颗粒物检测装置的制作方法

本申请涉及空气传感器领域，具体而言，涉及一种颗粒物检测装置。

背景技术：

空气颗粒物传感器通常采用激光传感器，但是其面积较大，使用场景通常在室内净化器或新风系统。

发明人发现，空气颗粒物传感器由于采用二次封装后体积都较大。不方便使用在手机、手表等小微型产品中。进一步，使得相关带有空气颗粒物传感器的载体随身携带性较差。

针对相关技术中空气颗粒物传感器体积较大，可使用环境局限的的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本申请的主要目的在于提供一种颗粒物检测装置，以解决现有体积较大，可使用环境局限的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种颗粒物检测装置。

根据本申请的颗粒物检测装置包括：晶圆底部，其用于作为集成电路元件的载体；光源部，其用于发射激光光束；透镜部，其用于将激光光束通过处理后进入处理部；处理部，其用于处理所述激光光束；感光部，其用于接收经由透镜部的光束作用于颗粒物引起散射的光束并转化为电信号；集成电路元件部，其与所述感光部相连并安装在所述晶圆底部，用于处理接收到的电信号；结构部，其用于在所述晶圆底部上形成进风口结构、出风口结构以及激光通道结构。

进一步地，所述处理部用于减弱激光光束。

进一步地，所述感光部用于接收经由透镜部光束作用于颗粒物引起散射的光束。

进一步地，所述感光部至少包括一有效接收面。

进一步地，所述晶圆底部还包括：与外部载体连接的电性连接件。

进一步地，所述进风口结构采用开口通道。

进一步地，所述出风口结构采用开口通道。

进一步地，所述感光部与所述进风口结构、所述出风口结构形成空气流道。

进一步地，所述光源部设置有用于激光光束的隔离部。

进一步地，装置还包括：罩体部，所述罩体部与晶圆底部相连

在本申请实施例中，采用晶圆底部与光源部、透镜部、处理部、感光部、集成电路元件部以及结构部一次封装的方式，通过感光部接收经由透镜部的光束作用于颗粒物引起散射的光束并转化为电信号，达到了在集成电路元件部处理接收到的电信号的目的，从而实现了减小传感器体积的技术效果，进而解决了空气颗粒物传感器体积较大，可使用环境局限的技术问题。本申请可用于手机、手表等小微型产品中，大小比如可以是5*5*4。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的光路传播示意图；

图2是根据本申请一实施例的颗粒物检测装置结构示意图；

图3是根据本申请一优选实施例的颗粒物检测装置结构示意图；以及

图4是根据本申请实施例的颗粒物检测装置结构电路结构原理示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1至2所示，本申请实施例中的一种颗粒物检测装置，包括：晶圆底部1，其用于作为集成电路元件的载体；光源部2，其用于发射激光光束；透镜部3，其用于将激光光束通过处理后进入处理部；处理部4，其用于处理所述激光光束；感光部5，其用于接收经由透镜部的光束作用于颗粒物引起散射的光束并转化为电信号；集成电路元件部(未示出)，其与所述感光部相连并安装在所述晶圆底部1，用于处理接收到的电信号；结构部6，其用于在所述晶圆底部上形成进风口结构100、出风口结构200以及激光通道结构(未示出)。本申请实施例中的空气颗粒物传感器，晶圆底部1用于集成电路元件。具体地，晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片。通常可以在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，得到有特定电性功能的集成电路产品。光源部2用于发射激光光束，可以将光源部2电联至晶圆底部1上实现电路导通。透镜部3用于对光源部2发射的激光光束进行处理。处理部4的用于削弱激光光束，需要注意的是处理部4可以设计得具有多个折反射面用于通过多次的光线折射和/或反射对激光光束进行削弱。感光部5用于在空气从风口结构100进入后与激光光束混合发生散射，激光经过散射后进入到感光部5。需要注意的是，感光部5接收到的激光可以是只要通过某种方式造成激光光路发生改变的激光。在本申请的实施例中优选的是当空气中含有遮挡光束的颗粒时，激光光束通过散射到所述感光部5上。

具体地，在所述感光部5中用于将散射的激光经过相关预设处理后变为电信号。与感光部5相连并安装在所述晶圆底部的集成电路元件部用于处理从感光部5接收到的电信号，并根据现有的相关预设程序计算出当前的空气颗粒物浓度等空气指标参数并在对应产品的载体上输出检测数据。具体地，如图4所示，晶圆底部1上的集成电路元件部可以包括：感光部电路、滤波放大器、微处理器等，通过感光部电路处理的电信号通过滤波放大器后进入微处理器，在微处理器上现有的相关预设程序计算出当前的空气颗粒物浓度等空气指标参数。

作为本实施例中的优选，所述处理部4用于减弱激光光束。如图2所示，处理部4被设计有具有多个角度较大的折射或反射角度，可以将激光光束通过多次折射或反射后进行削弱。如果在空气中的空气纯洁度较高的时候，通常激光光束在经过透镜部3后光路不会发生改变，而会直接进入到处理部4中。

具体地，处理部4的激光处理结构的形状不限于是一个夹角，可以是一个圆弧，有益于对光进行减弱的结构即可。

从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：

在本申请实施例中，采用晶圆底部与光源部、透镜部、处理部、感光部、集成电路元件部以及结构部一次封装的方式，通过感光部接收经由透镜部的光束作用于颗粒物引起散射的光束并转化为电信号，达到了在集成电路元件部处理接收到的电信号的目的，从而实现了减小传感器体积的技术效果，进而解决了空气颗粒物传感器体积较大，可使用环境局限的技术问题。

作为本实施例中的优选，所述感光部5用于接收经由透镜部光束作用于颗粒物引起散射的光束。所述感光部5中将接收到的激光光束转化为电信号，并通过与感光部5相连并安装在所述晶圆底部处理接收到的电信号。

此外，感光部5可以固定在所述晶圆底部1上，具备通电和固定的功能，固定方式不限于焊接，能够实现导通即可。

作为本实施例中的优选，所述感光部至少包括一有效接收面。需要说明的是，感光部可以是如图2所示的方形的也可以是其他形状，只要具备接收面积即可，在本申请中并不进行限定。

作为本实施例中的优选，所述晶圆底部1还包括：与外部载体连接的电性连接件。所述晶圆底部1作为空气颗粒物传感器底部的电路集成部分，可以采用正反面布元器件，同时底面可以是带有焊盘或者有导电触电，用于与应用本产品的载体进行焊接后实现数据联通。

作为本实施例中的优选，所述进风口结构100采用开口通道，如图2所示，开口通道是指附图中喇叭形状的通道。在进风口采用开口通道设计，有助于更好的完成空气进入检测分道和对进入的空气进行均匀处理。

作为本实施例中的优选，所述出风口结构采用开口通道。如图2所示，开口通道是指附图中喇叭形状的通道。在出风方向采用开口通道设计，有助于快速空气流出风道，尽量减少空气的阻力。

作为本实施例中的优选，所述感光部5与所述进风口结构100、所述出风口结构200形成空气流道。

需要注意的是，可以设计所述感光部5分别与透镜部3和光源部2出于同一直线。同时，还需要注意的是，所述出风口结构200与感光部5、所述进风口结构100可以不处于同一直线，不限于任何形式的风道，只要可以形成空气流道即可。

作为本实施例中的优选，所述光源部2设置有用于激光光束的隔离部。光源部分可以进行隔离，有助于激光的光束控制。具体地，激光光束的隔离部可以通过过滤、遮挡等隔离的方式去除干扰，得到直光束。

作为本实施例中的优选，如图3所示，所述空气颗粒传感器中还包括：罩体部300，所述罩体部与晶圆底部相连。通过在空气颗粒传感器的顶面和四周可以增加金属罩，并与晶圆底部进行连接，可以有效地屏蔽外界对传感器的干扰。需要注意的是，材质也不限于金属，同时也可以将结构部6做成具有顶部封闭的部件相对应的结构。

本申请的实现原理如下：

颗粒物检测装置在通电后光源部2启动进行发出光，通过透镜部3完成激光光束的处理，激光光束此时照射并位于在感光部5的上方附近，完成与进风口结构100进来的空气混合，激光光束穿过空气通道后未经颗粒物遮挡的部分进入处理部4完成处理。当空气中含有遮挡光束的颗粒时，激光光束经过比如，散射到感光部5转换为电路信号，感光部5与集成电路元件部电路相通，集成电路元件部接收到电路信号完成数据整合，同时对应用本空气颗粒物传感器的载体比如，手表、手机上输出实时数据。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。