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Title:
TEMPERATURE-HUMIDITY SENSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/192062
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a temperature-humidity sensor, comprising a hollow encapsulation case (1), wherein a PCB board (2) is arranged in the encapsulation case (1), and a humidity-sensing chip (21) is arranged at the front portion of the PCB board (2); a detection window (11) is arranged on a panel of the encapsulation case (1), a shaping frame (3) and a sizing frame (4) which are of a collared structure are arranged on the PCB board (2), the shaping frame (3), the sizing frame (4) and the detection window (11) are nested successively and are in an interference fit with each other, and the shaping frame (3) is arranged annularly around the humidity-sensing chip (21) and is connected to the PCB board (2) in a fitted manner; an upper port of the shaping frame (3) is coated by a filter membrane (33), and a rim of the filter membrane (33) is sandwiched between the sizing frame (4) and the shaping frame (3); and a threading base (24) insulates an inner cavity of the encapsulation case (1), which may decrease the consumption amount of sealant (17) in an encapsulation opening (12), the PCB board (2) is fixed by a guiding groove (14) in the encapsulation case (1), the shaping frame (3) and the sizing frame (4) cooperate with the filter membrane (33) to surround the humidity-sensing chip (21) so as to form sealed protection, which may improve the efficiency and effect of encapsulation, further improving and increasing the protective property, the sensitivity and the reliability.

Inventors:
LONG KEWEN (CN)
YAN TIANBAO (CN)
Application Number:
PCT/CN2017/086762
Publication Date:
October 25, 2018
Filing Date:
June 01, 2017
Export Citation:
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Assignee:
CHUANDONG MAGNETIC ELECTRONICS CO LTD (CN)
International Classes:
G01D11/26; G01D21/02
Domestic Patent References:
WO2005031273A12005-04-07
Foreign References:
CN206709887U2017-12-05
CN206683691U2017-11-28
CN104089639A2014-10-08
CN104101689A2014-10-15
CN205317928U2016-06-15
CN204788479U2015-11-18
US20140076026A12014-03-20
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING KEYI INTELLECTUAL PROPERTY FIRM (CN)
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Claims:
权利要求书

一种温湿度传感器,包括中空的封装壳 (1) , 封装壳 (1) 内设有 PC B板 (2) , PCB板 (2) 的前部设有湿敏芯片 (21) ; 其特征在于: 所述封装壳 (1) 的面板上设有与湿敏芯片 (21) 上下对应的探测窗 口 (11) , PCB板 (2) 上设有环套结构的整形框 (3) 和定型框 (4 ) , 整形框 (3) 、 定型框 (4) 与探测窗口 (11) 依次嵌套且相互间 呈过盈配合, 整形框 (3) 环设于湿敏芯片 (21) 四周且与 PCB板 (2 ) 配合连接; 所述整形框 (3) 的上端口上包覆有滤膜 (33) , 滤膜

(33) 的缘边夹设于定型框 (4) 和整形框 (3) 之间。

根据权利要求 1所述的温湿度传感器, 其特征在于: 所述封装壳 (1) 的后端幵设有封装口 (12) , PCB板 (2) 的后端设有若干引线 (22 ) , PCB板 (2) 的后端设有隔断封装壳 (1) 前后内腔的穿线板 (24 ) , 穿线板 (24) 上设有若干穿线孔 (25) 。

根据权利要求 2所述的温湿度传感器, 其特征在于: 所述封装壳 (1) 的两内侧壁上均设有凸起的导向条 (13) , 导向条 (13) 上设有导向 槽 (14) , PCB板 (2) 的两侧边分别穿设于对应侧的导向槽 (14) 内。

根据权利要求 3所述的温湿度传感器, 其特征在于: 所述 PCB板 (2) 的前端边与封装壳 (1) 前端板抵触设置, PCB板 (2) 的后端边与导 向条 (13) 的后端平齐, 穿线板 (24) 的两侧边分别两个导向条 (13 ) 后端抵触设置, 穿线板 (24) 后侧的封装口 (12) 内填充有密封胶 (17) 。

根据权利要求 1所述的温湿度传感器, 其特征在于: 所述 PCB板 (2) 的前端边上设有定位嵌槽 (23) , 整形框 (3) 的前端设有扣件 (31 ) , 扣件 (31) 上横向幵设有适配卡槽 (32) ; 所述定位嵌槽 (23) 与适配卡槽 (32) 构成十字交错的咬合结构, 扣件 (31) 装配在 PCB 板 (2) 的前端的定位嵌槽 (23) 上且扣件 (31) 与封装壳 (1) 前端 板抵触定位。 [权利要求 6] 根据权利要求 1所述的温湿度传感器, 其特征在于: 所述探测窗口 (1

1) 上设有与封装壳 (1) 一体的探头框 (15) , 定型框 (4) 嵌套于 探头框 (15) 的下端口内, 探头框 (15) 上端口内设有拔模斜口 (16

Description:
一种温湿度传感器

技术领域

[0001] 本发明涉及温湿度传感装置技术领域, 具体指一种温湿度传感器。

背景技术

[0002] 工农业生产、 气象、 环保、 国防、 科研、 航天等部门经常需要对环境湿度进行 测量及控制, 在常规的环境参数中, 湿度是最难准确测量的一个参数。 湿度传 感器是通过湿敏元件来采集空气中水分数据的 一种传感装置, 其通过数字模拟 信号反馈给中央处理器, 从而采取一系列的除湿、 加湿等措施使环境达到理想 状态。

[0003] 湿度敏感芯片为了获得较为精确的探测值, 常常被直接暴露于待测环境中, 因 为防尘不利又长期处于一种湿度环境, 加上低温、 水汽等因素导致传感器探测 值失真。 现有的湿敏芯片封装多采用晶体管外壳封装、 单列直插封装、 SOP小外 型塑料封装及其他封装方式, 这些封装方式的结构各异且性能不一。 如中国专 利 201410351484.4提出的一种湿度传感器, 其通过内层过滤纸、 内封胶、 外封胶

、 防水密封圈等结构层层防护, 使内层芯片获得防尘、 防水和耐低温的防护效 果。 但是这样封装程序复杂、 良品率低, 各层防护结构之间的干涉容易导致湿 度芯片的探测灵敏度降低、 测量偏差值过大。 现有的湿度感应器在测量精度控 制和环境耐受性方面尚存在较多的不足, 封装结构复杂导致生产效率和良品率 较低。 因此, 现有技术还有待于改进和发展。

技术问题

[0004] 本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足 , 提供一种结构合理、 方便封装

、 降低封胶用量、 灵敏度可靠性高的温湿度传感器。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 为了实现上述目的, 本发明采用以下技术方案:

[0006] 本发明所述的一种温湿度传感器,包括中空的 装壳, 封装壳内设有 PCB板, P CB板的前部设有湿敏芯片; 所述封装壳的面板上设有与湿敏芯片上下对应 的探 测窗口, PCB板上设有环套结构的整形框和定型框, 整形框、 定型框与探测窗口 依次嵌套且相互间呈过盈配合, 整形框环设于湿敏芯片四周且与 PCB板配合连接 ; 所述整形框的上端口上包覆有滤膜, 滤膜的缘边夹设于定型框和整形框之间

[0007] 根据以上方案, 所述封装壳的后端幵设有封装口, PCB板的后端设有若干引线

, PCB板的后端设有隔断封装壳前后内腔的穿线板 , 穿线板上设有若干穿线孔。

[0008] 根据以上方案, 所述封装壳的两内侧壁上均设有凸起的导向条 , 导向条上设有 导向槽, PCB板的两侧边分别穿设于对应侧的导向槽内。

[0009] 根据以上方案, 所述 PCB板的前端边与封装壳前端板抵触设置, PCB板的后端 边与导向条的后端平齐, 穿线板的两侧边分别两个导向条后端抵触设置 , 穿线 板后侧的封装口内填充有密封胶。

[0010] 根据以上方案, 所述 PCB板的前端边上设有定位嵌槽, 整形框的前端设有扣件 , 扣件上横向幵设有适配卡槽; 所述定位嵌槽与适配卡槽构成十字交错的咬合 结构, 扣件装配在 PCB板的前端的定位嵌槽上且扣件与封装壳前端 板抵触定位。

[0011] 根据以上方案, 所述探测窗口上设有与封装壳一体的探头框, 定型框嵌套于探 头框的下端口内, 探头框上端口内设有拔模斜口。

发明的有益效果

有益效果

[0012] 本发明有益效果为: 本发明结构合理, 通过穿线板的隔断封装壳内腔, 降低封 装口内的密封胶用量, PCB板在封装壳内由导向槽固定, 整形框和定型框配合滤 膜围绕湿敏芯片构成密封防护, 提高封装效率和效果, 探头框上端口通过拔模 斜口便于幵模和装配, 且对探测窗口构成常态的水汽外流; 使温湿度传感器在 2 5°C、 65%RH条件下, 重复测量偏差在 3%RH范围内, 探测响应吋间在在 10s内; 在 85°C、 85%RH条件下通电运行 240h, 探测值偏差在 5<¾RH范围内; 长期运行条 件下的防护性、 灵敏度和可靠性上得到了进一步的改善和提升 。

对附图的简要说明

附图说明 [0013] 图 1是本发明的整体爆炸结构示意图。

[0014] 图中:

[0015] 1、 封装壳; 2、 PCB板; 3、 整形框; 4、 定型框; 11、 探测窗口; 12、 封装口 ; 13、 导向条; 14、 导向槽; 15、 探头框; 16、 拔模斜口; 17、 密封胶; 21、 湿敏芯片; 22、 引线; 23、 定位嵌槽; 24、 穿线板; 25、 穿线孔; 31、 扣件; 3 2、 适配卡槽; 33、 滤膜。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0016] 下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进 行说明。

[0017] 如图 1所示, 本发明所述的一种温湿度传感器,包括中空的 装壳 1, 封装壳 1内 设有 PCB板 2, PCB板 2的前部设有湿敏芯片 21 ; 所述封装壳 1的面板上设有与湿 敏芯片 21上下对应的探测窗口 11, PCB板 2上设有环套结构的整形框 3和定型框 4 , 整形框 3、 定型框 4与探测窗口 11依次嵌套且相互间呈过盈配合, 整形框 3环设 于湿敏芯片 21四周且与 PCB板 2配合连接; 所述整形框 3的上端口上包覆有滤膜 33 , 滤膜 33的缘边夹设于定型框 4和整形框 3之间; 所述滤膜 33通过整形框 3和定型 框 4固定, 定型框 4与探测窗口 11同为"回"字形的过盈嵌套配合从而封闭探测 口 11, 滤膜 33围绕和包覆 PCB板 2上的湿敏芯片 21构成封装结构, 封装吋的 PCB板 2 从封装壳 1后端装入并使其上的湿敏芯片 21和整形框 3正对探测窗口, 滤膜 33和 定型框 4从探测窗口 11内直接压入即可完成封装, 封装程序快捷高效, 可有效提 高湿敏芯片 21的防护等级; 所述滤膜 33为多孔的空气过滤薄膜, 优选采用聚四 氟乙烯、 AAO/PTFE复合薄膜或 PVDF、 PTFE薄膜; 本发明在 25°C、 65<¾RH条件 下, 重复测量偏差在 3%RH范围内, 探测响应吋间在在 10s内; 在 85°C、 85%RH 条件下通电运行 240h, 探测值偏差在 5%RH范围内。 在长期运行条件下的防护性 、 灵敏度和可靠性上得到了进一步的改善和提升 。

[0018] 所述封装壳 1的后端幵设有封装口 12, PCB板 2的后端设有若干引线 22, PCB板 2的后端设有隔断封装壳 1前后内腔的穿线板 24, 穿线板 24上设有若干穿线孔 25 ; 所述穿线板 24通过穿线孔 25连接若干引线 22, 并使引线 22在 PCB板 2后端实现 定位, 穿线板 24后侧的封装口 12构成幵口的槽孔结构从而便于密封处理, 穿线 板 24的设置可避免封胶对 PCB板 2上的电路造成污染, 且穿线板 24将封装口 12的 空间进行划分限定, 可降低密封胶 17的用量以节约成本。

[0019] 所述封装壳 1的两内侧壁上均设有凸起的导向条 13, 导向条 13上设有导向槽 14 , PCB板 2的两侧边分别穿设于对应侧的导向槽 14内; 所述 PCB板 2通过导向槽 14 以及封装壳 1的两侧壁实现侧向和竖向上的定位固定, PCB板 2沿导向槽 14装入并 使其前端抵触封装壳 1前端板, 其后端则通过穿线板 24和密封胶 17构成固定, 从 而便于滤膜 33和定型框 4的装配, 提高温湿度传感器的封装精度和效率。

[0020] 所述 PCB板 2的前端边与封装壳 1前端板抵触设置, PCB板 2的后端边与导向条 1 3的后端平齐, 穿线板 24的两侧边分别两个导向条 13后端抵触设置, 穿线板 24后 侧的封装口 12内填充有密封胶 17; 所述 PCB板 2在封装壳 1内的侧向和竖向均得到 限定, 穿线板 24与封装壳 1前端板构成 PCB板 2的前后端定位, 导向条 13构成穿线 板 24的装配止位结构, 从而使封装口 12的填充空间得到限定, 降低密封胶 17的 用量。

[0021] 所述 PCB板 2的前端边上设有定位嵌槽 23, 整形框 3的前端设有扣件 31, 扣件 31 上横向幵设有适配卡槽 32; 所述定位嵌槽 23与适配卡槽 32构成十字交错的咬合 结构, 扣件 31装配在 PCB板 2的前端的定位嵌槽 23上且扣件 31与封装壳 1前端板抵 触定位; 所述扣件 31幵设适配卡槽 32后构成 U形截面结构, 扣件 31与定位嵌槽 23 配合使整形框 3固定在 PCB板 2上, PCB板 2与封装壳 1的前端板夹持扣件 31使整形 框 3能准确围绕湿敏芯片 21和对应探测窗口 11。

[0022] 所述探测窗口 11上设有与封装壳 1一体的探头框 15, 定型框 4嵌套于探头框 15的 下端口内, 探头框 15上端口内设有拔模斜口 16, 所述拔模斜口 16为内斜角或者 幵槽口结构, 从而便于定型框 35的装入提高装配效率, 同吋构成常态下探测窗 口 11的水汽外流。

[0023] 以上所述仅是本发明的较佳实施方式, 故凡依本发明专利申请范围所述的构造 、 特征及原理所做的等效变化或修饰, 均包括于本发明专利申请范围内。