一种温度感应芯片和温度感应电路的制作方法

文档序号:15483082发布日期:2018-09-18 23:08阅读:159来源:国知局

本实用新型涉及传感器技术领域,具体涉及一种温度感应芯片和温度感应电路。



背景技术:

现有技术中,普遍使用的是分立式热敏电阻集成式热敏电路(如电子体温计),分立式热敏电阻集成式热敏电路一般都是采用热敏芯片两次封装完成,响应速度比较慢、精度也不高,分立式热敏电阻集成式热敏电路获得稳定和相对准确的温度需要30秒~10分钟左右,如医用电子体温计,要求夹在腋下至少1分钟才能读取数据,响应速度比较慢。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是:提供一种温度感应芯片和温度感应电路。

本实用新型提供了一种响应速度快的温度感应芯片:

一种温度感应芯片,包括:在硅基基材,硅基基材上制作有2个以上的导电孔;在硅基基材的一面制作有热敏电路,热敏电路的至少一个端部与一个导电孔连通。

优选的,热敏电路只有温度感应电路,放大采样、逻辑处理及校准都由MCU(微控制单元,Microcontroller Unit,简称MCU,也称微处理器)处理;或,

硅基基材上还制作有放大采样电路,放大采样电路的信号输入端连接热敏电路的信号输出端,放大采样电路输出模拟信号给MCU处理;或,

硅基基材上还制作有放大采样电路和AD采样电路,放大采样电路的信号输入端连接热敏电路的信号输出端,放大采样电路的信号输出端连接AD采样电路的信号输入端,AD采样电路输出数字信号给MCU,逻辑处理及校准都由MCU处理;或,

硅基基材上还制作有放大采样电路、AD采样电路、逻辑处理和校准存储电路,放大采样电路的信号输入端连接热敏电路的信号输出端,放大采样电路的信号输出端连接AD采样电路的信号输入端,AD采样电路的信号输出端连接逻辑处理和校准存储电路的信号输入端,校准存储电路输出准确数值给MCU处理。

优选的,在硅基基材的不含热敏电路的一面植入有焊球,焊球位于导电孔的底部;

热敏电路为铂、钼、钨或热敏陶瓷电阻材料。

优选的,在硅基基材上制作有2个以上的通孔,各个通孔位于热敏电路的一面通过封孔焊盘封住,热敏电路可以控制通过的电流以渐次烧开融化各个封孔焊盘;

封孔焊盘具有不同的厚度;或,封孔焊盘使用不同的材料制作;或,封孔焊盘具有不同的熔断电流。

优选的,各个通孔内分别注入有聚乙烯醇缩丁醛电极和Na+传感器电极;或,

各个通孔内分别注入有聚乙烯醇缩丁醛电极和K+传感器电极;或,

各个通孔内分别注入有Ag/AgCl电极和葡萄糖传感器电极;或,

各个通孔内分别注入有Ag/AgCl电极和乳酸传感器电极。

优选的,硅基基材上包括多个温度感应芯片单元,每个温度感应芯片单元包括:一组聚乙烯醇缩丁醛电极和Na+传感器电极、一组聚乙烯醇缩丁醛电极和K+传感器电极、一组Ag/AgCl电极和葡萄糖传感器电极和一组Ag/AgCl电极和葡萄糖传感器电极;

硅基基材上设置有多道从硅基基材的中心部位向边部螺旋式延伸的旋涂液堤坝;

注入电极溶液时,相邻的两条旋涂液堤坝之间的通道的中心部位滴入电极溶液,使用旋涂的方式将各种电极溶液分别注入有对应的通孔。

一种温度感应芯片的制造方法,包括:

A.在硅基基材上制作2个以上的导电孔;

B.在硅基基材的一面制作热敏电路,热敏电路的至少一个端部与一个导电孔连通。

优选的,热敏电路只有温度感应电路,放大采样、逻辑处理及校准都由MCU处理;或,

热敏电路只包含温度感应电路和放大采样电路,输出模拟信号给MCU处理;或,

热敏电路只包含温度感应电路、放大电路和AD采样电路,输出数字信号MCU,逻辑处理及校准都由MCU处理;或,

热敏电路包含温度感应电路、放大电路、AD采样电路、逻辑处理和校准存储电路,输出准确数值给MCU处理。

优选的,步骤B之后还包括:

C.在硅基基材的不含热敏电路的一面植入焊球,焊球位于导电孔的底部;

热敏电路为铂、钼、钨或热敏陶瓷电阻材料。

优选的,步骤A中还包括:

在硅基基材上制作2个以上的通孔,各个通孔位于热敏电路的一面通过封孔焊盘封住,热敏电路可以控制通过的电流以渐次烧开融化各个封孔焊盘;

封孔焊盘具有不同的厚度;或,封孔焊盘使用不同的材料制作;或,封孔焊盘具有不同的熔断电流。

优选的,各个通孔内分别注入有聚乙烯醇缩丁醛电极和Na+传感器电极;或,

各个通孔内分别注入有聚乙烯醇缩丁醛电极和K+传感器电极;或,

各个通孔内分别注入有Ag/AgCl电极和葡萄糖传感器电极;或,

各个通孔内分别注入有Ag/AgCl电极和乳酸传感器电极。

优选的,硅基基材上包括多个温度感应芯片单元,每个温度感应芯片单元包括:一组聚乙烯醇缩丁醛电极和Na+传感器电极、一组聚乙烯醇缩丁醛电极和K+传感器电极、一组Ag/AgCl电极和葡萄糖传感器电极和一组Ag/AgCl电极和葡萄糖传感器电极;

硅基基材上设置有多道从硅基基材的中心部位向边部螺旋式延伸的旋涂液堤坝;

注入电极溶液时,相邻的两条旋涂液堤坝之间的通道的中心部位滴入电极溶液,使用旋涂的方式将各种电极溶液分别注入有对应的通孔。

一种温度感应电路的制造方法,包括:

E.在硅基基材上制作2个以上的导电孔;

F.在硅基基材的一面制作热敏电路,热敏电路的至少一个端部与一个导电孔连通;

G.在硅基基材的不含热敏电路的一面植入焊球,焊球位于导电孔的底部;

H.切割硅基基材,获取温度感应芯片单元;

I.通过焊接工艺,将温度感应芯片单元焊接在电路板上,通过封装工艺将温度感应芯片单元固定在电路板上;

焊球的周部,温度感应芯片单元的侧部设置有封装胶,热敏电路漏在封装胶的外表面。

优选的,热敏电路的周侧设置有封装胶凹槽,封装胶凹槽与温度感应芯片单元的侧部连通。

本实用新型还提供了一种温度感应电路。

一种温度感应电路,包括电路板和温度感应芯片单元,温度感应芯片单元通过封装胶封装于电路板上;

温度感应芯片单元设置有热敏电路、导电孔和焊球,热敏电路和焊球分别位于温度感应芯片单元的两个面上,热敏电路通过导电孔连接焊球;

温度感应芯片单元通过焊球焊接在电路板的焊盘上,温度感应芯片单元通过封装胶固定在电路板上;

焊球的周部,温度感应芯片单元的侧部设置有封装胶,热敏电路漏在封装胶的外表面。

优选的,热敏电路的周侧设置有封装胶凹槽,封装胶凹槽与温度感应芯片单元的侧部连通;封装胶凹槽内的封装胶与温度感应芯片单元侧部的封装胶一体式设置。

本实用新型的有益效果是:一种温度感应芯片,包括:在硅基基材,硅基基材上制作有2个以上的导电孔;在硅基基材的一面制作有热敏电路,热敏电路的至少一个端部与一个导电孔连通。将热敏电路集成在硅基基材上,设置导电孔,导电孔将热敏电路导通至另一面,通过导电孔的植球工艺实现温度感应芯片与电路板或载板的连接,通过封装工艺将温度感应芯片封装电路板或载板上,热敏电路漏出封装胶之外,可以直接实现热敏电路与皮肤的近距离接触,由于能最大限度的减小热阻和热容,所以响应速度会大大加快,精度也会提升。对应的,本实用新型还提供了对应的温度感应电路。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的温度感应芯片的制造方法作进一步说明。

图1是本实用新型一种温度感应芯片的制造方法的流程图。

图2是本实用新型一种温度感应芯片的俯视图。

图3是本实用新型一种温度感应芯片的剖视图。

图4是本实用新型一种温度感应芯片的另一个实施例的俯视图。

图5是本实用新型一种温度感应芯片的另一个实施例的剖视图。

图6是本实用新型一种温度感应电路的结构示意图。

图7是本实用新型一种温度感应电路的制造方法的流程图。

图中:

1-硅基基材;11-导电孔;12-通孔;13-旋涂液堤坝;2-热敏电路;01-焊球;3-封孔焊盘;4-温度感应芯片单元;5-电路板;6-封装胶凹槽。

具体实施方式

下面结合附图1~7并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实用新型提供了一种温度感应芯片。

一种温度感应芯片,包括硅基基材1,在硅基基材1上制作有2个以上的导电孔11;在硅基基材1的一面制作有热敏电路2,热敏电路2的至少一个端部与一个导电孔11连通。

将热敏电路2集成在硅基基材1上,设置导电孔11,导电孔11将热敏电路2导通至另一面,通过导电孔11的植球工艺实现温度感应芯片与电路板或载板的连接,通过封装工艺将温度感应芯片封装电路板或载板上,热敏电路2漏出封装胶之外,可以直接实现热敏电路与皮肤的近距离、无障碍(或者说中间环节少)接触,响应速度快。

本实施例中,热敏电路2只有温度感应电路,放大采样、逻辑处理及校准都由MCU处理;或,

热敏电路2只包含温度感应电路和放大采样电路,输出模拟信号给MCU处理;或,

热敏电路2只包含温度感应电路、放大电路和AD采样电路,输出数字信号MCU,逻辑处理及校准都由MCU处理;或,

热敏电路2包含温度感应电路、放大电路、AD采样电路、逻辑处理和校准存储电路,输出准确数值给MCU处理。

本实施例中,在硅基基材1的不含热敏电路2的一面植入有焊球01,焊球01位于导电孔11的底部;

热敏电路2为铂、钼、钨或热敏陶瓷电阻材料。

本实施例中,在硅基基材1上还制作有2个以上的通孔12,各个通孔12位于热敏电路2的一面通过封孔焊盘3封住,硅基基材1上设置有用于渐次烧开融化各个封孔焊盘3的电路;

封孔焊盘3通过焊接工艺或半导体焊盘制作工艺制作;

封孔焊盘3具有不同的厚度;或,封孔焊盘3使用不同的材料制作;或,封孔焊盘3具有不同的熔断电流。

本实施例中,各个通孔12内分别注入有聚乙烯醇缩丁醛电极和Na+传感器电极;或,

各个通孔12内分别注入有聚乙烯醇缩丁醛电极和K+传感器电极;或,

各个通孔12内分别注入有Ag/AgCl电极和葡萄糖传感器电极;或,

各个通孔12内分别注入有Ag/AgCl电极和乳酸传感器电极。

本实施例中,硅基基材1上包括多个温度感应芯片单元,每个温度感应芯片单元包括:一组聚乙烯醇缩丁醛电极和Na+传感器电极、一组聚乙烯醇缩丁醛电极和K+传感器电极、一组Ag/AgCl电极和葡萄糖传感器电极和一组Ag/AgCl电极和葡萄糖传感器电极;

硅基基材1上设置有多道从硅基基材1的中心部位向边部螺旋式延伸的旋涂液堤坝13;

注入电极溶液时,相邻的两条旋涂液堤坝13之间的通道的中心部位滴入电极溶液,使用旋涂的方式将各种电极溶液分别注入有对应的通孔12。

本实用新型还提供了一种温度感应芯片的制造方法。

一种温度感应芯片的制造方法,包括:

A.在硅基基材1上制作2个以上的导电孔11;

B.在硅基基材1的一面制作热敏电路2,热敏电路2的至少一个端部与一个导电孔11连通。

将热敏电路2集成在硅基基材1上,设置导电孔11,导电孔11将热敏电路2导通至另一面,通过导电孔11的植球工艺实现温度感应芯片与电路板或载板的连接,通过封装工艺将温度感应芯片封装电路板或载板上,热敏电路2漏出封装胶之外,可以直接实现热敏电路与皮肤的近距离、无障碍(或者说中间环节少)接触,响应速度快。

本实施例中,热敏电路2只有温度感应电路,放大采样、逻辑处理及校准都由MCU处理;或,

硅基基材1上还制作有放大采样电路,放大采样电路的信号输入端连接热敏电路2的信号输出端,放大采样电路输出模拟信号给MCU处理;或,

硅基基材1上还制作有放大采样电路和AD采样电路,放大采样电路的信号输入端连接热敏电路2的信号输出端,放大采样电路的信号输出端连接AD采样电路的信号输入端,AD采样电路输出数字信号给MCU,逻辑处理及校准都由MCU处理;或,

硅基基材1上还制作有放大采样电路、AD采样电路、逻辑处理和校准存储电路,放大采样电路的信号输入端连接热敏电路2的信号输出端,放大采样电路的信号输出端连接AD采样电路的信号输入端,AD采样电路的信号输出端连接逻辑处理和校准存储电路的信号输入端,校准存储电路输出准确数值给MCU处理。

本实施例中,步骤B之后还包括:

C.在硅基基材1的不含热敏电路2的一面植入焊球01,焊球01位于导电孔11的底部;

热敏电路2为铂、钼、钨或热敏陶瓷电阻材料。

本实施例中,步骤A中还包括:

在硅基基材1上制作2个以上的通孔12,各个通孔12位于热敏电路2的一面通过封孔焊盘3封住,硅基基材1上设置有用于渐次烧开融化各个封孔焊盘3的电路;

封孔焊盘3通过焊接工艺或半导体焊盘制作工艺制作;

封孔焊盘3具有不同的厚度;或,封孔焊盘3使用不同的材料制作;或,封孔焊盘3具有不同的熔断电流。

本实施例中,各个通孔12内分别注入有聚乙烯醇缩丁醛电极和Na+传感器电极;或,

各个通孔12内分别注入有聚乙烯醇缩丁醛电极和K+传感器电极;或,

各个通孔12内分别注入有Ag/AgCl电极和葡萄糖传感器电极;或,

各个通孔12内分别注入有Ag/AgCl电极和乳酸传感器电极。

本实施例中,硅基基材1上包括多个温度感应芯片单元,每个温度感应芯片单元包括:一组聚乙烯醇缩丁醛电极和Na+传感器电极、一组聚乙烯醇缩丁醛电极和K+传感器电极、一组Ag/AgCl电极和葡萄糖传感器电极和一组Ag/AgCl电极和葡萄糖传感器电极;

硅基基材1上设置有多道从硅基基材1的中心部位向边部螺旋式延伸的旋涂液堤坝13;

注入电极溶液时,相邻的两条旋涂液堤坝13之间的通道的中心部位滴入电极溶液,使用旋涂的方式将各种电极溶液分别注入有对应的通孔12。

一种温度感应电路的制造方法,包括:

E.在硅基基材1上制作2个以上的导电孔11;

F.在硅基基材的一面制作热敏电路2,热敏电路2的至少一个端部与一个导电孔11连通;

G.在硅基基材1的不含热敏电路2的一面植入焊球01,焊球01位于导电孔11的底部;

H.切割硅基基材1,获取温度感应芯片单元4;

I.通过焊接工艺,将温度感应芯片单元4焊接在电路板5上,通过封装工艺将温度感应芯片单元4固定在电路板5上;

焊球01的周部,温度感应芯片单元4的侧部设置有封装胶,热敏电路2漏在封装胶的外表面。

本实施例中,热敏电路2的一侧设置有封装胶凹槽6,封装胶凹槽6与温度感应芯片单元4的侧部连通;

温度感应芯片单元4的侧部的封装胶与封装胶凹槽6内填充的封装胶一体式设置。

一种温度感应电路,包括电路板5和温度感应芯片单元4,温度感应芯片单元4通过封装胶封装于电路板5上;

温度感应芯片单元4设置有热敏电路2、导电孔11和焊球01,热敏电路2和焊球01分别位于温度感应芯片单元4的两个面上,热敏电路2通过导电孔11连接焊球01;

温度感应芯片单元4通过焊球01焊接在电路板5的焊盘上,温度感应芯片单元4通过封装胶固定在电路板5上;

焊球01的周部,温度感应芯片单元4的侧部设置有封装胶,热敏电路2漏在封装胶的外表面。

本实施例中,热敏电路2的周侧设置有封装胶凹槽6,封装胶凹槽6与温度感应芯片单元4的侧部连通;封装胶凹槽6内的封装胶与温度感应芯片单元4侧部的封装胶一体式设置。

本实用新型的不局限于上述实施例,本实用新型的上述各个实施例的技术方案彼此可以交叉组合形成新的技术方案,另外凡采用等同替换形成的技术方案,均落在本实用新型要求的保护范围内。

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