一種聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)，包括上蓋、襯底及底座，本發(fā)明通過(guò)在內(nèi)殼與底座之間設(shè)有用以限制所述襯底形變位移的限位結(jié)構(gòu)，當(dāng)傳感器接收壓力達(dá)到一定值時(shí)，在限位結(jié)構(gòu)的限制下，襯底停止形變，從而有效避免壓力大時(shí)襯底過(guò)度形變?cè)斐蓳p壞。
【專利說(shuō)明】一種聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳感器封裝結(jié)構(gòu)，特別涉及集成在輪胎或其它可能產(chǎn)生高溫高壓環(huán)境中的聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳感器(sensor)是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。聲表面波傳感器是利用聲表面波器件為轉(zhuǎn)換元件，將感受的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器?；竟ぷ髟硎菍⑸漕l信號(hào)發(fā)射到壓電材料的表面，然后將受到測(cè)量參數(shù)影響了的反射波再轉(zhuǎn)回電信號(hào)而獲取所需要的數(shù)據(jù)。
[0003]現(xiàn)有聲表面波傳感器的封裝結(jié)構(gòu)是殼體頂部蓋子上設(shè)有一個(gè)凹點(diǎn)，凹點(diǎn)將外界壓力傳遞到內(nèi)部的可變形襯底上。由于在實(shí)際測(cè)量如測(cè)量輪胎的溫度、壓力時(shí)，需將聲表面波傳感器放置于輪胎內(nèi)部，通過(guò)外界的數(shù)據(jù)采集器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輪胎的壓力和溫度等。而在輪胎硫化過(guò)程中傳感器受到的壓力是正常工作中壓力的2-3倍(半鋼胎工作3bar，硫化壓力26-28bar，全鋼胎工作13bar，硫化壓力26_28bar)，當(dāng)實(shí)際壓力超出測(cè)量范圍時(shí)極可能會(huì)對(duì)襯底造成不可逆的損壞，直接導(dǎo)致傳感器的永久性失效。另外，此種結(jié)構(gòu)傳感器還存在封裝過(guò)程中凹點(diǎn)與內(nèi)部壓電感應(yīng)區(qū)需人工校對(duì)調(diào)整，有時(shí)存在不能精確對(duì)正的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)，這種封裝結(jié)構(gòu)能夠有效的防止聲表面波傳感器在受到的壓力超出測(cè)量范圍時(shí)產(chǎn)生襯底破碎，從而實(shí)現(xiàn)將傳感器成功植入輪胎或其它高壓的環(huán)境中。其技術(shù)方案如下:
一種聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)，包括:上蓋，由內(nèi)、夕卜殼體組成；襯底，其上放置有壓力感應(yīng)膜片，該襯底中央處開(kāi)有透孔，透孔周邊的襯底為襯底壓力感應(yīng)區(qū)；底座，用于支撐襯底；所述內(nèi)殼與所述底座之間設(shè)有用以限制所述襯底形變位移的限位結(jié)構(gòu)。
[0005]作為限位結(jié)構(gòu)的一種實(shí)施方式，結(jié)構(gòu)如下:所述內(nèi)殼中央處設(shè)有第一凹陷部，所述第一凹陷部的底部至少部分覆蓋住所述襯底壓力感應(yīng)區(qū)；所述外殼中央處設(shè)有嵌入所述第一凹陷部的第二凹陷部；所述底座中央處設(shè)有凹槽，該凹槽的中央設(shè)有止擋凸柱，該止擋凸柱的頂端部分嵌入所述透孔中且與所述第一凹陷部的底部之間留有間隙；所述限位結(jié)構(gòu)由所述凸柱與所述第一凹陷部形成。
[0006]進(jìn)一步地，所述第一凹陷部的底部完全覆蓋住所述襯底壓力感應(yīng)區(qū)，所述襯底通過(guò)彈性粘合劑粘接在所述底座上。
[0007]作為限位結(jié)構(gòu)的另一種實(shí)施方式，結(jié)構(gòu)如下:所述內(nèi)殼中央處設(shè)有凹陷部，該凹陷部底部中央處為整體向外殼方向凸起的凸部，該凸部四周的凹陷部至少部分覆蓋住所述襯底壓力感應(yīng)區(qū)；所述底座中央處設(shè)有凹槽,該凹槽的中央設(shè)有止擋凸柱,該止擋凸柱的頂端嵌入所述透孔中且與所述凸起的底部之間留有間隙；所述限位結(jié)構(gòu)由所述凸柱與所述凹陷部形成。
[0008]進(jìn)一步地，所述凸部四周的凹陷部完全覆蓋住所述襯底壓力感應(yīng)區(qū)，所述襯底通過(guò)彈性粘合劑粘接在所述底座上。
[0009]作為限位結(jié)構(gòu)的再一種實(shí)施方式，結(jié)構(gòu)如下:所述內(nèi)殼中央處設(shè)有第一凹陷部，該凹陷部底部中央處為整體向底座方向凹陷并伸出所述透孔的凹部，該凹部四周的凹陷部至少部分覆蓋住所述襯底壓力感應(yīng)區(qū)；所述外殼中央處設(shè)有嵌入所述第一凹陷部的第二凹陷部；所述底座中央處設(shè)有凹槽，所述凹槽與所述凹部的底部之間留有間隙；所述限位結(jié)構(gòu)由所述凹槽的底部與所述第一凹陷部形成。
[0010]進(jìn)一步地，所述凹部四周的凹陷部完全覆蓋住所述襯底壓力感應(yīng)區(qū)，所述襯底通過(guò)彈性粘合劑粘接在所述底座上。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果如下:
1、本發(fā)明在內(nèi)殼與底座之間設(shè)有用以限制所述襯底形變位移的限位結(jié)構(gòu)，當(dāng)傳感器接收壓力達(dá)到一定值時(shí)，在限位結(jié)構(gòu)的限制下，襯底停止形變，從而有效避免壓力大時(shí)襯底過(guò)度形變?cè)斐蓳p壞。
[0012]2.本發(fā)明通過(guò)殼體與底座之間特定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)較為精確地對(duì)安裝進(jìn)行定位，從而提高傳感器感應(yīng)壓力的準(zhǔn)確性。
[0013]結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清
λ.Μ
/E.ο
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)不帶上蓋時(shí)的俯視示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例一聲表面波傳感器襯底俯視$意圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例一聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)縱向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例二縱向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例三縱向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
各圖中主要標(biāo)號(hào)如下:1、上蓋；1-1、外殼；1-1-1、第二凹陷部；1_2、內(nèi)殼；1-2-1、第一凹陷部；2、襯底；2-1、襯底壓力感應(yīng)區(qū)；2-2、透孔；3、底座；3-1、凹槽；3_2、止擋凸柱。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例一，參考圖1，圖2及圖3，其中圖1為不帶上蓋時(shí)的聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)不意圖，圖2為聲表面波傳感器襯底結(jié)構(gòu)意圖，圖3為聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)縱向剖視結(jié)構(gòu)示意圖，為了各部分結(jié)構(gòu)清楚示意，圖中一些部件沒(méi)有打剖面線。
[0017]如上各圖所示，本實(shí)施例聲表面波傳感器包括:上蓋1、襯底2及底座3。
[0018]參考圖3,所述上蓋I由內(nèi)殼1-2、外殼1-1組成,所述內(nèi)殼1-2中央處設(shè)有第一凹陷部1-2-1，所述第一凹陷部1-2-1的底部至少部分覆蓋住襯底壓力感應(yīng)區(qū)2-1 (后續(xù)介紹);所述外殼中央處設(shè)有嵌入所述第一凹陷部1-2-1的第二凹陷部1-1-1，本實(shí)施例第一、第二凹陷部均為圓柱形，兩圓柱形的軸線重合，為了提高傳感器感應(yīng)壓力的準(zhǔn)確性，本實(shí)施例第一凹陷部1-2-1的底部完全覆蓋住襯底壓力感應(yīng)區(qū)2-1，即當(dāng)?shù)谝话枷莶?-2-1的底部與襯底壓力感應(yīng)區(qū)2-1相接觸時(shí)，第一凹陷部1-2-1的底部與襯底壓力感應(yīng)區(qū)2-1的接觸面積大于底壓力感應(yīng)區(qū)2-1的面積，這樣，即便實(shí)際安裝時(shí)有裝配誤差，也不會(huì)使第一凹陷部1-2-1超出襯底壓力感應(yīng)區(qū)的范圍，從而保證SAW傳感器感應(yīng)壓力的準(zhǔn)確性。
[0019]參考圖2，所述襯，2上放置有壓力感應(yīng)膜片4，該襯底中央處開(kāi)有透孔2-2，本實(shí)施例透孔為圓形，透孔2-2周邊的襯底為襯底壓力感應(yīng)區(qū)2-1，即位于透孔2-2周邊的一圈襯底上設(shè)為襯底壓力感應(yīng)區(qū)2-1，主要用以感受內(nèi)殼作用于其上的力，并將其傳遞給壓力感應(yīng)膜片4 ;本實(shí)施例壓力感應(yīng)膜片4為聲表面波器件或其他壓力感應(yīng)膜片。
[0020]所述底座3用于支撐襯底2，所述底座3中央處設(shè)有凹槽3-1，用以給所述襯底2提供形變空間，該凹槽3-1的中央設(shè)有止擋凸柱3-2，該止擋凸柱3-2的頂端嵌入所述透孔2-2中且與所述第一凹陷部1-2-1的底部之間留有間隙；本實(shí)施例襯底2通過(guò)彈性粘合劑粘接在所述底座3上，這樣，襯底2在發(fā)生形變時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致粘合結(jié)合部分外側(cè)襯底發(fā)生形變。
[0021]本實(shí)施例所述凸柱3-2與所述第一凹陷部1-2-1形成用以限制所述襯底2形變位移的限位結(jié)構(gòu)。下面結(jié)合實(shí)際使用過(guò)程對(duì)其予以詳細(xì)介紹。
[0022]實(shí)際測(cè)量時(shí)，當(dāng)傳感器受到壓力時(shí)，外殼的第二凹陷部1-1-1向下，即向底座方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至第一凹陷部1-2-1的底部，進(jìn)而，第一凹陷部1-2-1的底部壓迫襯底壓力感應(yīng)區(qū)2-1產(chǎn)生形變，進(jìn)而通過(guò)壓力感應(yīng)膜片4及外部檢測(cè)裝置檢測(cè)出壓力。伴隨著壓力的增大，襯底2會(huì)逐漸向下形動(dòng)，由于，在止擋凸柱3-2的限制下，襯底2停止形變，從而有效避免了壓力過(guò)大時(shí)襯底2過(guò)度形變?cè)斐蓳p壞。本實(shí)施例止擋凸柱3-2的頂端與第一凹陷部
1-2-1的底部之間的間隙大小可根據(jù)襯底來(lái)選擇，以不超過(guò)襯底的最大形變位移為準(zhǔn)。
[0023]實(shí)施例二，參考圖4，本實(shí)施與實(shí)施例一的不同之處在于限位結(jié)構(gòu)，具體地，本實(shí)施所述內(nèi)殼1-2中央處設(shè)有凹陷部1-2-1，該凹陷部底部中央處為整體向外殼方向凸起的凸部1-2-1-1，該凸部1-2-1-1四周的凹陷部1-2-1-2至少部分覆蓋住所述襯底壓力感應(yīng)區(qū)
2-1;所述底座凹槽3-1的中央設(shè)有止擋凸柱3-2，該止擋凸柱3-2的頂端嵌入所述透孔中且與所述凸起1-2-1-1的底部之間留有間隙；所述限位結(jié)構(gòu)由所述止擋凸柱3-2與所述凹陷部1-2-1形成。其他與實(shí)施例一相同，此不贅述。
[0024]實(shí)際測(cè)量時(shí)，當(dāng)傳感器受到壓力時(shí)，外殼的第二凹陷部1-1-1向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而壓迫第一凹陷部1-2-1向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而，凸部1-2-1-1四周的凹陷部1-2-1-2壓迫襯底壓力感應(yīng)區(qū)2-1產(chǎn)生形變，進(jìn)而通過(guò)壓力感應(yīng)膜片4及外部檢測(cè)裝置檢測(cè)出壓力。伴隨著壓力的增大，襯底2會(huì)逐漸向下形動(dòng)，由于止擋凸柱3-2的頂端與與所述凸起1-2-1-1的底部之間間隙有限，故在凹槽凸柱3-2的限制下，襯底停止形變，這樣在傳感器受力較大時(shí)，將力直接作用在上蓋和底座上，避免了較脆的襯底受力超出其彈性形變范圍致使襯底發(fā)生過(guò)度形變?cè)斐蓳p壞。
[0025]實(shí)施例三，參考圖5，本實(shí)施與上述實(shí)施例的不同之處同樣在于限位結(jié)構(gòu)，具體地，所述內(nèi)殼中央處設(shè)有第一凹陷部1-2-1，該凹陷部1-2-1底部中央處為整體向底座方向凹陷并伸出所述透孔的凹部1-2-1-1，該凹部1-2-1-1四周的凹陷部1-2-1-2至少部分覆蓋住所述襯底壓力感應(yīng)區(qū)2-1 ;所述外殼中央處設(shè)有嵌入所述第一凹陷部1-2-1的第二凹陷部1-1-1 ;所述底座中央處設(shè)有凹槽3-1，所述凹槽3-1與所述凹部1-2-1-1的底部之間留有間隙；所述限位結(jié)構(gòu)由所述凹槽的底部與所述第一凹陷部形成。其他與實(shí)施例一、二相同，此不贅述。
[0026]實(shí)際測(cè)量時(shí)，當(dāng)傳感器受到壓力時(shí)，外殼的第二凹陷部1-1-1向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而壓迫第一凹陷部1-2-1向下運(yùn)動(dòng)，凹部1-2-1-1四周的凹陷部1-2-1-2壓迫襯底產(chǎn)生形變，由于凹部1-2-1-1與凹槽底部之間的間隙有限，故可有效避免壓力過(guò)大時(shí)襯底過(guò)度形變?cè)斐蓳p壞。
[0027]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)，包括: 上蓋，由內(nèi)、外殼體組成； 襯底，其上放置有壓力感應(yīng)膜片，該襯底中央處開(kāi)有透孔，透孔周邊的襯底為襯底壓力感應(yīng)區(qū)； 底座，用于支撐襯底； 其特征在于，所述內(nèi)殼與所述底座之間設(shè)有用以限制所述襯底形變位移的限位結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述內(nèi)殼中央處設(shè)有第一凹陷部，所述第一凹陷部的底部至少部分覆蓋住所述襯底壓力感應(yīng)區(qū)； 所述外殼中央處設(shè)有嵌入所述第一凹陷部的第二凹陷部； 所述底座中央處設(shè)有凹槽，該凹槽的中央設(shè)有止擋凸柱，該止擋凸柱的頂端部分嵌入所述透孔中且與所述第一凹陷部的底部之間留有間隙； 所述限位結(jié)構(gòu)由所述凸柱與所述第一凹陷部形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述內(nèi)殼中央處設(shè)有凹陷部，該凹陷部底部中央處為整體向外殼方向凸起的凸部，該凸部四周的凹陷部至少部分覆蓋住所述襯底壓力感應(yīng)區(qū)； 所述底座中央處設(shè)有凹槽，該凹槽的中央設(shè)有止擋凸柱，該止擋凸柱的頂端嵌入所述透孔中且與所述凸起的底部之間留有間隙； 所述限位結(jié)構(gòu)由所述凸柱與所述凹陷部形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述內(nèi)殼中央處設(shè)有第一凹陷部，該凹陷部底部中央處為整體向底座方向凹陷并伸出所述透孔的凹部，該凹部四周的凹陷部至少部分覆蓋住所述襯底壓力感應(yīng)區(qū)； 所述外殼中央處設(shè)有嵌入所述第一凹陷部的第二凹陷部； 所述底座中央處設(shè)有凹槽，所述凹槽與所述凹部的底部之間留有間隙； 所述限位結(jié)構(gòu)由所述凹槽的底部與所述第一凹陷部形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一凹陷部的底部完全覆蓋住所述襯底壓力感應(yīng)區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸部四周的凹陷部完全覆蓋住所述襯底壓力感應(yīng)區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹部四周的凹陷部完全覆蓋住所述襯底壓力感應(yīng)區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述襯底通過(guò)彈性粘合劑粘接在所述底座上。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述襯底通過(guò)彈性粘合劑粘接在所述底座上。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聲表面波傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述襯底通過(guò)彈性粘合劑粘接在所述底座上。
【文檔編號(hào)】G01L19/06GK103557987SQ201310469324
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】袁仲雪, 滕學(xué)志, 陳海軍, 董蘭飛, 任麗艷, 佟強(qiáng), 李玉峰, 鄔立春 申請(qǐng)人:軟控股份有限公司