一种基于PCB封装的压力和温度传感器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于PCB封装的压力和温度传感器，包括壳体，所述壳体具有中空的圆形腔体，圆形腔体内填充硅油，壳体具有前端和后端两个圆形凹槽，前端圆形凹槽和后端圆形凹槽与圆形腔体相通，前端圆形凹槽中焊接有压环和膜片，后端圆形凹槽中固定有PCB板，PCB板朝向前端的一面设置有压力芯片和温度传感器，PCB板朝向后端的一面设置有导线和取样电阻。该传感器通过简单的结构和工艺解决了压力传感和温度传感的集成问题。

A pressure and temperature sensor based on PCB encapsulation

The utility model provides a pressure and temperature sensor based on PCB package, including a shell. The shell has a hollow circular cavity. The circular cavity is filled with silicone oil. The shell has two circular grooves in the front end and the rear end. The front circular groove and the back end circular groove are connected with the circular cavity, and the front end is welded in the circular groove. A pressure loop and a diaphragm are attached. The back end is fixed with a PCB plate in the circular groove. A pressure chip and a temperature sensor are set on the front side of the PCB board. The PCB board is directed toward the back end with a wire and a sampling resistance. The sensor solves the integration problem of pressure sensing and temperature sensing by simple structure and technology.

【技术实现步骤摘要】
一种基于PCB封装的压力和温度传感器
本技术涉及测量测控领域，尤其涉及一种集成传感器。
技术介绍
随着科技的进步，自动化和智能化的蓬勃发展，带来了传感器的广泛应用市场。而传感器的小型化和高集成度要求是目前的前沿研究课题，国外一些芯片巨头公司纷纷行动，在芯片的集成度上着手来实现该目标，并取得了初步的成果。我国芯片技术相对落后，高端设备缺乏，要在尺寸有限的芯片上集成压力和温度传感功能难度很大。虽然我国的压力传感器在最近10年得到较大发展，但受工艺质量的影响，在测压精度和稳定性能等方面和国外产品还是有一定的差距，目前高精需求的压力传感器还是主要靠进口。在此背景条件下，要集成温度传感功能的话，即使能实现，而且温度传感精度能满足要求，但由于压力精度不够，整体性能还是不能达到一定的高度。申请人已授权的技术ZL201620102863.4公开了一种压力传感器，为了实现集成化，在已授权的技术基础上，申请人研发了集成压力传感和温度传感的传感器。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的问题，本技术提供了一种基于PCB封装的压力和温度传感器，该传感器通过简单的结构和工艺解决了压力传感和温度传感的集成问题。为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种基于PCB封装的压力和温度传感器，包括壳体，所述壳体具有中空的圆形腔体，圆形腔体内填充硅油，壳体具有前端和后端两个圆形凹槽，前端圆形凹槽和后端圆形凹槽与圆形腔体相通，前端圆形凹槽中焊接有压环和膜片，后端圆形凹槽中固定有PCB板，PCB板朝向前端的一面设置有压力芯片和温度传感器，PCB板朝向后端的一面设置有导线和取样电阻。后端圆形凹槽底部环绕圆形腔体设置有密封槽，密封槽中设置有密封圈。PCB板通过铆接或者螺纹旋压方式固定在后端圆形凹槽中。温度传感器和取样电阻串联在PCB板电路上。压力芯片邦定在PCB板上，即用胶水将压力芯片固定在PCB板上，然后用邦定线将压力芯片上有效节点连接导通到PCB板相应的焊点上。温度传感器焊接在PCB板上。导线和取样电阻焊接在PCB板上。本技术的有益效果是：1、采用PCB板作为基体，实现绝缘、导通和集成多种原器件的功能；采用密封件和铆接工艺实现封装和密封功能；有效解决了传感器的多功能集成问题，工艺简单可行，性能有保障，低成本高功效，通过简单的工艺让压力传感和温度传感集成变为现实，最大限度的降低了技术难度和生产研发成本；2、将不同等级的原件自由搭配组合，可兼顾市场对于成本与性能的不同选择之需求，高端应用可以选用高精密原件来组合；低端应用可以选用性价比高的原件来组合；有主次之分的可以强化主要宽松次要；这样灵活多变的组合有效避免了通过芯片集成技术带来的高成本及应用范围窄的弊端。附图说明下面结合附图对本技术进一步说明图1为本技术所述压力和温度传感器的剖面结构示意图；图2为本技术所述压力和温度传感器的分体结构示意图；图3为本技术所述压力和温度传感器的整体结构示意图。图4为本技术所述压力和温度传感器的电路原理图。具体实施方式下面结合附图说明和具体实施方式对本技术作进一步描述：实施例1如图1-3所示，一种PCB封装的压力传感器，包括压环1、膜片2、壳体3、密封圈4、压力芯片5、温度传感器11、取样电阻12、PCB板9和导线10，所述壳体3具有中空的圆形腔体6，圆形腔体6内填充硅油，壳体3的前端和后端具有圆形凹槽，前端圆形凹槽和后端圆形凹槽分别于圆形腔体6相通，前段圆形凹槽上焊接有压环1和膜片2，后端圆形凹槽中固定有PCB板9，PCB板9上朝向前端的一面设置有压力芯片5和温度传感器11，压力芯片5通过邦定线8邦定在PCB板上，温度传感器11通过焊接固定PCB板上，PCB板朝向后端的一面焊接有导线10和取样电阻12。后端圆形凹槽底部环绕圆形腔体设置有环形密封槽，密封槽中设置有密封圈4。如图4所示，左边是压力传感部分，在压力传感部分的基础上，温度传感器11和取样电阻12串联在电路，根据串联电阻分压原理，当温度传感器的阻值随着温度变化的同时，取样电阻两端的电压相应的变化，合理匹配取样电阻就可得到不同量程范围的“温度-电压”曲线，达到温度传感的目的。上述PCB封装的压力和温度传感器的制作工序为：1)将压环1和膜片2焊接在壳体3的前端，清洗烘干待用；2)将压力芯片5邦定在PCB板9上，所述即用胶水将芯片固定在PCB上，然后用金线或者铝线作为邦定线8将压力芯片上有效节点连接导通到PCB相应的焊点上；3)将温度传感器11焊接在PCB板9上；4)将密封圈放在壳体尾端的密封槽内，在密封圈上放置经过集成了压力芯片5和温度传感器11的PCB板9，然后放到压力机的模具中进行铆接；5)将铆接好的壳体3吸真空后灌充硅油；6)将导线10和取样电阻12焊接在PCB上。除了采用铆接的方式固定PCB板和壳体外，还可以采用其他方式例如螺纹旋压的方式固定PCB板和壳体。本设计中采用“阻值变化型”温度传感器作为实例，并不局限于采用某一种温度传感器，可以是半导体热敏电阻(如NTC、PTC、CRT等)也可以是金属热电阻(如铂、镍、铜等构成的Pt50、Pt100、Pt1000、Cu50、Cu100等)。同样适当改变电路原理，也可采用产热电偶(如铂铑、镍铬、镍硅等)或者晶体管式数字温度传感器(如AD590等)作为温度敏感原件，采用同样的结构原理和生产工艺，即可达到温度传感的目的。本技术采用PCB板承接内部芯片和外部导线基体实现绝缘和导通的功能；采用密封件和铆接工艺实现封装和密封功能，从而使得压力传感器的工艺简单可行，功效高。本领域技术人员将会认识到，在不偏离本专利技术的保护范围的前提下，可以对上述实施方式进行各种修改、变化和组合，并且认为这种修改、变化和组合是在独创性思想的范围之内的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PCB封装的压力和温度传感器，包括壳体，其特征在于，所述壳体具有中空的圆形腔体，圆形腔体内填充硅油，壳体具有前端和后端两个圆形凹槽，前端圆形凹槽和后端圆形凹槽与圆形腔体相通，前端圆形凹槽中焊接有压环和膜片，后端圆形凹槽中固定有PCB板，PCB板朝向前端的一面设置有压力芯片和温度传感器，PCB板朝向后端的一面设置有导线和取样电阻。

【技术特征摘要】
1.一种基于PCB封装的压力和温度传感器，包括壳体，其特征在于，所述壳体具有中空的圆形腔体，圆形腔体内填充硅油，壳体具有前端和后端两个圆形凹槽，前端圆形凹槽和后端圆形凹槽与圆形腔体相通，前端圆形凹槽中焊接有压环和膜片，后端圆形凹槽中固定有PCB板，PCB板朝向前端的一面设置有压力芯片和温度传感器，PCB板朝向后端的一面设置有导线和取样电阻。2.如权利要求1所述的一种基于PCB封装的压力和温度传感器，其特征在于，后端圆形凹槽底部环绕圆形腔体设置有密封槽，密封槽中设置有密封圈。3.如权利要求1所述的一种基于PCB封装的压力和温度传感器，其特征在于，PCB板通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文斌，
申请(专利权)人：浙江华西电子有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33