[发明专利]一种压电晶片主动传感器封装结构

说明书

本发明提供了一种压电晶片主动传感器封装结构，属于机电阻抗技术领域。该压电晶片主动传感器封装结构包括柔性电路板、压电晶片主动传感器和射频同轴转接头；以绝缘的柔性薄膜作为基材，通过电镀或沉积方式分别在柔性薄膜的两个表面上形成金属层，制成印刷电路；压电晶片主动传感器和射频同轴转接头安装在柔性电路板上，三者进行电连接；通过对压电晶片主动传感器进行封装，使压电晶片主动传感器表面无需粘贴或焊接测试信号线即可完成测试，实现了压电晶片主动传感器和测试仪器的直接互连，加快了压电晶片主动传感器的安装效率，并因为柔性薄膜的保护，提高压电晶片主动传感器的耐久性。

技术领域

本发明属于机电阻抗技术领域，涉及一种压电晶片主动传感器封装结构。

背景技术

目前，机电阻抗技术属于测量精度较高，不破坏被监测结构完整性，并且不损害或不影响被监测结构未来使用性能或用途而进行检测的一种比较好的检测方法。机电阻抗技术是将压电晶片主动传感器利用环氧树脂胶粘贴于被测结构表面，对被测结构进行检测或监测的一种技术即利用压电晶片的正逆压电效应和机电耦合特性获取被测结构的机械阻抗信息。在进行机电阻抗测试过程中，目前是采用粘贴或焊接的方式将测试信号线从压电晶片主动传感器电极表面引出。但这种方式存在以下问题：

1)安装过程中由于操作不当，压电晶片主动传感器可能会出现破损，导致性能缺陷；

2)粘贴操作需要经验丰富的操作者在现场进行，且需要长时间保持压力以确保导电性能，等待时间长；

3)焊接操作需要经验丰富的操作者在现场进行，且需要控制焊接温度和电烙铁与压电晶片主动传感器的接触时间；

4)胶层性能受环境因素影响大(温度、湿度)，难以确保粘贴质量；

5)焊点质量很难保证一致，难以确保焊接质量；

6)压电晶片主动传感器使用过程中暴露在恶劣的环境中，极易对压电晶片主动传感器造成损坏；

因此需要一种加快压电晶片主动传感器的安装效率和提高压电晶片主动传感器的耐久性的压电晶片主动传感器封装结构。

发明内容

因此，本发明的目的是解决目前采用粘贴或焊接的方式将测试信号线从压电晶片主动传感器电极表面引出的问题。加快压电晶片主动传感器的安装效率和提高压电晶片主动传感器的耐久性，提出一种压电晶片主动传感器封装结构。

本发明的技术方案如下：

一种压电晶片主动传感器封装结构，包括柔性电路板2、压电晶片主动传感器1和射频同轴转接头3；柔性电路板2分为A、B两面，A面带有印刷电路A210，B面带有印刷电路B211，两面印刷电路为不同图案；印刷电路是以绝缘的柔性薄膜208作为基材，通过电镀或沉积方式分别在柔性薄膜208上下表面形成的金属层；印刷电路A210设有三个金属点，2号金属点A202和3号金属点A203位于横轴线上，二者半径相同；1号金属点A201和2号金属点A202位于纵轴线上，1号金属点A201半径大于2号金属点A202；印刷电路B211的1号金属点B204和2号金属点B205位于横轴线上，二者半径相同；四个方形金属点206分别位于印刷电路B211一侧正方形的四个顶点处；印刷电路A210和印刷电路B211表面分别覆盖具有绝缘作用的A面覆膜207和B面覆膜209；1号金属点A201和3号金属点A203暴露在外部；1号金属点B204和方形金属点206暴露在外部；2号金属点A202与1号金属点B204位于柔性电路板2同一纵轴实现连通，3号金属点A203与2号金属点B205位于柔性电路板2同一纵轴实现连通；压电晶片101位于压电晶片主动传感器1的电极A102和电极B103之间；压电晶片主动传感器1和射频同轴转接头3安装在柔性电路板2的不同表面，压电晶片主动传感器1的电极A102或电极B103牢固粘接在印刷电路A210的1号金属点A201上，射频同轴转接头3通过射频同轴转接头焊接点301对应焊接在印刷电路B211的方形金属点206上；带有压电晶片主动传感器1和射频同轴转接头3的柔性电路板2粘贴在被监测结构4表面。