一种超声波传感器封装结构[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 111397724 A(43)申请公布日 2020.07.10

(21)申请号 202010340217.2(22)申请日 2020.04.26

(71)申请人 上海迪纳声科技股份有限公司

地址 201703 上海市青浦区盈港东路6555

号3幢(72)发明人 邵旭东　

(74)专利代理机构 上海远同律师事务所 31307

代理人 张坚(51)Int.Cl.

G01H 11/08(2006.01)H01L 23/04(2006.01)H01L 23/06(2006.01)H01L 23/18(2006.01)H01L 23/48(2006.01)

权利要求书1页 说明书2页 附图2页

()发明名称

一种超声波传感器封装结构(57)摘要

本发明公开了一种超声波传感器封装结构，包括壳体及设于壳体内腔前端工作面上的传感器芯片，还包括设于壳体内腔并压设于传感器芯片后表面上的弹性垫片。采用弹性垫片，能够起到起振的作用，能够有效提高传感器芯片的灵敏度，提高传感器的测量精度；采用接线板接信号线，可通过漆包线与传感器芯片相连，不易脱落，也方便信号线的接入；采用顶柱的压置，使得接线板、弹性垫片、传感器芯片之间贴合，避免间隙内持胶影响弹性垫片的起振效果，使弹性垫片的弹性得到更好的发挥，且起到填充壳体内腔以减少灌胶用量。CN 111397724 ACN 111397724 A

权　利　要　求　书

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1.一种超声波传感器封装结构，包括壳体及设于壳体内腔前端工作面上的传感器芯片，其特征在于：还包括设于壳体内腔并压设于传感器芯片后表面上的弹性垫片。

2.根据权利要求1所述的一种超声波传感器封装结构，其特征在于：还包括设于壳体内腔且设于弹性垫片之后的接线板，接线板上接有信号线，并通过漆包线与传感器芯片电连接。

3.根据权利要求2所述的一种超声波传感器封装结构，其特征在于：还包括设于壳体内腔且通过前端压在接线板上并将接线板、弹性垫片、传感器芯片依次贴合的顶柱。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种超声波传感器封装结构，其特征在于：所述壳体的内腔剩余空间通过灌胶进行密封固定。

5.根据权利要求1所述的一种超声波传感器封装结构，其特征在于：所述弹性垫片为硅胶材料。

6.根据权利要求3所述的一种超声波传感器封装结构，其特征在于：所述顶柱与壳体为PEEK材料。

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CN 111397724 A

说　明　书

一种超声波传感器封装结构

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技术领域

[0001]本发明属于超声波传感器、具体涉及一种超声波传感器封装结构。

背景技术

[0002]目前，市场上常见的超声波水表一般都是把通过胶粘在壳体内腔前端的工作面上，然后再灌浇内腔传感器芯片进行固定。由于传感器芯片为压电陶瓷材料，其工作原理是将机械振动信号转换为电信号，但现有的上述封装方式使得芯片与壳体粘牢为一个整体，不利于压电陶瓷的振动，从而导致其检测灵敏度还未得到充分有效的发挥，发射、接收信号较弱。另外，该传感器的信号线是直接焊接在芯片上，由于焊点较小，不容易操作，且使用过程中，由于振动会导致焊点脱落，导致传感器失效。发明内容

[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种超声波传感器封装结构，通过设置弹性垫片，增强压电陶瓷的振动效果，以提高其检测灵敏度。[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：[0005]一种超声波传感器封装结构，包括壳体及设于壳体内腔前端工作面上的传感器芯片，还包括设于壳体内腔并压设于传感器芯片后表面上的弹性垫片。[0006]还包括设于壳体内腔且设于弹性垫片之后的接线板，接线板上接有信号线，并通过漆包线与传感器芯片电连接。

[0007]还包括设于壳体内腔且通过前端压在接线板上并将接线板、弹性垫片、传感器芯片依次贴合的顶柱。

[0008]所述壳体内腔的剩余空间通过灌胶进行密封固定。[0009]所述弹性垫片为硅胶材料。[0010]所述顶柱与壳体为PEEK材料。

[0011]采用本发明的一种超声波传感器封装结构，具有以下几个优点：[0012]1.采用弹性垫片，能够起到起振的作用，能够有效提高传感器芯片的灵敏度，提高传感器的测量精度；[0013]2、采用接线板接信号线，可通过漆包线与传感器芯片相连，不易脱落，也方便信号线的接入；[0014]3、采用顶柱的压置，使得接线板、弹性垫片、传感器芯片之间贴合，避免间隙内持胶影响弹性垫片的起振效果，使弹性垫片的弹性得到更好的发挥，且起到填充壳体内腔以减少灌胶用量；[0015]4、顶柱、壳体均采用PEEK材料，不受温度变化影响，耐腐蚀、形变小。附图说明

[0016]下面结合附图和具体实施方式对发明进行详细说明：

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CN 111397724 A[0017][0018][0019]

说　明　书

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图1是本发明的超声波传感器的立体示意图。图2是本发明的超声波传感器的俯视示意图。

图3是本发明的超声波传感器封装结构的示意图(沿图2的G-G线的剖视)。

具体实施方式

[0020]本发明的超声波传感器封装结构如图1～图3所示，其与现有技术相同的是，同样也包括壳体1及设于壳体1内腔前端工作面上的传感器芯片2，不同的是，该封装结构还包括设于壳体1内腔并压设于传感器芯片2后表面上的弹性垫片3，通过弹性垫片3的设置，能够起到起振的作用，有效提高传感器芯片2的灵敏度，从而提高传感器的测量精度。该弹性垫片3可采用硅胶或其它类似材料。[0021]作为一个实施例，该封装结构还包括设于壳体1内腔且设于弹性垫片3之后的接线板4，接线板4用以外接信号线，并通过漆包线与传感器芯片2电连接。采用接线板4，不但可采用更为细小的漆包线(从接线板4两侧的内腔空隙6)与传感器芯片2相连的电连接形式，连接更为牢靠，不易脱落，同时也方便信号线的接入。[0022]作为一个实施例，该封装结构还包括设于壳体1内腔且通过前端压在接线板4上并将接线板4、弹性垫片3、传感器芯片2依次贴合的顶柱5。通过该顶柱5的前压，使得接线板4、弹性垫片3、传感器芯片2之间相贴合，避免间隙内持胶从而影响弹性垫片3的起振效果，以使弹性垫片3的弹性得到更好的发挥，且还能起到填充壳体1内腔以减少灌胶用量；并且，该顶柱5可采用与壳体1相同的PEEK材料。具有耐腐蚀，不易形变等优点，保证传感器的稳定性。

[0023]而所述壳体1内腔的剩余空间仍可采用通过灌胶的方式以进行密封固定。[0024]但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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说　明　书　附　图

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图3

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