[发明专利]热电堆传感器

说明书

技术领域

本发明涉及温度检测领域，尤其涉及一种热电堆传感器。

背景技术

热电堆是一种热红外线传感器，它是由热电偶构成的一种器件，能对温差和电能进行相互转化，当热电堆的两边出现温差时，会产生电流，可用于测量温度。目前，它在耳式体温计、放射温度计、电烤炉、食品温度检测等领域中，作为温度检测器件获得了广泛的应用。

传统的热电堆传感器封装大多采用圆柱形金属封装，具有外引脚，采用金属外壳作为封装上盖，然后制作一红外投射窗于封装上盖顶部。所述圆柱形金属封装的高度通常为3mm～5mm，直径为5mm～10mm，体积较大。随着测温器件的小型化发展，采用圆柱形金属封装的热电堆传感器由于体积较大，使其应用范围受到一定限制。

现有热电堆传感器的体积有待进一步的减小。

发明内容

如背景技术中所述，现有的热电堆传感器多采用圆柱形金属封装，具有较大的体积，这是由于现有热电堆传感器的热电堆芯片与热电堆传感器的其他组件，通常在封装基底上水平分布和连接，所以会占用较大的体积。

本发明所要解决的技术问题是，提供一种热电堆传感器，减少热电堆传感器的体积。

为了解决上述问题，本发明提供了一种热电堆传感器，包括：基底；封装壳体，与基底之间形成密封腔，所述封装壳体还包括位于顶部的透光部件；集成电路芯片，位于所述密封腔内的基底表面；热电堆芯片，位于所述集成电路芯片表面，与集成电路芯片之间电连接。

可选的，所述集成电路芯片用于对热电堆芯片的输出信号进行滤波以及模数转换。

可选的，所述集成电路芯片具有参考电阻。

可选的，所述参考电阻为热敏电阻。

可选的，所述封装壳体顶部具有开口，所述透光部件固定于开口位置处，将所述开口密封。

可选的，所述透光部件为透镜。

可选的，所述透镜上形成有红外增透膜。

可选的，所述透光部件为滤光片。

可选的，所述热电堆芯片通过引线键合与集成电路芯片连接。

可选的，所述基底内具有金属互连结构。

本发明对热电堆传感器进行无引脚的封装方式，且所述热电堆芯片与集成电路芯片垂直堆叠放置和连接，从而可以减小所述热电堆传感器的体积，从而提高所述热电堆传感器的应用范围。

附图说明

图1为本发明一具体实施方式的热电堆传感器的结构示意图；

图2为本发明一具体实施方式的热电堆传感器的热电堆芯片和集成电路芯片的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的热电堆传感器的具体实施方式做详细说明。

请参考图1，为所述热电堆传感器的结构示意图。

所述热电堆传感器包括：基底100；封装壳体200，位于基底100表面，与基底100之间形成密封腔，所述封装壳体200还包括位于顶部的透光部件201；集成电路芯片101，位于所述密封腔内的基底100表面；热电堆芯片102，位于所述集成电路芯片101表面，与集成电路芯片101之间电连接。

所述基底100可以为硅衬底，所述基底100内形成有金属互连结构103，用于与其他器件形成电连接，例如可以通过贴片工艺使所述基底100连接至PCB电路板电路。所述金属互连结构103包括金属接触孔以及金属互连线(图中未示出)。

所述封装壳体200的材料可以是金属、塑料或陶瓷等。所述封装壳体200与基底100之间形成密闭空腔，以减少外界空气流动以及环境震动等干扰对位于空腔内的热电堆芯片102的影响。

作为本发明的一个具体实施方式，所述封装壳体200为金属，可以屏蔽外界的电磁场干扰。在本发明的具体实施方式中，所述封装壳体的高度可以为1～2mm，宽度为1mm～1.5mm，体积较小。

所述封装壳体200顶部具有透光部件201，作为透红外窗口，用于透过红外辐射光。所述封装壳体200顶部具有开口，所述透光部件201固定于所述开口处，将所述开口密封，从而使得所述封装壳体200依旧与基底100之间形成密封腔。

作为一个具体的实施方式，所述透光部件201为透镜，用于对入射的红外光线进行汇聚，可以缩小所述热电堆传感器在一定区域内接受红外光线的视场角，从而可以提高所述热电堆传感器的有效探测距离。

所述透光部件201的一侧或两侧表面还可以形成有红外增透膜，用于提高红外光的透过率，而反射其他波段的光线。所述红外增透膜的透过波段可以为红外波段，具体可以为5μm～14μm。