一种MEMS气体传感器芯片的封装结构的制作方法

一种mems气体传感器芯片的封装结构技术领域1.本实用新型涉及封装技术领域，具体来说，涉及一种mems气体传感器芯片的封装结构。背景技术：2.气体传感器是一种将气体中特定的成分通过某种原理检测出来，并且把检测出来的某种信号转换成适当的电学信号的器件。随着人类对环保、污染及公共安全等问题的日益重视，以及人们对于生活水平的要求的不断提高，气体传感器在工业、民用和环境监测三大主要领域内取得了广泛的应用。3.其中，mems技术的气体传感器，具有小尺寸、低功耗、高灵敏和快响应的优点，充分的满足了物联网的应用需求，然而如何对mems气体传感器芯片和相应的配套集成电路芯片进行封装，任是本领域专业人员需要解决的问题。4.专利号cn205879844u公开了一种一体式气体传感器的封装结构，其虽实现了对气体传感器微型封装的目的，但是其在实际使用时还存在诸多缺陷：如，该专利利用一体式封帽并在一体式封帽上探测气孔来实现对气体传感器进行封装，但是实际使用时一体式封帽内部的气体排出效果较差，且无法根据不同的气体环境快速更换内部气体，从而影响气体传感器的检测效率；另外，该专利中的一体式封帽和基底为粘合固定，从而不方便拆卸与更换。5.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。技术实现要素：6.针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种mems气体传感器芯片的封装结构，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。7.为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：8.一种mems气体传感器芯片的封装结构，包括基座，该基座的顶端中部设置有传感器芯片，该基座的底端均匀设置有若干引脚，基座的顶端与传感器芯片的底端之间通过绝缘胶带连接，基座的顶端与传感器芯片的顶端之间通过金线连接，其中，基座的顶端四周固定设置有橡胶限位环，橡胶限位环的上方设置有封帽，封帽的顶端中部竖直设置有气管，气管的圆周内部竖直卡接设置有若干伸缩组件，气管的中部及顶部分别卡接设置有透气薄膜片及滤网，封帽的顶端两侧均开设有气孔。9.进一步的，为了实现气管的快速拆卸与安装，从而方便对传感器芯片进行维护，橡胶限位环的两侧中部横向开设有若干凹槽，封帽的底部两侧设置有卡接于凹槽内部的若干凸起。10.进一步的，为了更好的提高信号的传输效率，引脚的表面覆盖设置有镀金层，金线的线径为20um。11.进一步的，为了保证传感器芯片安装的稳定性，基座的顶端均匀设置有四组限位块，传感器芯片卡接于四组限位块之间。12.进一步的，为了以实现快速响应，从而达到快速换气的目的，伸缩组件包括卡接于气管内部的铁芯，铁芯的外侧缠绕设置有电源线，铁芯与透气薄膜片的圆周外侧固定连接，铁芯的底端竖直设置有弹簧，弹簧的底端设置有金属块，气管的内侧开设有与透气薄膜片相配合的导槽。13.进一步的，为了方便对电源线进行控制，电源线与基座电连接。14.本实用新型的有益效果为：15.(1)、本实用新型针对mems气体传感器芯片的微型封装方案，具有尺寸小、重量轻的优点，可以满足物联网和穿戴设备等应用领域的需求，通过采用20um线径的金线将传感器芯片与基座连接，可以便于信号的传输，从而提高信号的传输效率。16.(2)、通过设置伸缩组件，并利用伸缩组件带动透气薄膜片在气管内部上下移动，从而可以实现选择性的将封帽内部的气体快速排出，从而实现封帽内部气体的快速更换，进而提高传感器芯片的检测效率及检测的准确性。17.(3)、通过设置限位块并利用绝缘胶带，可以将传感器芯片稳定的设置于基座的中部，通过设置相互扣合的凹槽及凸起，可以实现气管的快速拆卸与安装，从而方便对传感器芯片进行维护。附图说明18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。19.图1是根据本实用新型实施例的一种mems气体传感器芯片的封装结构的轴测图之一；20.图2是根据本实用新型实施例的一种mems气体传感器芯片的封装结构的轴测图之二；21.图3是根据本实用新型实施例的一种mems气体传感器芯片的封装结构的剖视图；22.图4是图3中a处的局部放大图。23.图中：24.1、基座；2、传感器芯片；3、引脚；4、绝缘胶带；5、金线；6、橡胶限位环；7、封帽；8、气管；9、伸缩组件；901、铁芯；902、电源线；903、弹簧；904、金属块；905、导槽；10、透气薄膜片；11、滤网；12、气孔；13、凹槽；14、凸起；15、限位块。具体实施方式25.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。26.根据本实用新型的实施例，提供了一种mems气体传感器芯片的封装结构。27.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，如图1‑4所示，根据本实用新型实施例的mems气体传感器芯片的封装结构，包括基座1，该基座1的顶端中部设置有传感器芯片2，该基座1的底端均匀设置有若干引脚3，基座1的顶端与传感器芯片2的底端之间通过绝缘胶带4连接，基座1的顶端与传感器芯片2的顶端之间通过金线5连接，其中，基座1的顶端四周固定设置有橡胶限位环6，橡胶限位环6的上方设置有封帽7，封帽7的顶端中部竖直设置有气管8，气管8的圆周内部竖直卡接设置有若干伸缩组件9，气管8的中部及顶部分别卡接设置有透气薄膜片10及滤网11，封帽7的顶端两侧均开设有气孔12。28.借助于上述方案，本实用新型针对mems气体传感器芯片2的微型封装方案，具有尺寸小、重量轻的优点，可以满足物联网和穿戴设备等应用领域的需求，通过采用金线5将传感器芯片2与基座1连接，可以便于信号的传输，从而提高信号的传输效率；通过设置伸缩组件9，并利用伸缩组件9带动透气薄膜片10在气管8内部上下移动，从而可以实现选择性的将封帽7内部的气体快速排出，从而实现封帽7内部气体的快速更换，进而提高传感器芯片2的检测效率及检测的准确性。29.在一个实施例中，橡胶限位环6的两侧中部横向开设有若干凹槽13，封帽7的底部两侧设置有卡接于凹槽13内部的若干凸起14，这样可以实现气管8的快速拆卸与安装，从而方便对传感器芯片2进行维护。30.在一个实施例中，引脚3的表面覆盖设置有镀金层，金线5的线径为20um，这样可以进一步提高信号的传输效率。31.在一个实施例中，基座1的顶端均匀设置有四组限位块15，传感器芯片2卡接于四组限位块15之间，这样可以保证传感器芯片2安装的稳定性。32.在一个实施例中，伸缩组件9包括卡接于气管8内部的铁芯901，铁芯901的外侧缠绕设置有电源线902，铁芯901与透气薄膜片10的圆周外侧固定连接，铁芯901的底端竖直设置有弹簧903，弹簧903的底端设置有金属块904，气管8的内侧开设有与透气薄膜片10相配合的导槽905，这样可以实现快速响应，从而达到快速换气的目的。33.在一个实施例中，电源线902与基座1电连接，这样可以实现方便控制。34.为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下就本实用新型在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。35.在实际应用时，本实用新型的封装步骤为：首先把传感器芯片2通过绝缘胶带4粘结在基座1上的四组限位块15之间，并利用金丝球焊的方式利用金线5将传感器芯片2与基座1电连接，最后利用预先组合好的封帽7与橡胶限位环6扣合，从而实现传感器芯片2的封装；实际检测过程中，本实用新型通过引脚3连接于pcb板上，通过pcb板的传感器芯片2的信号进行接收与控制，通过pcb板为电源线902通电，电源线902带电后利用电生磁的原理使铁芯901带有磁性，铁芯901对其下方固定设置的金属块904产生吸力，并压缩弹簧903向下运动，从而多组铁芯901带动透气薄膜片10向下运动，从而通过透气薄膜片10(透气薄膜片10具有单向透气性，只允许气体从外部进入封帽7)对封帽7内部的气体进行压缩，并迫使气体从气孔12排出，电源线902断电，弹簧903通过弹力带动铁芯901向上移动，并使透气薄膜片10向上移动，从而气体进行封帽7内部，这样就完成了气体的更换。实际使用时，可以选择性的通过控制pcb板为电源线902间歇性送电。36.综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，本实用新型针对mems气体传感器芯片2的微型封装方案，具有尺寸小、重量轻的优点，可以满足物联网和穿戴设备等应用领域的需求，通过采用20um线径的金线5将传感器芯片2与基座1连接，可以便于信号的传输，从而提高信号的传输效率。37.此外，通过设置伸缩组件9，并利用伸缩组件9带动透气薄膜片10在气管8内部上下移动，从而可以实现选择性的将封帽7内部的气体快速排出，从而实现封帽7内部气体的快速更换，进而提高传感器芯片2的检测效率及检测的准确性。38.此外，通过设置限位块15并利用绝缘胶带4，可以将传感器芯片2稳定的设置于基座1的中部，通过设置相互扣合的凹槽13及凸起14，可以实现气管8的快速拆卸与安装，从而方便对传感器芯片2进行维护。39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。40.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。