传感器芯片封装结构及应用其的电子烟的制作方法

本发明涉及电子核心产业中敏感元件及传感器制造，尤其涉及一种传感器芯片封装结构及应用其的电子烟。

背景技术：

1、电子烟作为传统烟草产品的替代产品，逐渐被社会各阶层所接受。

2、现有技术中，电子烟中应用的大多为φ6封装的电容式传感器。然而，由于电容式传感器存在诸多缺陷，压电式传感器正在逐步取代电容式传感器。但是，电子烟中均是基于φ6封装形式设计的结构件，若用贴片封装的压电传感器直接取代电容式传感器会导致结构不适配，重新设计结构件又会造成二次成本支出。

3、因此，设计一种电子烟传感器芯片封装结构，使新型压电传感器与现有φ6封装电容式传感器相兼容，成为推动电子烟传感器行业发展的捷径。

技术实现思路

1、一、要解决的技术问题

2、本发明期望能够至少部分解决上述技术问题中的其中之一。

3、二、技术方案

4、本发明第一方面提供了一种传感器芯片封装结构，包括：头部轮廓件，包括：底座部，其底部设置第一贯穿孔；延伸部，自底座部向上延伸；芯片承载件，组合至头部轮廓件上，其中，芯片承载件远离头部轮廓件的一侧形成芯片安装腔，该芯片安装腔的底部设置第二贯穿孔；腔室盖，盖设于芯片安装腔的开口部位；传感器芯片，安装于芯片安装腔的底部，其感应薄膜连通至第二贯穿孔，并通过第一贯穿孔连通至头部轮廓件的外侧。

5、在本发明的一些实施例中，底座部呈圆柱状结构，延伸部在底座部的一侧向上延伸；芯片承载件与延伸部组合而成组合体的外周面轮廓与底座部的外周面轮廓相同或平滑过渡；腔室盖与延伸部远离底座部的顶面平齐。

6、在本发明的一些实施例中，头部轮廓件、芯片承载件、腔室盖中的一个或者多个由液晶高分子聚合物注塑形成。

7、在本发明的一些实施例中，芯片承载件与延伸部组合而成组合体具有与底座部的外圆柱面相连续的外圆柱面。

8、在本发明的一些实施例中，底座部呈圆柱状结构；芯片承载件的横截面呈半圆形。

9、在本发明的一些实施例中，腔室盖胶粘于芯片安装腔的开口部位，将芯片安装腔封闭，胶粘的材料为硅胶。

10、在本发明的一些实施例中，腔室盖与芯片安装腔的开口部位之间设置有相互匹配的卡扣结构。

11、在本发明的一些实施例中，延伸部内侧设置有径向凹槽；由芯片安装腔引出的n个信号引脚首先朝向径向凹槽延伸，并在径向凹槽内弯折90°后朝向远离底座部的方向延伸，n≥1。

12、在本发明的一些实施例中，n个信号引脚包括：第三信号引脚，该第三信号引脚在芯片安装腔的起始端位于远离径向凹槽的一侧；在与第三信号引脚起始端对应的位置，芯片安装腔的底部设置有轴向限位孔。

13、在本发明的一些实施例中，底座部设置有朝向芯片承载件方向开口的轴向凹槽，第一贯穿孔的至少部分区域位于轴向凹槽的底部；芯片承载件的顶部形成与轴承凹槽相匹配的轴向凸起，第二贯穿孔设置于轴向凸起的顶部；其中，在芯片承载件与延伸部组合时，轴向凸起嵌入轴向凹槽内。

14、在本发明的一些实施例中，第二贯穿孔与第一贯穿孔相互错开；轴向凸起和轴向凹槽两者相对面之间形成有供第一贯穿孔和第二贯穿孔横向连通的间隙。

15、在本发明的一些实施例中，轴向凸起和轴向凹槽之间的间隙包括：在轴向凸起的顶部形成的集油槽；集油槽内设置有台阶结构或斜坡结构；其中，第一贯穿孔在间隙内的投影位于台阶结构或斜坡结构的较低一侧，第二贯穿孔在间隙内的投影位于台阶结构或斜坡结构的较高一侧；其中，集油槽自身形成周向封闭的槽状结构；或，集油槽朝向延伸部的一侧呈开口形状，集油槽与对侧的延伸部共同围成周向封闭的槽状结构。

16、在本发明的一些实施例中，在轴向凸起外侧的芯片承载件顶部，设置有容胶槽；芯片承载件与头部轮廓件之间胶粘连接。

17、在本发明的一些实施例中，第一贯穿孔和第二贯穿孔均沿竖直方向，两者的中心轴线相互平行。

18、在本发明的一些实施例中，相比于第二贯穿孔，第一贯穿孔设置于更靠近中心轴线的位置。

19、在本发明的一些实施例中，集油槽呈条状结构，其在水平方向上延伸。

20、在本发明的一些实施例中，集油槽在水平面上延伸的形状为直线或弧线。

21、在本发明的一些实施例中，头部轮廓件、芯片承载件、腔室盖三者均为黑色。

22、本发明第二方面提供了一种电子烟，包括：电子烟烟具，其内部设置雾化器，末端设置电子烟烟嘴；如上的传感器芯片封装结构，设置于电子烟烟具内，其中，传感器芯片为压电传感器芯片；还包括：微控制芯片，安装于芯片安装腔的底部，信号连接至压电传感器芯片；其中，压电传感器芯片的感应薄膜通过第二贯穿孔、第一贯穿孔连通至电子烟烟嘴，微控制芯片依照压电传感器芯片提供的用户抽吸信号，控制雾化器的开启和关闭。

23、三、有益效果

24、从上述技术方案可知，本发明相对于现有技术至少具有以下有益效果之一：

25、1.本发明中，头部轮廓件和芯片承载件的形状和尺寸确定了传感器芯片封装结构的整体形状，无论何种类型的传感器芯片，封装至该封装结构内之后，对外呈现统一的形状，从而避免了芯片本身形状不同所导致的需要定制不同封装结构的困扰。

26、2.本发明中，电子烟传感器芯片封装结构与现有主流的φ6驻极体咪头外形保持一致，能很好的适配现有的电子烟结构件，减少开发成本与周期，项目导入更加迅速。

27、进一步地，本发明的的电子烟传感器芯片封装结构可以设计为和现有各种通用的传感器结构形状、尺寸相同的结构件，从而将新出现的传感器芯片应用至现有技术中，可以减少开发成本和周期，项目导入更加迅速。

28、2.在传统封装，例如φ6或者硅麦贴片封装中，气孔正对mems芯片或asic芯片，从而光直射mems芯片或asic芯片，所产生的光电效应影响了传感精度。

29、本发明中，第一贯穿孔与第二贯穿孔的中心轴线相互错开，两者通过轴向凸起和轴向凹槽两者相对面之间形成的间隙连通，从而形成z形气道。该z形气道对光的直接照射起到隔离作用，避免了光直射内部芯片，从而大大降低了光电效应的产生，使传感器电压检测更为准确，大幅提升传感器的精度。此外，本发明各结构件为纯黑色，对光的吸收起到一定作用，从而降低光干扰的几率。

30、3.本发明中，通过轴向凹槽和轴向凸起的嵌入式安装，可以方便地对头部轮廓件和芯片承载件进行组合，降低了制作成本。

31、4.本发明中，第一贯穿孔与第二贯穿孔的中心轴线相互错开，芯片承载件朝向底座部的顶面上设置有集油槽。通过上述设置，烟油不会直接由第一贯穿孔进入第二贯穿孔，而是必须经由沿水平方向延伸的集油槽，才能进入芯片安装腔，从而降低了烟油冷凝液进入芯片安装腔的概率，提高了芯片的精度和使用寿命。

32、5.本发明中，集油槽中形成有台阶结构(或斜坡结构)，台阶结构靠近第二贯穿孔的一侧为较高一侧，靠近第一贯穿孔的一侧为较低一侧。从而自外界环境进入气流中的烟油凝结留在台阶的较低一侧，而不会经由第二贯穿孔进入传感器芯片中，进一步降低了烟油冷凝液进入芯片安装腔的概率，提高了芯片的精度和使用寿命。

33、6.本发明中，通过采用lcp材料注塑形成各部件，能够有效隔离温度对传感器芯片的影响，可以极大地提升电子烟传感器的可靠性、安全性和精确性。

34、7.本发明中，芯片承载件与头部轮廓件之间胶粘连接。同时，腔室盖胶粘于芯片安装腔的开口部位。两处胶粘材料均是采用硅胶材料。采用硅胶材料进行封装，高温高湿条件下的密封效果较好，并且，固化后的硅胶是软性的，器件的下一步封装更加有利。