一種具有通信功能的溫度傳感器芯片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有通信功能的溫度傳感器芯片，其主要特點為采用兩腳封裝形式，芯片包括塑封封裝體部分203，第1金屬管腳部分201和第2金屬管腳部分202。其中封裝體部分為無鉛塑封料，第1金屬管腳部分201和第2金屬管腳部分202是經(jīng)過特殊金屬電鍍的銅、鐵、銀合金材料；經(jīng)過特殊金屬電鍍后該管腳不易被酸腐蝕，在相關(guān)測溫行業(yè)應(yīng)用時更加穩(wěn)定可靠。該發(fā)明溫度傳感器采用兩腳封裝，不僅使芯片管腳的間距增大而降低了短路的可能性，而且在生產(chǎn)過程中大大節(jié)省工序和提高良率。通過該發(fā)明，解決了相關(guān)測溫行業(yè)由來已久的各種原因引起的短路問題和生產(chǎn)工序復(fù)雜問題。
【專利說明】一種具有通信功能的溫度傳感器芯片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及溫度測量領(lǐng)域，特別涉及糧情測溫等應(yīng)用的具有通信功能的溫度傳感器芯片。

【背景技術(shù)】
[0002]糧食是關(guān)系國計民生的重要戰(zhàn)略性商品，隨著中國加入WTO和糧食市場的逐漸開放，儲存大量的糧食對穩(wěn)定國民經(jīng)濟的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。信息化糧倉是現(xiàn)代普遍的儲糧設(shè)備，而溫度測量是信息化糧倉中保證糧食存儲良好的必要手段。目前采用的測溫方式是測溫線纜的形式，該形式可以具備測溫和通信的雙重功能。具體方式是將具有通信功能的溫度傳感器芯片塑封到測溫線纜中，再將線纜分布到糧倉的各個空間，通過分布或集中采集的方式，將監(jiān)控各點的溫度信息輸出到監(jiān)控終端，達到監(jiān)控整個糧倉溫度分布的目的。因此溫度傳感器芯片和測溫線纜的品質(zhì)是關(guān)系到信息化糧倉的可靠性和糧食存儲的大事。除糧食應(yīng)用外，該具有通信功能的溫度傳感器芯片還可以應(yīng)用到釀酒發(fā)酵、烤煙、工業(yè)控制、設(shè)備監(jiān)控、室內(nèi)外溫度監(jiān)控、安全防火等各種領(lǐng)域。
[0003]目前相關(guān)測溫行業(yè)采用的傳統(tǒng)的傳感器芯片均為T092封裝3腳溫度傳感器，溫度傳感器芯片由塑封封裝體部分和3個金屬管腳組成，如圖1所示。在使用過程中，將管腳101和管腳103焊接到測溫線纜的一條線上，將管腳102焊接到測溫線纜的另一條線上，然后通過注塑機將傳感器芯片封裝到測溫線纜中。該方法工藝過程復(fù)雜，大規(guī)模生產(chǎn)時需要大量人工，且仍有一些問題需要解決:
[0004](I)由于傳統(tǒng)傳感器芯片采用3腳封裝，其使用時需要將101，103管腳焊接到線纜的同一線上，而102管腳焊接到不同線纜上，該工藝過程需要101、103管腳并腳，工藝過程復(fù)雜，而且容易造成虛焊，從而引起接觸不良、通信不暢等質(zhì)量問題。
[0005](2)傳統(tǒng)傳感器芯片采用3腳封裝，每個管腳之間的距離較小，在使用過程中線纜漏氣會造成灰塵、水汽、雜志的侵入，從而導(dǎo)致電氣短路現(xiàn)象，一旦單點電氣短路整根電纜將完全不能使用，這是困擾很多測溫線纜廠的另一難題。
[0006](3)傳統(tǒng)傳感器芯片金屬管腳采用鍍錫工藝，在相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用時需具備防腐蝕功能，例如糧倉中需要用磷化氫進行熏蒸防蟲，而磷化氫在空氣中很容易變成酸，因此很容易將傳感傳感器芯片管腳腐蝕，從而出現(xiàn)開路或短路的現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明為了解決上述問題，提供一種2腳的具有通信功能的溫度傳感器芯片，該傳感器芯片簡化了傳統(tǒng)測溫線纜生產(chǎn)過程的工藝步驟，減小虛焊概率，大大降低短路概率，并且具有防酸腐蝕的特性。
[0008]本發(fā)明采用兩腳封裝形式，包括塑封封裝體部分，第I金屬管腳部分和第2金屬管腳部分，實現(xiàn)了單總線通信和分布式測溫功能。
[0009]本發(fā)明將目前具有通信功能的溫度傳感器的封裝形式從3金屬管腳形式，減少為2金屬管腳形式，簡化了傳統(tǒng)傳感器使用時并腳、焊接等工藝的復(fù)雜性。
[0010]本發(fā)明塑封封裝體部分與目前具有通信功能的溫度傳感器相同，金屬管腳從3腳減少為2腳后，管腳間距拉大，解決了測溫線纜使用過程中漏氣造成灰塵、水汽、雜志的侵入，從而導(dǎo)致電氣短路的問題。
[0011]本發(fā)明塑封封裝體部分，為塑封材料，第I金屬管腳部分，為表面鍍銀的銅、鐵、銀合金材料，第2金屬管腳部分，為表面鍍銀的銅、鐵、銀合金材料，具有超強的防腐蝕性能，解決了傳感器芯片管腳容易被酸腐蝕從而導(dǎo)致電氣開路、短路的問題。
[0012]本發(fā)明采用兩腳封裝，在芯片制造和封裝過程中節(jié)省了材料、降低了成本。
[0013]本發(fā)明的有益效果具體在于:本發(fā)明的使用簡化了相關(guān)測溫領(lǐng)域電纜加工的工藝步驟，大大降低了溫度傳感器芯片管腳短路對測溫系統(tǒng)造成的危害，極大的增強了溫度傳感器芯片的抗腐蝕性，同時節(jié)省了材料，降低了成本。這對于該芯片在相關(guān)測溫行業(yè)的可靠性、穩(wěn)定性的進一步廣泛應(yīng)用起到了極大的推動作用。該芯片的推廣應(yīng)用將進一步促進糧情測溫、釀酒發(fā)酵、烤煙、工業(yè)控制、設(shè)備監(jiān)控、室內(nèi)外溫度監(jiān)控、安全防火等領(lǐng)域發(fā)展，在國民經(jīng)濟及信息化社會中起到重要作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1傳統(tǒng)的溫度傳感器芯片
[0015]圖2本發(fā)明溫度傳感器芯片
[0016]圖3傳統(tǒng)溫度傳感器芯片應(yīng)用電路
[0017]圖4傳統(tǒng)溫度傳感器芯片線纜應(yīng)用圖
[0018]圖5本發(fā)明溫度傳感器芯片應(yīng)用電路
[0019]圖6本發(fā)明溫度傳感器芯片線纜應(yīng)用圖

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實際應(yīng)用來對本發(fā)明的具體實施方法作進一步說明。圖1為傳統(tǒng)溫度傳感器芯片，由塑封封裝體部分104、第一金屬管腳101、第二金屬管腳102和第三金屬管腳103組成。其應(yīng)用電路如圖3所示，第一金屬管腳GND和第三金屬管腳VDD同時連接到地上；第二金屬管腳DQ與CPU的第一 I/O 302相連；CPU通過第二 I/O 301與上拉MOSFET304相連，MOSFET 304再與傳感器芯片的第二金屬管腳DQ相連，形成強上拉電路；電阻R與傳感器芯片的DQ相連形成弱上拉電路，CPU通過上拉電路和DQ與溫度傳感器芯片進行通信。圖4是傳統(tǒng)溫度傳感器芯片與測溫線纜的焊接剖面圖，第一金屬管腳GND和第三金屬管腳VDD同時焊接到測溫線纜的金屬線401上；第二金屬管腳DQ焊接到測溫線纜的金屬線402上。從圖3和圖4可見，傳統(tǒng)的溫度傳感器芯片應(yīng)用時，由于連接線較多，造成工藝復(fù)雜；傳統(tǒng)的溫度傳感器芯片管腳間距較小，連線多，容易造成短路，而且傳統(tǒng)溫度傳感器芯片，沒有抗腐蝕處理，在糧庫中應(yīng)用時，容易被酸腐蝕。
[0021]圖2本發(fā)明溫度傳感器芯片，由塑封封裝體部分203、第一金屬管腳201、和第二金屬管腳202組成。其應(yīng)用電路如圖5所示，第一金屬管腳GND連接到地上；第二金屬管腳DQ與 CPU 的第一 I/O 502 相連；CPU 通過第二 I/O 501 與上拉 MOSFET 504 相連，MOSFET 504再與傳感器芯片的第二金屬管腳DQ相連，形成強上拉電路；電阻R與傳感器芯片的DQ
[0022]相連形成弱上拉電路，CPU通過上拉電路和DQ與溫度傳感器芯片進行通信。圖6是本發(fā)明溫度傳感器芯片與測溫線纜的焊接剖面圖，第一金屬管腳GND焊接到測溫線纜的金屬線601上；第二金屬管腳DQ焊接到測溫線纜的金屬線602上。從圖5和圖6可見，本發(fā)明溫度傳感器芯片應(yīng)用時，由于連接線很少，簡化了線纜制造工藝；本發(fā)明溫度傳感器芯片管腳間距較大，連線少，大大降低了短路風(fēng)險，而且本發(fā)明溫度傳感器芯片，具有抗腐蝕處理，在糧庫中應(yīng)用時，更加穩(wěn)定可靠。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，本發(fā)明可以有各種更改和變化。在某些應(yīng)用中，可以去掉弱上拉電阻；在更簡單的應(yīng)用中，可以去掉強上拉MOSFET。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有通信功能的溫度傳感器芯片，其特征在于，采用兩腳封裝形式，包括塑封封裝體部分203，第I金屬管腳部分201和第2金屬管腳部分202，實現(xiàn)了通信和測溫功能。
2.根據(jù)權(quán)利I要求所述的具有通信功能的溫度傳感器芯片，其特征在于，將目前具有通信功能的溫度傳感器的封裝形式從3金屬管腳形式，減少為2金屬管腳形式。
3.根據(jù)權(quán)利I和2要求所述的具有通信功能的溫度傳感器芯片，其特征在于，所述的塑封封裝體部分與目前具有通信功能的溫度傳感器相同，金屬管腳從3腳減少為2腳后，管腳間距拉大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有通信功能的溫度傳感器芯片，其特征在于，所述的塑封封裝體部分203，為塑封材料，第I金屬管腳部分201，為表面具有防腐功能強的合金材料，第2金屬管腳部分202，為表面具有防腐功能強的合金材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的具有通信功能的溫度傳感器芯片，其特征在于，第I金屬管腳部分201，可以為表面鍍銀的合金材料，第2金屬管腳部分202，可以為表面鍍銀的合金材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的具有通信功能的溫度傳感器芯片，其特征在于，第I金屬管腳部分201，其合金材料可以為銅、鐵、銀合金材料，第2金屬管腳部分202，其合金材料可以為銅、鐵、銀合金材料。
7.根據(jù)權(quán)利1、2和3要求所述的具有通信功能的溫度傳感器芯片，其特征在于，采用2腳封裝，連接外部電纜時減少了 3腳封裝芯片的其中2腳并為I腳的并腳和焊接的加工工序。
【文檔編號】G01K7/00GK104501981SQ201410748522
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:北京七芯中創(chuàng)科技有限公司