(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211248697.5 (22)申请日 2022.10.12 (71)申请人 艾感科技 （广东） 有限公司 地址 528000 广东省佛山市禅城区华宝南 路13号C座6楼01.07室 （住所申报） (72)发明人 刘新宇　廖树伟　龚元兵　 (74)专利代理 机构 北京之于行知识产权代理有 限公司 1 1767 专利代理师 陈鹏程 (51)Int.Cl. G01N 27/12(2006.01) B82Y 40/00(2011.01) (54)发明名称 一种气体传感器 封装结构及制备方法 (57)摘要 本发明涉及一种气体传感器封装结构及制 备方法， 其包括： 聚合物部件， 用于对所处环境中 的气体分子进行感测； 电路板， 用于接收并处理 感测过程中的电信号； 外壳， 用于配合电路板形 成至少能够容纳聚合物部件的腔 。 聚合物部件通 过管脚电连接至电路板， 使 得聚合物部件感测过 程中的电信号能够基于管脚传导至电路板并基 于电路板上的电信号处理元件对电信号进行处 理。 本发明中将聚合物部件中的传感层设置为位 于两端管口位置的厚度高于中间剩余管体内的 厚度， 使得待检测气体分子能够在厚度较高位置 的聚合层的作用下在聚合层和传感层连接位置 形成涡流， 增强了位于纳米管轴心位置的待检测 气体接触到传感层的能力， 提高了聚合物部件的 检测灵敏度。 权利要求书1页 说明书9页 附图4页 CN 115494122 A 2022.12.20 CN 115494122 A 1.一种气体传感器封装结构， 其包括： 聚合物部件(1 1)， 用于对所处环境中的气体分子进行感测； 电路板(4)， 用于 接收并处 理感测过程中的电信号； 外壳， 用于配合所述电路板(4)形成至少能够容纳所述聚合物部件(1 1)的腔； 其特征在于， 所述聚合物部件(11)电连接至所述电路板(4)， 使得所述聚合物部件(11) 感测过程中的电信号能够传导至所述电路板(4)并基于所述电路板(4)上的电信号处理元 件(7)对所述电信号进行处 理。 2.根据权利要求1所述的封装结构， 其特征在于， 所述聚合物部件(11)包括用于与待检 测气体发生感测反应的传感层(18)和用于沉积所述传感层(18)的多孔MOS基底(17)， 所述 传感层(18)以非均匀沉积的方式设置在所述多孔MOS基底(17)管内。 3.根据权利 要求1或2所述的封装结构， 其特征在于， 所述传感层(18)以在所述多孔MOS 基底(17)两端管口沉积厚度大于中间位置沉积厚度的方式设置 。 4.根据前述权利要求之一所述的封装结构， 其特征在于， 所述多孔MOS基底(17)内壁为 经过粗糙化处理以鼓励所述传感层(18)以不匹配的方式沉积在所述多孔MOS基底(17)内 壁。 5.根据前述权利要求之一所述的封装结构， 其特征在于， 所述聚合物部件(11)还包括 设置在所述多孔MOS基底(17)纵向两个表面上的第一电极板(12)和第二电极板(13)。 6.根据前述权利要求之一所述的封装结构， 其特征在于， 所述第一电极板(12)与所述 外壳的顶部 盖板(31)电连接， 所述第二电极板(13)与所述管脚(6)电连接 。 7.根据前述权利要求之一所述的封装结构， 其特征在于， 所述多孔MOS基底(17)管口的 聚合层(20)的厚度h匹配于所述多孔MOS基底(17)的管径R， 优选地， 所述聚合层(20)的厚度 设置为： R/10 <h<R/2； 更优地： 聚合层(20)的厚度设置为： R/4< h<R/3。 8.根据前述权利要求之一所述的封装结构， 其特征在于， 所述聚合层(20)在所述气体 传感器对待检测气体分子进行检测时， 部分待检测气体分子以在所述多孔MOS基底(17)的 管内靠近管口处形成涡流的方式再次投入所述多孔MOS基底(17)进行循环检测。 9.一种气体传感器封装结构的制备方法， 其特征在于， 基于前述任一权利要求之一的 封装结构， 在金属管帽(5)的顶部盖板(31)向内伸出弹簧结构(2)， 所述 弹簧结构(2)以受压 迫发生弹性形变的方式与第一电极板(12)形成电接触。 10.根据权利要求9所述的制备方法， 其特征在于， 在电路板(4)对应位置设置一端能够 连接至第二电极板(13)， 一端穿出所述电路板(4)的管脚(6)， 所述管脚(6)与所述电路板 (4)接触部分电连接 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115494122 A 2一种气体传感器封 装结构及制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 传感器设备 领域， 尤其涉及一种气体传感器封装结构及制备 方法。 背景技术 [0002]MEMS作为21世 纪的前沿高科技， 在产业化道路上已经发展了20多年。 今 天， MEMS产 品由于其具有 大批量生产、 低成本和高性能等特点， 已经有很大的市场， 目前主要产品有气 体传感器、 红外传感器和压力传感器等。 早期的封装技术大多是借用半导体集成IC领域中 现成的封装工艺。 MEMS产品中， 由于各类产品的使用范围和应用环 境的差异， 其封装也没有 一个固定的形式， 应根据具体的使用情况选择合适的封装。 同时， 在MEMS产品的制造过程 中， 封装只能单个进行而不能大批量同时生产， 因此封装在MEMS产品的总费用中占据70％ ～80％。 其封装技术已经成为MEMS生产中的瓶颈。 CSP和WLP封装是MEMS进行批量生产和微 型化的主 要途径。 [0003]现有技术中如公开号为CN113720885B的专利文献提供了一种半导体气体传感器， 包括管座， 管座的内部均匀阵列插接有多组接线柱， 接线柱的顶部开设有插接槽， 管座的内 部底部均匀阵列设有多组出气孔， 管座的顶部 设有衬底座， 衬底座的顶部 设有气敏单元， 管 座的顶部套接有保护帽； 气敏单元包括衬底片， 衬底片的一侧设有气敏电极， 气敏电极的另 一侧设有气敏 材料， 衬底片的另一侧设有加热电极。 [0004]中国专利CN108 490031A公开了一种柔性气体传感器封装结构及其封装方法。 柔性 气体传感器封装结构， 包括柔性基体和气体传感器。 柔性基体包括相互连接的封装部和带 状连接部； 封装部设置有电极和 第一引线， 第一引线由封装部延伸至带状连接部， 第一引线 的位于封装部的一端与电极电性连接； 电极凸出于柔性基体的表面且与第一引线电性连 接。 气体传感器安装于封装部且与电极电性连接。 柔性气体传感器封装结构的封装部整体 上是硬质的， 而带状连接部是可弯曲变形的。 这种柔性气 体传感器封装结构可以在极狭小、 复杂空间环境中使用。 进一步地， 气体传感器倒置安装在柔性基体上时， 使得气 体传感器的 非气敏区域没有暴露在环境中， 稳定性更高。 [0005]上述申请文件采用在封装前先将传感单元或传感系统固定在预封装结构内部， 再 对封装结构进 行加工的方法将传感系统与封装结构设计为一体式结构， 此种方法制造过程 复杂， 且在封装完成后传感系统无法更换， 在传感系统损坏或传感层使用完全后只能对整 体结构进行更换， 无法做到只更换内部传感系统， 这样会导致材料浪费， 回收率低等问题， 且未涉及 对传感系统的改进， 实用性较差， 且在传统多孔M OS基底内壁设置传感颗粒的方式 制成的传感器， 只能鼓励靠近多孔M OS基底的待检测气体吸附到传感层， 大部 分待检测气体 穿过多孔MOS基底后逸出， 并未与传感层接触进行检测， 感测效率较低。 [0006]此外， 一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异； 另一方面由于发明人做出 本发明时研究了大量文献和专利， 但篇幅所限并未详细罗 列所有的细节与内容， 然而这绝 非本发明不具备这些现有技术的特征， 相反本发明已经具备现有技术的所有特征， 而且申 请人保留在背景技 术中增加相关现有技 术之权利。说　明　书 1/9 页 3 CN 115494122 A 3