[发明专利]一种新型贴片式热释红外传感器及其封装方法

说明书

一种新型贴片式热释红外传感器及其封装方法，它涉及红外传感器技术领域。其中，它包括：管帽和基板，管帽的上表面上设置有窗口，窗口上镶嵌有红外滤光片；基板与所述管帽装配，且管帽具有收容空间，收容空间内封装有红外敏感元件和信号处理零部件；红外敏感元件和所述信号处理零部件均直接固定在基板上；基板上设置有BGA球，BGA球凸出于基板，且与基板电连接，BGA球用于实现传感器对外电气连接与SMT贴片自动化生产。采用上述技术方案的热释电红外传感器，结构简单，制造与测试工序设备简单，应用生产采用SMT贴片和回流焊自动化生产工艺，效率高成本低，同时能方便实现高集成度、热稳定性和抗电磁干扰能力强的性能特点。

技术领域

本发明涉及红外传感器技术领域，具体涉及一种新型贴片式热释红外传感器及其封装方法。

背景技术

热释电红外传感器，是一种利用热释电性良好的材料为核心制成的探测红外热辐射的传感器，主要应用于探测人和动物或其他带热辐射的物体的红外线，以判断在一定空间是否存在人或其他动物。广泛应用于感应式照明、入侵式报警、安防、智能家居等领域。

当前市面上技术成熟的热释电红外传感器封装类型主要是直插型，直插型传感器制造及测试设备复杂、工序繁琐，传感器应用时不利于自动化作业，生产效率低成本高。现有市面上唯数不多的贴片式红外传感器，其通过传感器基板直接贴片焊接在外部控制电路板上，焊接过程中回流焊的热量难以抵达贴片的中心位置，容易造成回流焊虚焊；管采用单一导电胶固定，经回流焊过炉后管帽容易松动甚至脱落，严重影响传感器的气密性和品质；同时，现有贴片型传感器基板直接暴露在空间电磁环境当中，容易受到电磁干扰从而影响传感器性能；另外，现有贴片型传感器采用基板直接紧密贴着所在应用板，应用板上的热量容易传导到传感器的基板，而由于热释电红外传感器是受热量或温度变化极其敏感的传感器件，所以这样的设计很容易影响传感器的热稳定性能。

综述，为解决直插型传感器的种种弊端，贴片型传感器是一个重要的方向，然而目前市上存在的极少数贴片式热释电红外传感器也存在上述各种缺点，行业内急需一种即能稳定实现SMT贴片回流焊工艺进行自动化生产，又不损失或影响热释电红外传感器所需要的固有性能的热释电红外传感器。

发明内容

针对现有技术的缺陷和不足，本发明的第一种目的在于提供一种新型贴片式热释红外传感器，有利于简化传感器制造和测试设备工序以降低传感器制造成本，有利于传感器应用时实现SMT贴片自动化生产以提高效率降低成本，同时保证贴片回流焊焊接质量，保证回流焊后不影响传感器气密性性能；同时在热稳定性及抗电磁干扰性能方面也有明显优势。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新型贴片式热释电红外传感器，包括：管帽和基板，所述管帽的上表面上设置有窗口，所述窗口上镶嵌有红外滤光片；所述基板与所述管帽装配，且所述管帽具有收容空间，所述收容空间内封装有红外敏感元件和信号处理零部件；所述红外敏感元件和所述信号处理零部件均直接固定在基板上；所述基板上设置有BGA球，所述BGA球凸出于所述基板，且与所述基板电连接，所述BGA球用于实现传感器对外电气连接与SMT贴片自动化生产。

进一步地，所述管帽与所述基板形成密闭空间，所述信号处理零部件和所述红外敏感元件均封装于密闭空间内。

进一步地，所述热释电红外传感器还包括底板，所述底板固定安装在所述基板的下端面。

进一步地，所述热释电红外传感器还包括底板，且所述底板与所述管帽形成密闭空间，所述信号处理零部件和所述红外敏感元件均封装于密闭空间内。

进一步地，所述热释电红外传感器还包括底座，且所述底座与所述管帽形成密闭空间，所述信号处理零部件和所述红外敏感元件均封装于密闭空间内；所述底座上靠近管帽一侧设置有凹陷安装槽，所述基板安装于所述凹陷安装槽内。

进一步地，所述热释电红外传感器还包括支撑部件，所述支撑部件设置于所述红外敏感元件与所述基板之间，红外敏感元件固定于支撑部件上且电连，所述支撑部件固定于所述基板上且电连。