一种新型封装结构的热释电红外传感器的制作方法与工艺

本实用新型涉及热释电红外传感器技术领域，尤其是指一种新型封装结构的热释电红外传感器。

背景技术：
热释电红外传感器是一种利用热释电效应原理，将人体或某些动物所发出的红外线辐射信号，通过滤波，放大等一系列动作后转变为电信号的热敏感探测器。当前市面上的热释电红外传感器都是采用传统材料和结构制作，主要有管帽，管座形成密闭空间，管帽表面的窗口里装有滤光片，在密闭空间内有红外敏感元，固定红外敏感元的支撑部件，支撑部件固定在印刷有电路的基板上面，基板上面固定有场效应管，基板与管座之间电接。管座内部向下延伸有3根引脚。其工作原理是将由红外敏感元感应并接收到的红外辐射转变为微弱的电压信号，并经过场效应管进行阻抗变换或向外输出模拟信号。现有传感器的底座包含基板以及管座，基板与管座之间固定不牢会出现电磁干扰现象，生产工艺复杂，效率低下，不利于流水线生产；生产成本以及人工成本过高；并且传感器体积过大，难以适应物联网微型化趋势。

技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种在不影响传感器性能的同时，结构简单，体积小巧，生产成本低的新型封装结构的热释电红外传感器。本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种新型封装结构的热释电红外传感器，包括由管帽和基板组成的封闭结构的外壳，红外光学滤光片，红外敏感元和信号处理电路；管帽表面设置有红外光学滤光片使用的窗口，管帽底边或内部凸设有固定基板的遮挡架，管帽和基板之间形成密闭的收容空间；基板表面设有电路和敏感元支撑件，红外敏感元固定在敏感元支撑件上；信号处理电路固定在基板上，并与之电接，信号处理电路是结场效应管或运算放大器，通过将热释电敏感元释放出的微弱电信号转换为电压/电流信号，经滤波，放大等处理后实现为模拟输出；基板表面设有焊盘，基板内部向下延伸有多个引脚，组成一种微型化，结构简易化的热释电红外传感器。作为优选，所述的管帽内部固定基板的遮挡架，为凸起的沿/点。作为优选，所述的管帽底边固定基板的遮挡架，为底边压铸形成的边沿。作为优选，所述的管帽有至少一个用于标示定位的标示位。作为优选，所述的基板表面有电磁屏蔽处理结构，通过粘合，SMT表面贴装，或回流焊，平行封焊，激光焊接等工艺与管帽封装，实现电磁屏蔽。作为优选，所述的基板为环氧树脂PCB板或金属化的陶瓷基板。作为优选，所述的引脚是基板表面焊盘金属化过孔向下延伸或焊接形成的对外引脚，并可根据相关电路需要进行组装。作为优选，所述的红外敏感元为单元或多元红外敏感元。作为优选，所述的红外光学滤光片表面蒸镀有红外增透膜及截至膜；所述的红外光学滤光片为硅基，锗基，红外玻璃基和透红外薄膜基滤光片。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：敏感元支撑件，及信号处理电路直接固定在底板上，简化了结构及生产工艺，基板采用金属化陶瓷或者环氧树脂PCB板，减小了产品尺寸及重量，降低了生产及人工成本，特别适用于数码，安防，家电，玩具，及未来物联网应用，市场前景广阔。附图说明下面通过实施例，结合附图对本实用新型作进一步描述。图1为本实用新型实施例1-2的结构示意图；图2为图1的等效电路原理图；图3为本实用新型实施例3-4的结构示意图；图4为本实用新型底板的示意图；图5-10为本实用新型管帽结构的示意图；1为基板，2为信号处理芯片模块，3为敏感元支撑件，4为红外敏感元，5为管帽，6为红外光学滤光片，7为引脚。具体实施方式下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明：如图1-10所示，一种新型封装结构的热释电红外传感器包括有由管帽5和基板1组成的封闭结构的外壳，红外光学滤光片6，红外敏感元4，敏感元支撑件3，信号处理电路2。管帽5表面设置有红外光学滤光片6使用的窗口。管帽5和基板1之间形成密闭的收容空间，敏感元支撑件3和信号处理电路2直接固定在基板1上，基板1上印刷有连接各元器件的电路，基板1底部向下延伸有引脚7A/7B/7C。所述的管帽5内部固定基板1的遮挡架（未图示），为凸起的沿/点。所述的管帽5底边固定基板的遮挡架（未图示），为底边向外压铸形成的边沿。所述的底板1是金属化陶瓷基板。所述的底板1是环氧树脂PCB板。所述的管帽5和底板1形成密闭结构。所述的红外光学滤光片6是硅基/锗基/红外玻璃基/透红外薄膜基滤光片镀有红外增透膜和截至膜。所述的信号处理电路2是场效应管/运算放大器等，通过将热释电敏感元释放出的微弱电信号转换为电压/电流信号，经滤波，放大等处理后实现模拟输出。实施例一：如图1所示：管帽5内部固定基板1的遮挡架（未图示）为凸起的沿/点，红外光学滤光片6为是硅基/锗基/红外玻璃基/透红外薄膜基滤光片镀有红外增透膜和截至膜，红外光学滤光片6嵌入在管帽窗口内，并以树脂胶固定。信号处理电路2是场效应管/运算放大器等，直接固定在基板上，基板1是金属化陶瓷材料，表面印刷有电路。管帽5和基板1之间通过粘合，SMT表面贴装，或回流焊，平行封焊，激光焊接等工艺进行密闭。实现结构简化的目的。实施例二：如图1所示：管帽5内部固定基板1的遮挡架（未图示）为凸起的沿/点，红外光学滤光片6为是硅基/锗基/红外玻璃基/透红外薄膜基滤光片镀有红外增透膜和截至膜，红外光学滤光片6嵌入在管帽窗口内，并以树脂胶固定。信号处理电路2是场效应管/运算放大器等，直接固定在基板1上，基板1是环氧树脂PCB板，表面印刷有电路。管帽5和基板1之间通过粘合，SMT表面贴装，或回流焊，平行封焊，激光焊接等工艺进行密闭。实现结构简化的目的。实施例三：如图3所示：管帽5底边固定基板1的遮挡架（未图示），为底边向外压铸形成的边沿，红外光学滤光片6为是硅基/锗基/红外玻璃基/透红外薄膜基滤光片镀有红外增透膜和截至膜，红外光学滤光片6嵌入在管帽窗口内，并以树脂胶固定。信号处理电路2是场效应管/运算放大器等，直接固定在基板1上，基板1是金属化陶瓷材料，表面印刷有电路。管帽5和基板1之间通过粘合，SMT表面贴装，或回流焊，平行封焊，激光焊接等工艺进行密闭。实现结构简化的目的。实施例四：如图3所示：管帽5底边固定基板1的遮挡架（未图示），为底边向外压铸形成的边沿，红外光学滤光片6为是硅基/锗基/红外玻璃基/透红外薄膜基滤光片镀有红外增透膜和截至膜，红外光学滤光片6嵌入在管帽窗口内，并以树脂胶固定。信号处理电路2是场效应管/运算放大器等，直接固定在基板1上，基板1是环氧树脂PCB板，表面印刷有电路。管帽5和基板1之间通过粘合，SMT表面贴装，或回流焊，平行封焊，激光焊接等工艺进行密闭。实现结构简化的目的。上述实施例，仅是本实用新型的四个实施例，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内容相同或等同的技术方案，均应包括在本实用新型的保护范围内。