯片直接暴露在雾化烟的环境下会严重污染传感器和控制芯片，影响电子烟的使用寿命。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

为了克服上述的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种MEMS气压传感器的封装结构。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种MEMS气压传感器的封装结构，包括封装体，所述封装体内部底面一侧安装有气压传感器，所述封装体内部底面远离所述气压传感器的一侧安装有控制芯片，所述封装体用于封装所述气压传感器和所述控制芯片，所述封装体内部于所述气压传感器和所述控制芯片之间设置有隔板，所述隔板用于阻隔所述气压传感器和所述控制芯片，所述封装体底面设置有过气管一，所述封装体上端设置有过气管二，所述封装体外部下表面固定连接有若干个焊脚。

作为本实用新型进一步的方案：所述气压传感器下表面电性连接有电路板一，所述控制芯片下表面电性连接有电路板二，所述电路板一和所述电路板二均与所述焊脚电性连接，其中一个所述焊脚与所述控制芯片线路连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述气压传感器和所述控制芯片之间电性连接有信号传输线，所述信号传输线贯穿所述隔板。

作为本实用新型进一步的方案：所述隔板边缘均与所述封装体内壁固定连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述气压传感器设置有电容膜组，所述过气管一和所述过气管二以及所述电容膜组同轴心。

作为本实用新型进一步的方案：所述封装体两侧对称设置有散热窗，所述封装体内部于所述散热窗处固定连接有散热板，所述散热板完全封盖相邻处的所述散热板。

作为本实用新型进一步的方案：所述封装体内部沿边缘位置均匀设置有若干个支撑柱。

本实用新型的有益效果：

1、通过将气压传感器和控制芯片封装在封装体内，通过过气管一和过气管二将极少部分得到雾化烟获取至气压传感器的电容膜组处，配合控制芯片完成对电子烟雾化的控制，极大的降低了雾化烟对气压传感器的损伤，并通过隔板将控制芯片完全与雾化烟阻隔，提高了气压传感器和控制芯片的使用寿命；

2、通过在封装体两侧设置散热窗和散热板完成对气压传感器和控制芯片的及时散热，并在封装体内部安装支撑柱提高封装体的结构强度，提升对气压传感器和控制芯片的保护，进一步延长整个封装结构的使用寿命；封装体本身对气压传感器和控制芯片关于雾化烟的阻隔以及对封装体的及时散热和加固，使封装结构可有效延长电子烟使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型去除一个侧板的封装体内部结构示意图；

图2是本实用新型的整体结构示意图；

图3是本实用新型的底面结构示意图；

图4是本实用新型的过气管一处竖直面剖视图。

图中：1、封装体；2、电路板一；3、气压传感器；31、电容膜组；4、电路板二；5、控制芯片；6、信号传输线；7、焊脚；8、过气管一；9、过气管二；10、隔板；11、散热窗；12、散热板；13、支撑柱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图4所示，一种MEMS气压传感器的封装结构，包括封装体1，封装体1内部底面一侧固定连接了电路板一2，电路板一2上表面安装了气压传感器3，电路板一2为印刷电路板PCB，气压传感器3是MEMS型气压传感器，该传感器通过设置电容膜组31感知电容变化，电容膜组31为两层电容膜，电容膜为镀金属薄膜，共同作为电容器的一个电极，当两层薄膜感受压力而变形时，两层电容膜之间距离发生变化，则作为一个电极的两层电容膜与另一个固定电极之间形成的电容量发生变化，通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号；封装体1内部底面远离电路板一2的一侧固定连接了电路板二4，电路板二4上表面电性连接了控制芯片5，电路板一2和电路板二4均作导电线路和绝缘底板用，控制芯片5是ASIC控制芯片，ASIC控制芯片是定制式的芯片，电子烟生产厂家根据电子烟所需控制功能定制此芯片，其控制功能包括但不限于根据气压传感器3电信号控制对电子烟加热丝的开闭，控制芯片5与气压传感器3之间设置了信号传输线6。

如图2和图3所示，封装体1外部在靠近电路板一2和电路板二4的一面设置了八个焊脚7，焊脚7与电路板一2和电路板二4均为连接状态，其与电子烟内部的供电板和受控元件焊接，作用是为封装体1内部的气压传感器3和控制芯片5供电，同时其中的一个焊脚7用于传输控制芯片5的控制信号，通过将控制芯片5的控制信号通过信号传输线6由焊脚7连接到受控元件处。

如图1至图4所示，封装体1在靠近电路板一2的一侧设置了过气管一8，电路板一2为异形电路板，在电路板中心位置设置了过孔便于过气管一8通过，封装体1在远离电路板一2的一侧设置了过气管二9，过气管一8和过气管二9以及电容膜组31为同轴心(见图4)，过气管一8和过气管二9用于气体在封装体1内的流通，同时当电子烟使用者通过烟嘴吸气时，电容膜组31感知到气压变化，将电容变化转化为电信号，再通过信号传输线6将电信号传送到控制芯片5处，控制芯片5根据电信号发出控制指令，指令通过焊脚7作用到电子烟的雾化元件上，具体的，当使用者吸气时，控制芯片5传出的是加热指令，电子烟的烟液被加热雾化，当使用者停止吸气时，控制芯片5传出的是断开加热指令，加热元件停止对烟液的雾化。

如图3所示，封装体1内部在气压传感器3和控制芯片5之间设置了隔板10，信号传输线6由气压传感器3处贯穿隔板10与控制芯片5连接，当使用者在吸烟时，仅有少量烟通过过气管一8和过气管二9进入封装体1内部，相较于直接暴露在烟腔位置，气压传感器3仅受极小的影响，同时隔板10完全阻隔了雾化烟的影响，通过将气压传感器3和控制芯片5由封装体1封装后，极大的降低了雾化烟对气压传感器3和控制芯片5的影响，延长了电子烟的使用寿命。

如图1至图3所示，封装体1两侧对称设置了散热窗11，同时在封装体1内部于散热窗11的位置固定连接了散热板12，散热板12为铜制，其将散热窗11完全封盖，防止雾化烟进入封装体1内部，散热窗11的设置则用于加快散热板12的散热效率，较高的散热率用于对气压传感器3和控制芯片5的及时降温，提高工作效率和使用寿命。

如图3和图4所示，封装体1内部沿边缘位置均匀设置了四个支撑柱13，支撑柱13配合隔板10可有效提高封装体1的结构强度，由于电子烟为手持件，会被使用者反复取放，更高强度的封装结构可有效保护安装在其内的气压传感器3和控制芯片5。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种MEMS气压传感器的封装结构，其特征在于，包括封装体(1)，所述封装体(1)内部底面一侧安装有气压传感器(3)，所述封装体(1)内部底面远离所述气压传感器(3)的一侧安装有控制芯片(5)，所述封装体(1)用于封装所述气压传感器(3)和所述控制芯片(5)，所述封装体(1)内部于所述气压传感器(3)和所述控制芯片(5)之间设置有隔板(10)，所述隔板(10)用于阻隔所述气压传感器(3)和所述控制芯片(5)，所述封装体(1)底面设置有过气管一(8)，所述封装体(1)上端设置有过气管二(9)，所述封装体(1)外部下表面固定连接有若干个焊脚(7)。

2.根据权利要求1所述的一种MEMS气压传感器的封装结构，其特征在于，所述气压传感器(3)下表面电性连接有电路板一(2)，所述控制芯片(5)下表面电性连接有电路板二(4)，所述电路板一(2)和所述电路板二(4)均与所述焊脚(7)电性连接，其中一个所述焊脚(7)与所述控制芯片(5)线路连接。

3.根据权利要求1所述的一种MEMS气压传感器的封装结构，其特征在于，所述气压传感器(3)和所述控制芯片(5)之间电性连接有信号传输线(6)，所述信号传输线(6)贯穿所述隔板(10)。

4.根据权利要求3所述的一种MEMS气压传感器的封装结构，其特征在于，所述隔板(10)边缘均与所述封装体(1)内壁固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种MEMS气压传感器的封装结构，其特征在于，所述气压传感器(3)设置有电容膜组(31)，所述过气管一(8)和所述过气管二(9)以及所述电容膜组(31)同轴心。

6.根据权利要求1所述的一种MEMS气压传感器的封装结构，其特征在于，所述封装体(1)两侧对称设置有散热窗(11)，所述封装体(1)内部于所述散热窗(11)处固定连接有散热板(12)，所述散热板(12)完全封盖相邻处的所述散热板(12)。

7.根据权利要求1所述的一种MEMS气压传感器的封装结构，其特征在于，所述封装体(1)内部沿边缘位置均匀设置有若干个支撑柱(13)。

Images