CN220123949U - 具有模组化mems单体的气流传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有模组化MEMS单体的气流传感器，包括外壳、第一PCB板、控制芯片及MEMS单体，外壳具有一端开口设置的容纳腔，第一PCB板封盖于容纳腔的开口处，控制芯片安装于第一PCB板朝向外壳的一侧且位于容纳腔内，控制芯片电性连接于第一PCB板，MEMS单体安装于容纳腔内，MEMS单体包括壳体、安装于壳体内的MEMS芯片以及封盖于壳体的敞开口的第二PCB板，第二PCB板设置有连通于壳体的内腔的第一通孔，MEMS芯片安装于第一通孔朝向壳体的一侧，MEMS芯片电性连接于第二PCB板，第二PCB板电性连接于控制芯片；借此，其采用MEMS单体取代了传统电容式组件，改善了吸感缺陷，提高了用户的体验效果，具备耐高温的特性，有利于提高焊接效率和产品良率，降低了生产成本。

Description

具有模组化MEMS单体的气流传感器

技术领域

本实用新型涉及气流传感器领域技术，尤其是指一种具有模组化MEMS单体的气流传感器。

背景技术

电子烟是一种模仿卷烟的电子产品，有着与卷烟一样的外观、烟雾、味道和感觉。电子烟通过雾化等手段，将烟油变成蒸汽后，被用户吸食。为了更好的用户体验，电子烟内部设置有气流传感器，模拟真实吸烟场景下，气流传感器感应气流变化，启动电子烟加热丝及其他功能工作。

在现有技术中，传统的电子烟气流传感器类似驻极体麦克风咪头，主要有背极板、膜片(其中背极板或膜片上有极化电荷)、管芯(集成MOS管)。当因为吸力检测到膜片和背极板发生电容变化时，管芯驱动加热丝工作，使烟油雾化，但是电子烟工作时产生的高温会影响膜片或背极板上所极化电荷的稳定性，导致吸烟感应不敏感，影响用户体验，且该电容式的组件存在由于膜片而不耐高温作业的缺点，影响焊接效率和产品良率。

因此，需要研究出一种新的技术以解决上述问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种具有模组化MEMS单体的气流传感器，其采用MEMS单体取代了传统电容式组件，改善了吸感缺陷，提高了用户的体验效果，具备耐高温的特性，有利于提高焊接效率和产品良率，降低了生产成本。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种具有模组化MEMS单体的气流传感器，包括外壳、第一PCB板、控制芯片及MEMS单体，所述外壳具有一端开口设置的容纳腔，所述第一PCB板封盖于容纳腔的开口处，所述控制芯片安装于第一PCB板朝向外壳的一侧且位于容纳腔内，所述控制芯片电性连接于第一PCB板，所述MEMS单体安装于容纳腔内，所述MEMS单体包括壳体、安装于壳体内的MEMS芯片以及封盖于壳体的敞开口的第二PCB板，所述第二PCB板设置有连通于壳体的内腔的第一通孔，所述MEMS芯片安装于第一通孔朝向壳体的一侧，所述MEMS芯片电性连接于第二PCB板，所述第二PCB板电性连接于控制芯片。

作为一种优选方案，所述第一PCB板设置有第二通孔，所述第二通孔贯通第一PCB板的上下两侧，所述MEMS单体安装于第二通孔的上方，所述第二PCB板连接于第一PCB板的上端，所述第一通孔与第二通孔对应设置。

作为一种优选方案，所述第二PCB板通过锡点焊接于第一PCB板的上端。

作为一种优选方案，所述容纳腔内设置有一支撑环，所述支撑环的上端抵接于外壳的上端的内侧壁，所述支撑环的下端抵接于第一PCB板的上端，所述控制芯片、MEMS单体均位于支撑环内，所述外壳的下端开口处向上形成有第一卷边，所述第一卷边压于第一PCB板的下端。

作为一种优选方案，所述第一PCB板贴片式封装于容纳腔的开口处，所述第一PCB板的周沿向四周延伸至外壳外。

作为一种优选方案，所述壳体远离第二PCB板的一侧设置有连通于壳体的内腔的第三通孔，所述第三通孔连通于容纳腔。

作为一种优选方案，所述容纳腔内于控制芯片的一侧设置有一电容，所述电容安装于第一PCB板的上端且电性连接于第一PCB板。

作为一种优选方案，所述第一PCB板的下端设置有一LED，所述LED电性连接于第一PCB板。

作为一种优选方案，所述外壳的上端设置有贯通外壳上下两侧的第四通孔，所述第四通孔连通于容纳腔，所述外壳的上端设置有一透气膜，所述透气膜覆盖于第四通孔的外侧。

作为一种优选方案，所述容纳腔内设置有第三PCB板、金属连接环，所述第三PCB板的上端抵接于外壳的上端的内侧壁，所述金属连接环的上端抵接于第三PCB板的下端，所述金属连接环的下端抵接于第一PCB板的上端，所述控制芯片、MEMS单体均位于金属连接环内，所述外壳的下端开口处向上形成有第二卷边，所述第二卷边压于第一PCB板的下端；

所述第三PCB板设置有第五通孔，所述第五通孔贯通第三PCB板的上下两端，所述MEMS单体安装于第五通孔的下方，所述第二PCB板连接于第三PCB板的下端，所述第一通孔与第五通孔、第四通孔对应设置。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是通过将MEMS芯片安装于通过第二PCB板封盖住的壳体内，以形成MEMS单体，从而实现了MEMS芯片的独立封装，达到了MEMS芯片的模组化单体设计的目的，组装时，可直接将MEMS单体通过第二PCB板焊接于气流传感器上，组装简便，便于实现自动化生产，提高了生产效率，且采用MEMS单体取代了传统电容式组件，改善了吸感缺陷，提高了用户的体验效果，具备耐高温的特性，有利于提高焊接效率和产品良率，降低了生产成本。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之实施例一的截面示意图；

图2是本实用新型之实施例二的截面示意图；

图3是本实用新型之实施例三的截面示意图。

附图标识说明：

10、外壳 11、容纳腔

12、第一卷边 13、第四通孔

14、第二卷边 20、第一PCB板

21、第二通孔 30、MCU芯片

40、MEMS单体 41、壳体

411、第三通孔 42、MEMS芯片

43、第二PCB板 431、第一通孔

50、支撑环 60、电容

70、LED 80、透气膜

90、第三PCB板 91、第五通孔

101、金属连接环。

具体实施方式

请参照图1至图3所示，其显示出了本实用新型之三种实施例的具体结构；其中，图1显示了实施例一的具体结构，图2显示了实施例二的具体结构，图3显示了实施例三的具体结构。

如图1所示，于实施例一中，一种具有模组化MEMS单体的气流传感器，包括外壳10、第一PCB板20、控制芯片及MEMS单体40，所述外壳10为金属外壳10，所述外壳10具有一端开口设置的容纳腔11，所述第一PCB板20封盖于容纳腔11的开口处。所述容纳腔11内设置有一支撑环50，所述支撑环50为金属环，所述支撑环50的上端抵接于外壳10的上端的内侧壁，所述支撑环50的下端抵接于第一PCB板20的上端，所述控制芯片、MEMS单体40均位于支撑环50内，所述外壳10的下端开口处向上形成有第一卷边12，所述第一卷边12压于第一PCB板20的下端，以实现第一PCB板20与外壳10的卷边式封装。所述第一PCB板20的下表面设置有用于与外部进行焊接的若干焊接锡点，以便于与外部的焊接。所述控制芯片安装于第一PCB板20朝向外壳10的一侧且位于容纳腔11内，所述控制芯片电性连接于第一PCB板20，优选地，所述控制芯片通过锡点焊接于第一PCB板20的上端，所述MEMS单体40安装于容纳腔11内，所述MEMS单体40包括壳体41、安装于壳体41内的MEMS芯片42以及封盖于壳体41的敞开口的第二PCB板43，所述第二PCB板43设置有连通于壳体41的内腔的第一通孔431，所述MEMS芯片42安装于第一通孔431朝向壳体41的一侧，所述MEMS芯片42电性连接于第二PCB板43，所述MEMS芯片42通过金属导线电连接于第二PCB板43，所述第二PCB板43电性连接于控制芯片。所述第二PCB板43通过锡点焊接于第一PCB板20的上端。所述控制芯片为MCU芯片30，所述MEMS芯片42依次通过第二PCB板43、第一PCB板20将信息传递至MCU芯片30。

如图1所示，于实施例一中，所述第一PCB板20设置有第二通孔21，所述第二通孔21贯通第一PCB板20的上下两侧，所述MEMS单体40安装于第二通孔21的上方，所述第二PCB板43连接于第一PCB板20的上端，所述第一通孔431与第二通孔21对应设置。

如图1所示，于实施例一中，所述壳体41远离第二PCB板43的一侧设置有连通于壳体41的内腔的第三通孔411。所述外壳10的上端设置有贯通外壳10上下两侧的第四通孔13，所述第四通孔13连通于容纳腔11，所述外壳10的上端设置有一透气膜80，所述透气膜80覆盖于第四通孔13的外侧。所述透气膜80为防水防油的透气膜80。

如图1所示，于实施例一中，所述容纳腔11内于控制芯片的一侧设置有一电容60，所述电容60安装于第一PCB板20的上端且电性连接于第一PCB板20，优选地，所述电容60通过锡点焊接于第一PCB板20的上端；所述电容60用于对控制芯片进行滤波作用。

如图1所示，于实施例一中，所述第一PCB板20的下端设置有一LED70，所述LED70电性连接于第一PCB板20，优选地，所述LED70通过锡点焊接于第一PCB板20的上端；所述LED70为指示灯，用于指示气流传感器的工作状态。

如图2所示，于实施例二中，一种具有模组化MEMS单体的气流传感器，包括外壳10、第一PCB板20、控制芯片及MEMS单体40，所述外壳10为金属外壳10，所述外壳10具有一端开口设置的容纳腔11，所述第一PCB板20封盖于容纳腔11的开口处。所述第一PCB板20贴片式封装于容纳腔11的开口处，所述第一PCB板20的周沿向四周延伸至外壳10外，以实现第一PCB板20与外壳10的贴片式封装。所述控制芯片安装于第一PCB板20朝向外壳10的一侧且位于容纳腔11内，所述控制芯片电性连接于第一PCB板20，优选地，所述控制芯片通过锡点焊接于第一PCB板20的上端，所述MEMS单体40安装于容纳腔11内，所述MEMS单体40包括壳体41、安装于壳体41内的MEMS芯片42以及封盖于壳体41的敞开口的第二PCB板43，所述第二PCB板43设置有连通于壳体41的内腔的第一通孔431，所述MEMS芯片42安装于第一通孔431朝向壳体41的一侧，所述MEMS芯片42电性连接于第二PCB板43，所述MEMS芯片42通过金属导线电连接于第二PCB板43，所述第二PCB板43电性连接于控制芯片。所述第二PCB板43通过锡点焊接于第一PCB板20的上端。所述控制芯片为MCU芯片30，所述MEMS芯片42依次通过第二PCB板43、第一PCB板20将信息传递至MCU芯片30。

如图2所示，于实施例二中，所述第一PCB板20设置有第二通孔21，所述第二通孔21贯通第一PCB板20的上下两侧，所述MEMS单体40安装于第二通孔21的上方，所述第二PCB板43连接于第一PCB板20的上端，所述第一通孔431与第二通孔21对应设置。

如图2所示，于实施例二中，所述壳体41远离第二PCB板43的一侧设置有连通于壳体41的内腔的第三通孔411，所述第三通孔411连通于容纳腔11。所述外壳10的上端设置有贯通外壳10上下两侧的第四通孔13，所述第四通孔13连通于容纳腔11，所述外壳10的上端设置有一透气膜80，所述透气膜80覆盖于第四通孔13的外侧。所述透气膜80为防水防油的透气膜80。

如图2所示，于实施例二中，所述容纳腔11内于控制芯片的一侧设置有一电容60，所述电容60安装于第一PCB板20的上端且电性连接于第一PCB板20，优选地，所述电容60通过锡点焊接于第一PCB板20的上端；所述电容60用于对控制芯片进行滤波作用。

如图3所示，于实施例三中，一种具有模组化MEMS单体的气流传感器，包括外壳10、第一PCB板20、控制芯片及MEMS单体40，所述外壳10为金属外壳10，所述外壳10具有一端开口设置的容纳腔11，所述第一PCB板20封盖于容纳腔11的开口处，所述控制芯片安装于第一PCB板20朝向外壳10的一侧且位于容纳腔11内，所述控制芯片电性连接于第一PCB板20，优选地，所述控制芯片通过锡点焊接于第一PCB板20的上端，所述MEMS单体40安装于容纳腔11内，所述MEMS单体40包括壳体41、安装于壳体41内的MEMS芯片42以及封盖于壳体41的敞开口的第二PCB板43，所述第二PCB板43设置有连通于壳体41的内腔的第一通孔431，所述MEMS芯片42安装于第一通孔431朝向壳体41的一侧，所述MEMS芯片42电性连接于第二PCB板43，所述MEMS芯片42通过金属导线电连接于第二PCB板43，所述第二PCB板43电性连接于控制芯片。

如图3所示，于实施例三中，所述容纳腔11内设置有第三PCB板90、金属连接环101，所述第三PCB板90的上端抵接于外壳10的上端的内侧壁，所述金属连接环101的上端抵接于第三PCB板90的下端，所述金属连接环101的下端抵接于第一PCB板20的上端，所述控制芯片、MEMS单体40均位于金属连接环101内，所述外壳10的下端开口处向上形成有第二卷边14，所述第二卷边14压于第一PCB板20的下端；所述第一PCB板20的下表面设置有用于与外部进行焊接的若干焊接锡点，以便于与外部的焊接。所述控制芯片为MCU芯片30，所述MEMS芯片42依次通过第二PCB板43、第三PCB板90、金属连接环101、第一PCB板20将信息传递至MCU芯片30。

如图3所示，于实施例三中，所述壳体41远离第二PCB板43的一侧设置有连通于壳体41的内腔的第三通孔411。所述外壳10的上端设置有贯通外壳10上下两侧的第四通孔13，所述第四通孔13连通于容纳腔11，所述外壳10的上端设置有一透气膜80，所述透气膜80覆盖于第四通孔13的外侧。所述透气膜80为防水防油的透气膜80。

如图3所示，于实施例三中，所述第三PCB板90设置有第五通孔91，所述第五通孔91贯通第三PCB板90的上下两端，所述MEMS单体40安装于第五通孔91的下方，所述第二PCB板43通过锡点焊接于第三PCB板90的下端，所述第一通孔431与第五通孔91、第四通孔13对应设置。

如图3所示，于实施例三中，所述容纳腔11内于控制芯片的一侧设置有一电容60，所述电容60安装于第一PCB板20的上端且电性连接于第一PCB板20，优选地，所述电容60通过锡点焊接于第一PCB板20的上端；所述电容60用于对控制芯片进行滤波作用。

如图3所示，于实施例三中，所述第一PCB板20的下端设置有一LED70，所述LED70电性连接于第一PCB板20，优选地，所述LED70通过锡点焊接于第一PCB板20的上端；所述LED70为指示灯，用于指示气流传感器的工作状态。

综上所述，本实用新型的设计重点在于，其主要是通过将MEMS芯片安装于通过第二PCB板封盖住的壳体内，以形成MEMS单体，从而实现了MEMS芯片的独立封装，达到了MEMS芯片的模组化单体设计的目的，组装时，可直接将MEMS单体通过第二PCB板焊接于气流传感器上，组装简便，便于实现自动化生产，提高了生产效率，且采用MEMS单体取代了传统电容式组件，改善了吸感缺陷，提高了用户的体验效果，具备耐高温的特性，有利于提高焊接效率和产品良率，降低了生产成本。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种具有模组化MEMS单体的气流传感器，其特征在于：包括外壳、第一PCB板、控制芯片及MEMS单体，该外壳具有一端开口设置的容纳腔，该第一PCB板封盖于容纳腔的开口处，该控制芯片安装于第一PCB板朝向外壳的一侧且位于容纳腔内，该控制芯片电性连接于第一PCB板，该MEMS单体安装于容纳腔内，该MEMS单体包括壳体、安装于壳体内的MEMS芯片以及封盖于壳体的敞开口的第二PCB板，该第二PCB板设置有连通于壳体的内腔的第一通孔，该MEMS芯片安装于第一通孔朝向壳体的一侧，该MEMS芯片电性连接于第二PCB板，该第二PCB板电性连接于控制芯片。

2.根据权利要求1所述的具有模组化MEMS单体的气流传感器，其特征在于：所述第一PCB板设置有第二通孔，所述第二通孔贯通第一PCB板的上下两侧，所述MEMS单体安装于第二通孔的上方，所述第二PCB板连接于第一PCB板的上端，所述第一通孔与第二通孔对应设置。

3.根据权利要求2所述的具有模组化MEMS单体的气流传感器，其特征在于：所述第二PCB板通过锡点焊接于第一PCB板的上端。

4.根据权利要求2所述的具有模组化MEMS单体的气流传感器，其特征在于：所述容纳腔内设置有一支撑环，所述支撑环的上端抵接于外壳的上端的内侧壁，所述支撑环的下端抵接于第一PCB板的上端，所述控制芯片、MEMS单体均位于支撑环内，所述外壳的下端开口处向上形成有第一卷边，所述第一卷边压于第一PCB板的下端。

5.根据权利要求2所述的具有模组化MEMS单体的气流传感器，其特征在于：所述第一PCB板贴片式封装于容纳腔的开口处，所述第一PCB板的周沿向四周延伸至外壳外。

6.根据权利要求1所述的具有模组化MEMS单体的气流传感器，其特征在于：所述壳体远离第二PCB板的一侧设置有连通于壳体的内腔的第三通孔，所述第三通孔连通于容纳腔。

7.根据权利要求1所述的具有模组化MEMS单体的气流传感器，其特征在于：所述容纳腔内于控制芯片的一侧设置有一电容，所述电容安装于第一PCB板的上端且电性连接于第一PCB板。

8.根据权利要求1所述的具有模组化MEMS单体的气流传感器，其特征在于：所述第一PCB板的下端设置有一LED，所述LED电性连接于第一PCB板。

9.根据权利要求1所述的具有模组化MEMS单体的气流传感器，其特征在于：所述外壳的上端设置有贯通外壳上下两侧的第四通孔，所述第四通孔连通于容纳腔，所述外壳的上端设置有一透气膜，所述透气膜覆盖于第四通孔的外侧。

10.根据权利要求9所述的具有模组化MEMS单体的气流传感器，其特征在于：所述容纳腔内设置有第三PCB板、金属连接环，所述第三PCB板的上端抵接于外壳的上端的内侧壁，所述金属连接环的上端抵接于第三PCB板的下端，所述金属连接环的下端抵接于第一PCB板的上端，所述控制芯片、MEMS单体均位于金属连接环内，所述外壳的下端开口处向上形成有第二卷边，所述第二卷边压于第一PCB板的下端；

所述第三PCB板设置有第五通孔，所述第五通孔贯通第三PCB板的上下两端，所述MEMS单体安装于第五通孔的下方，所述第二PCB板连接于第三PCB板的下端，所述第一通孔与第五通孔、第四通孔对应设置。