一种贴片式热释电红外传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种热释电红外传感器，具体为一种贴片式热释电红外传感器。
【背景技术】
[0002]热释电红外传感器是一种利用热释电效应原理制成的探测红外辐射的传感器，能够检测人或某些动物等发射出的红外线，经过滤波、放大等一系列动作后转换为电信号输出。
[0003]目前，市面上较常见的传统热释电红外传感器结构有封闭结构的管座和管帽，管帽上表面的红外光学滤光片为透红外线的窗口，与安装在管帽上的菲涅尔透镜一起构成热释电红外传感器的光学系统。封闭结构内设置有光学敏感元和固定该光学敏感元的支撑部件，在光学敏感元和支撑部件的下方有场效应管和固定该场效应管的基板，基板上印刷有使各元器件电气连接的电路，管座内部向下延伸有三根碳钢或铁镍合金材料的引脚。其工作原理是通过红外敏感元将接收到的红外信号经场效应管进行阻抗变换后输出模拟信号。
[0004]现有技术的热释电红外传感器的管座内部向下延伸的三根碳钢或铁镍合金材料的引脚需要手工焊接，操作不便，生产效率低下，不利于流水线生产；安装在管帽上的菲涅尔透镜、管座下延伸的引脚及后续处理电路的存在导致传感器体积较大，限制其微型化的发展。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是在于针对上述现有技术中的不足，实现SMT自动贴片工艺及回流焊工艺，实现大批量自动化生产，显著提高传感器装配的生产效率，降低了生产成本。
[0006]本实用新型是通过以下技术方案来实现的:
[0007]一种贴片式热释电红外传感器，其特征是包括有:封闭结构的外壳，由管帽和基板组成，管帽上表面的红外光学滤光片为透红外线的窗口。管帽和基板之间形成一定的收容空间，收容空间用于收纳、封装红外敏感元、支撑部件及信号处理电路，红外敏感元靠支撑部件固定，支撑部件和信号处理电路直接固定在基板上。信号处理电路是结型场效应管/运算放大器等，将热释电敏感元输出的电荷信号转换成电压信号/电流信号，经信号滤波、放大处理，输出模拟型的控制信号。
[0008]基板底部设置有焊盘，形成一种微型化，输出模拟型控制信号的贴片式热释电红外传感器。
[0009]进一步地，所述的管帽具有圆形、矩形或其它多边形形状。
[0010]进一步地，所述的管帽上表面的窗口具有矩形或者其它多边形形状。
[0011]进一步地，所述基板为金属化陶瓷基板。
[0012]进一步地，所述基板为环氧树脂PCB板。
[0013]进一步地，所述基板底部设置有焊盘，基板底部形成有数个对外的焊盘，构成表面贴装元件，适用于回流焊工艺，运用SMT自动贴片及回流焊工艺，应用于各种相关电路的组装。
[0014]进一步地，所述基板底部设置有焊盘，在焊盘上过孔并金属化，基板划切后留下部分金属化后的过孔，方便手工焊接。
[0015]进一步地，所述的红外敏感元为单元或多元敏感元。
[0016]进一步地，所述红外光学滤光片位于红外敏感元上方，其两个表面镀有红外增透膜及截止膜，同时起到红外增透和红外滤光双重作用。
[0017]进一步地，所述红外光学滤光片为平面硅基/平面锗基/平面红外玻璃基滤光片，并可以运用冷加工工艺或半导体刻蚀工艺，在其表面加工出菲涅尔条纹。
[0018]进一步地，所述红外光学滤光片为球面硅基/球面锗基/球面红外玻璃基滤光片。
[0019]本实用新型采用更轻的金属化陶瓷基板和环氧树脂PCB板，并去除较重的引脚，贴片形式封装，加工方便，良品率较高，成本较低，适用于玩具、数码、安防等领域，市场前景广阔。
【附图说明】
[0020]下面通过实施例，结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0021]图1为本实用新型的结构示意图；
[0022]图2为本实用新型的电路原理图；
[0023]图3为本实用新型的实施例1的结构示意图；
[0024]图4为本实用新型的实施例2-3的结构示意图；
[0025]I为基板，2为支撑部件，3为信号处理电路，4为红外敏感元，5为红外光学滤光片，6为管帽。
[0026]【具体实施方式】:
[0027]如图1所示，一种贴片式热释电红外传感器，包括有形成封闭结构的基板I和管帽6，该管帽6的上表面设有红外光学滤光片5，所述封闭结构内收纳与封装红外敏感元4、固定该红外敏感元4的支撑部件2及信号处理电路3，支撑部件和信号处理电路3固定在基板I上，基板I上印刷有使各元器件电气连接的电路，基板I底部设置有焊盘，运用SMT自动贴片及回流焊工艺，应用于各种相关电路的组装。
[0028]所述基板I为金属化陶瓷基板或环氧树脂PCB板。所述基板I底部设置有焊盘，运用SMT自动贴片及回流焊工艺，应用于各种相关电路的组装。所述红外敏感元4为单元或多元敏感元。所述红外光学滤光片5为红外玻璃/硅基镀增透膜和截止膜滤光片和高红外透过率平面玻璃镀增透膜和截止膜滤光片。所述的红外光学滤光片5为平面红外玻璃/硅基镀增透膜和截止膜滤光片，采用冷加工工艺或半导体刻蚀工艺，在表面加工出菲涅尔条纹。所述红外光学滤光片5为球状红外玻璃/硅基镀增透膜和截止膜滤光片。所述的基板I和管帽6为密封焊接结构。所述的信号处理电路是结型场效应管/运算放大器等。
[0029]实施例一:
[0030]如图3所示，基板I材料为金属化陶瓷基板，并作电磁屏蔽处理，以减少外界的电磁干扰。红外光学滤光片5为球状红外玻璃/硅基镀增透膜和截止膜滤光片，镀膜后的球状红外玻璃/硅划片后，嵌入管帽上的窗口处，并以树脂材料粘牢，替代光学滤光片，且体积小，满足微型化的要求。信号处理电路是结型场效应管。将该管帽6和基板I密封焊接，形成密封结构的贴片式热释电红外传感器。
[0031]实施例二:
[0032]如图4所示，基板I材料为环氧树脂PCB板，并作电磁屏蔽处理，以减少外界的电磁干扰。红外光学滤光片5为平面红外玻璃/硅基镀增透膜和截止膜滤光片，采用冷加工工艺或半导体刻蚀工艺，在表面加工出菲涅尔条纹，将其嵌入管帽上的硅基窗口处，并以树脂材料粘牢，替代光学滤光片。信号处理电路是运算放大器。将该管帽6和基板I密封焊接，形成密封结构的贴片式智能热释电红外传感器。
[0033]实施例三:
[0034]如图4所示，基板I材料为陶瓷基板，并作电磁屏蔽处理，以减少外界的电磁干扰。红外光学滤光片5为平面红外玻璃/硅基镀增透膜和截止膜滤光片，采用冷加工工艺或半导体刻蚀工艺，在表面加工出菲涅尔条纹，将其嵌入管帽上的硅基窗口处，并以树脂材料粘牢，替代光学滤光片。信号处理电路是结型场效应管。将该管帽6和基板I密封焊接，形成密封结构的贴片式热释电红外传感器。
[0035]上述实施例，只是本实用新型的三个实例，并不是用来限制本实用新型的实施与权利范围，凡与本实用新型权利要求所述内容相同或等同的技术方案，均应包括在本实用新型保护范围内。
【主权项】
1.一种贴片式热释电红外传感器，其特征包括有: 封闭结构的外壳，由管帽和基板组成，管帽上表面的红外光学滤光片为透红外线的窗口，管帽和基板之间形成一定的收容空间，红外敏感元靠支撑部件固定，支撑部件和信号处理电路直接固定在基板上； 信号处理电路是结型场效应管/运算放大器，将热释电敏感元输出的电荷信号转换成电压信号/电流信号，经信号滤波、放大处理，输出模拟型的控制信号； 基板底部设置有焊盘，形成一种微型化的贴片式热释电红外传感器。
2.根据权利要求1所述的贴片式热释电红外传感器，其特征在于:所述的管帽外形具有圆形、矩形或其它多边形形状。
3.根据权利要求1所述的贴片式热释电红外传感器，其特征在于:所述的管帽上表面的滤光片窗口具有矩形或者其它多边形形状。
4.根据权利要求1所述的贴片式热释电红外传感器，其特征在于:所述的基板为金属化陶瓷基板。
5.根据权利要求1所述的贴片式热释电红外传感器，其特征在于:所述基板为环氧树脂PCB板。
6.根据权利要求1所述的贴片式热释电红外传感器，其特征在于:所述基板底部形成有数个对外的焊盘，构成表面贴装元件，通过SMT自动贴片工艺和回流焊工艺，应用于各种相关电路的组装。
7.根据权利要求1所述的贴片式热释电红外传感器，其特征在于:所述基板底部设置有焊盘，在焊盘上过孔并金属化，基板划切后留下部分金属化后的过孔，通过手工焊接工艺，应用于各种相关电路的组装。
8.根据权利要求1所述的贴片式热释电红外传感器，其特征在于:所述的红外敏感元是单元或多元的红外敏感元。
9.根据权利要求1所述的贴片式热释电红外传感器，其特征在于:所述的红外光学滤光片位于红外敏感元上方，其两个表面镀有红外增透膜及截止膜。
10.根据权利要求9所述的贴片式热释电红外传感器，其特征在于:所述红外光学滤光片为平面硅基/平面锗基/平面红外玻璃基滤光片。
11.根据权利要求9所述的贴片式热释电红外传感器，其特征在于:所述红外光学滤光片为球面硅基/球面锗基/球面红外玻璃基滤光片。
【专利摘要】本实用新型公开了一种贴片式热释电红外传感器，包括有：封闭结构的外壳，由管帽和基板组成，管帽上表面的红外光学滤光片为透红外线的窗口，管帽和基板之间形成一定的收容空间。红外敏感元靠支撑部件固定，支撑部件和信号处理电路直接固定在基板上。信号处理电路是结型场效应管/运算放大器等，将热释电敏感元输出的电荷信号转换成电压信号/电流信号，经信号滤波、放大处理，输出模拟型的控制信号。基板底部设置有焊盘，形成一种微型化的贴片式热释电红外传感器。这种封装结构适用于SMT自动贴片及回流焊工艺，有利于大批量自动化生产，提高制造效率，降低制造成本。
【IPC分类】G01J5-02
【公开号】CN204535856
【申请号】CN201420622662
【发明人】张殿德, 孙福田, 李雪, 郑国恩, 白旭春, 文俊位
【申请人】南阳森霸光电股份有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2014年10月27日