[发明专利]基于高阻材料的电场传感器封装元件

说明书

技术领域

本发明涉及电场检测技术领域，尤其涉及一种基于高阻材料的电场传感器封装的元件。

背景技术

电场监测具有十分重要的意义。根据大气电场变化的特征规律，采用电场传感器监测空间区域内或者设备周围的电场强度，在航空航天、国防、智能电网、气象和工业生产等领域具有非常重要的应用。借助电场传感器对近地面和空中大气静电场变化的监测，可以获取准确的气象信息，从而为导弹和卫星等飞行器的发射升空提供重要的安全保障，也可进行雷电预警、森林防火、地震预报等。

随着微纳米加工技术和集成技术的快速发展，研制体积小、功耗低、易于批量化生产的新型电场传感器成为电场探测技术领域中一个引人关注的方向。基于微纳米技术的微型电场传感器具有成本低、体积小、功耗低、可实现批量生产、易于集成化、工作频带宽，以及电场探测的空间分辨率高等突出优点，逐渐成为电场探测中具有重要发展潜力的器件之一，得到国际上越来越多研究者的关注。

然而，在实际应用中，微型电场传感器敏感芯片易受到灰尘、气流、雨雪、高湿度等的影响而无法正常工作，因此，封装是微型电场传感器实用化面临的重要挑战。对于微型电场传感器来说，由于其尺寸小，信号弱，极易受外界环境因素影响。在微型传感器封装方面，有多种方法，比如采用纯金属封帽、在金属封盖上表面开孔等封装方案，但前者由于金属与基板形成了封闭金属仓，导致电场屏蔽，而后者又未能阻挡湿度、灰尘的进入，难于实现有效的封装。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于高阻材料的电场传感器封装的元件。

为实现上述目的，一种基于高阻材料的电场传感器封装的元件，包括：

基板；

第一封装框，固定于所述基板；以及

第一封装盖，固定于所述封装框；

至少一个电场传感器芯片位于所述基板、第一封装框和第一封装盖形成的内腔内；

其中，所述基板、第一封装框第一封装盖中的至少一种是电阻率大于或等于10⁸Ω·cm的高阻值材料。

本发明可以保证电场准确测量，并为环境适应性这一关键问题的解决提供了一种重要的途径，提高了电场探测的稳定性和可靠性；

附图说明

图1A为根据本发明第一实施例的基于高阻材料的电场传感器封装元件的剖面示意图；

图1B为图1A所示基于高阻材料的电场传感器封装元件第一种变形的剖面示意图；

图1C为图1A所示基于高阻材料的电场传感器封装元件第二种变形的立体图；

图1D为图1A所示基于高阻材料的电场传感器封装元件第三种变形的剖面示意图；

图2A为根据本发明第二实施例的基于高阻材料的电场传感器封装元件的剖面示意图；

图2B为根据本发明第二实施例的基于高阻材料的电场传感器封装元件的立体图；

图3为根据本发明第三实施例的基于高阻材料的电场传感器封装元件的剖面示意图；

图4为根据本发明第四实施例的基于高阻材料的电场传感器封装元件的剖面示意图；

图5为根据本发明第五实施例的基于高阻材料的电场传感器封装元件的剖面示意图；

图6为根据本发明第六实施例的基于高阻材料的电场传感器封装元件的剖面示意图；

图7为根据本发明第七实施例的基于高阻材料的电场传感器封装元件的剖面示意图；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。此外，以下实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

本发明提供了一种电场传感器封装元件。该电场传感器封装元件中，基板、封装框、封装盖中至少有一种是采用高阻值材料制备，从而实现了稳定、准确可靠地电场检测，满足了实际应用需求。