本實(shí)用新型涉及聲表面波領(lǐng)域，尤其涉及一種基于聲表面波的胎壓傳感器的封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在聲表面波傳感器領(lǐng)域中的公知是:當(dāng)壓力和溫度等物理量作用于特定切向的壓電材料（如單晶石英片、壓電薄膜材料等，不限于此）時(shí)，壓電材料基片上的聲表面波頻率會(huì)發(fā)生變化。這種頻率變化與所作用的壓力、溫度的變化在數(shù)值上存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其所建立的數(shù)學(xué)模型不僅存在而且在特定條件下是近似線性的，是可解的。因此，輪胎內(nèi)的氣壓、溫度可以通過(guò)在胎內(nèi)安裝聲表面波（SAW）傳感器的方法獲得。

制作基于聲表面波（SAW）的輪胎氣壓傳感器的關(guān)鍵技術(shù)之一是聲表面波傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為了在壓電材料基片上得到合適的預(yù)載壓力，目前的做法是：在機(jī)械預(yù)載夾具內(nèi)放入封裝件，并進(jìn)行機(jī)械約束，加上一定的預(yù)載力，同時(shí)測(cè)量該預(yù)載力下的SAW頻率，然后調(diào)整預(yù)載力至saw的頻率滿足預(yù)載頻率的要求為止。預(yù)載頻率要求包容和容許這種頻率移動(dòng)所產(chǎn)生的誤差不影響傳感器的各項(xiàng)性能指標(biāo)。

目前已經(jīng)知道的可同時(shí)測(cè)量壓力和溫度的聲表面波傳感器的壓力檢測(cè)范圍普遍在5個(gè)大氣壓以下，對(duì)于5個(gè)大氣壓以上的全鋼輪胎無(wú)法檢測(cè)。

在中國(guó)專利CN 101473206A中，公開(kāi)了一種溫度壓力傳感器，將一長(zhǎng)方體的襯底覆蓋在圓形的基座中心位置上，通過(guò)基座上的頂蓋的凹陷部分施加壓力，使得襯底發(fā)生形變，通過(guò)測(cè)量諧振器頻率的變化來(lái)得到應(yīng)變的大小，從而得到壓力的大小。在該方案中，通過(guò)一個(gè)激光光斑來(lái)調(diào)節(jié)預(yù)載頻率。使TPMS傳感器的預(yù)載頻移在20khz到40khz的范圍內(nèi)。但是這種方法在制作過(guò)程中效率不高，而且費(fèi)用成本高。

另外，在中國(guó)專利CN 201497600 U 中，公開(kāi)了一種溫度壓力傳感器，該傳感器的基座上貫穿有兩個(gè)金屬電極，兩個(gè)金屬電極用密封膠固定在基座上，兩個(gè)金屬電極一端固定在密封腔內(nèi)，用于密封腔內(nèi)部的焊盤(pán)連接。另一端置于傳感器的外部，可以用于連接外置天線或者電路等。這種方案實(shí)用、簡(jiǎn)單。但是在連接外置天線或者電路時(shí)給焊接帶來(lái)不便。特別是批量生產(chǎn)時(shí)生產(chǎn)效率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)以上不足之處，提供了一種基于聲表面波的胎壓傳感器的封裝結(jié)構(gòu)，達(dá)到檢測(cè)壓力的效果。

本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采用的方案是：一種基于聲表面波的胎壓傳感器的封裝結(jié)構(gòu)，包括一外罩和設(shè)置于外罩內(nèi)用于放置聲表面波基片的襯底，所述襯底經(jīng)一個(gè)以上均勻布設(shè)于襯底底部的支撐柱支撐，所述支撐柱固定于所述外罩內(nèi)；所述外罩呈圓筒狀，由一圓形底座、圓形頂蓋和筒狀的側(cè)壁圍合而成，所述圓形頂蓋由自內(nèi)向外依次連接的U型凹部、波紋彈性部和邊緣部組成，所述U型凹部的兩頂端分別經(jīng)一水平延伸部與波紋彈性部一體成型，所述U型凹部的底端與所述襯底上表面相抵接。

進(jìn)一步的，所述底座的兩側(cè)還分別設(shè)有一第一引腳和第二引腳，所述襯底上對(duì)應(yīng)設(shè)有與所述第一引腳和第二引腳相焊接的第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)。

進(jìn)一步的，所述第一引腳和第二引腳的一端分別延伸至外罩內(nèi)與第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)連接，所述第一引腳和第二引腳的另一端分別延伸至外罩外。

進(jìn)一步的，所述第一引腳和第二引腳均為金屬電極。

進(jìn)一步的，所述外罩中底座、側(cè)壁、U型凹部、水平延伸部和邊緣部均為剛性材料，所述波紋彈性部為彈性材料。

進(jìn)一步的，所述襯底位于外罩內(nèi)中部。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有以下有益效果：在外部環(huán)境的壓力發(fā)生變化時(shí)使波紋彈性部發(fā)生形變，使得U型凹部和襯底接觸，從而達(dá)到檢測(cè)壓力的效果。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型專利進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的仰視圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的封裝結(jié)構(gòu)的橫向剖視圖。

圖中：1-底座；2-側(cè)壁；3-邊緣部；4-波紋彈性部；5-U型凹部；6-外罩；7-水平延伸部；8-第一焊盤(pán)；9-第一引腳；10-支撐柱；11-襯底；12-第二焊盤(pán)；13-第二引腳。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1～3所示，本實(shí)施例的一種基于聲表面波的胎壓傳感器的封裝結(jié)構(gòu)，包括一外罩6和設(shè)置于外罩6內(nèi)用于放置聲表面波基片的襯底11，所述襯底11經(jīng)一個(gè)以上均勻布設(shè)于襯底11底部的支撐柱10支撐，所述支撐柱10固定于所述外罩6內(nèi)；所述外罩6呈圓筒狀，由一圓形底座1、圓形頂蓋和筒狀的側(cè)壁2圍合而成，所述圓形頂蓋由自內(nèi)向外依次連接的U型凹部5、波紋彈性部4和邊緣部3組成，所述U型凹部5的兩頂端分別經(jīng)一水平延伸部7與波紋彈性部4一體成型，所述U型凹部5的底端與所述襯底11上表面相抵接。

從上述可知，本實(shí)用新型的有益效果在于：在襯底11上設(shè)置有一個(gè)以上的聲表面波（SAW）基片（即用于聲表面波的壓電材料），并且在襯底11兩側(cè)分別設(shè)置一溫度傳感器，在襯底11中部與U型凹部5接觸的位置處設(shè)有一壓力傳感器，用于將外部壓力變化傳遞到襯底11，在襯底11中產(chǎn)生應(yīng)力場(chǎng)變化，從而達(dá)到壓力的檢測(cè)。通過(guò)本實(shí)用新型提供的封裝結(jié)構(gòu)，在外部環(huán)境的壓力發(fā)生變化時(shí)使波紋彈性部4發(fā)生形變，經(jīng)U型凹部5傳遞給襯底11，從而達(dá)到檢測(cè)壓力的目的。所述波紋彈性部4的波紋自內(nèi)向外間隔設(shè)置。

在本實(shí)施例中，所述底座1的兩側(cè)還分別設(shè)有一第一引腳9和第二引腳13，所述襯底11上對(duì)應(yīng)設(shè)有與所述第一引腳9和第二引腳13相焊接的第一焊盤(pán)8和第二焊盤(pán)12。

在本實(shí)施例中，所述第一引腳9和第二引腳13的一端分別延伸至外罩6內(nèi)與第一焊盤(pán)8和第二焊盤(pán)12連接，所述第一引腳9和第二引腳13的另一端分別延伸至外罩6外。第一引腳9和第二引腳13用于與外部電路或外罩6天線連接。

在本實(shí)施例中，所述第一引腳9和第二引腳13均為金屬電極。

在本實(shí)施例中，所述外罩6中底座1、側(cè)壁2、U型凹部5、水平延伸部7和邊緣部3均為剛性材料，所述波紋彈性部4為彈性材料。采用本實(shí)施例提供的外罩6，不需要在檢測(cè)時(shí)，預(yù)先調(diào)節(jié)預(yù)載頻率，操作更加方便。

在本實(shí)施例中，所述襯底11位于外罩6內(nèi)中部。通過(guò)設(shè)置于中部保證受力均勻。

綜上所述，本實(shí)用新型提供的一種基于聲表面波的胎壓傳感器的封裝結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可以達(dá)到更好的檢測(cè)壓力的效果。

上列較佳實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。