CN110319956B - 传感器及传感器的制造方法 - Google Patents

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    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/02Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning
    • G01L9/04Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning of resistance-strain gauges

Abstract

本发明实施例提供一种传感器及传感器的制造方法,传感器包括两个以上沿第一方向并列设置的感压芯片,两个以上的感压芯片包括:第一感压芯片,包括第一感压膜及连接于第一感压膜周侧的第一侧壁,第一侧壁围合形成第一开口;第二感压芯片,包括第二感压膜及连接于第二感压膜周侧的第二侧壁,第二侧壁围合形成第二开口,第二开口朝向第一感压芯片设置,第一开口背离第二感压芯片设置;其中,第二感压膜上还连接有感压梁,感压梁在第一方向上由第二开口伸出,且感压梁和第一感压膜间隔预设距离设置,以使第一感压膜受力变形时能够和感压梁接触连接。本发明避免了以较厚的感压膜测量小压力的现象,能够有效提高传感器的测量精度。

Description

传感器及传感器的制造方法
技术领域
本发明涉及检测设备技术领域,尤其涉及一种传感器及传感器的制造方法。
背景技术
金属薄膜压力传感器具有稳定性好、精度高、可适用于恶劣环境等优点,广泛应用于国防、航空航天、工业生产和自动控制等各领域压力参数的测量。金属薄膜压力传感器其敏感元件及结构件基本使用金属材料,由于金属材料具有高的弹性模量及屈服强度等特性,因此与硅基的压阻、谐振等原理的压力传感器相对比金属薄膜压力传感器,在大量程的压力(大于10MPa)测量方面具有较大的优势大,目前大量程压力参数的测量也基本上是采用金属薄膜压力传感器。
现阶段,金属薄膜压力传感器基本上是通过改变敏感元件感压膜的厚度来实现不同量程压力传感器的设计,即传感器的量程越大则感压膜的厚度设计的相对较厚,反之亦反。但是,如果传感器量程较大的话,当产品有小压力测量的需求时,会出现以较厚的感压膜测量小压力的现象,降低了压力传感器的线性度,从而导致传感器的精度降低。
因此,亟需一种新的传感器及传感器的制造方法。
发明内容
本发明实施例提供一种传感器及传感器的制造方法,旨在解决传感器测量精度低的问题。
本发明实施例一方面提供了一种传感器,包括两个以上沿第一方向并列设置的感压芯片,两个以上的感压芯片包括:第一感压芯片,包括第一感压膜及连接于第一感压膜周侧的第一侧壁,第一侧壁围合形成第一开口;第二感压芯片,包括第二感压膜及连接于第二感压膜周侧的第二侧壁,第二侧壁围合形成第二开口,第二开口朝向第一感压芯片设置,第一开口背离第二感压芯片设置;其中,第二感压膜上还连接有感压梁,感压梁在第一方向上由第二开口伸出,且感压梁和第一感压膜间隔预设距离设置,以使第一感压膜受力变形时能够和感压梁接触连接。
根据本发明的一个方面,感压梁连接于第二感压膜在其横向上的中间部位。
根据本发明的一个方面,第一感压芯片还包括:
第一电路板,设置于第一感压膜靠近第二感压芯片一侧,第一电路板上贯穿设置有第一通孔,感压梁由第一通孔伸出;
第一连接线,穿设于第一通孔并连接于第一感压膜和第一电路板之间。
根据本发明的一个方面,第二感压芯片还包括:
第二电路板,设置于第二感压膜远离第一感压芯片的一侧,第二电路板上贯穿设置有第二通孔;
第二连接线,穿设于第二通孔并连接于第二感压膜和第二电路板之间;
传感器还包括电连接件,连接于第一电路板和第二电路板之间。
根据本发明的一个方面,电连接件呈杆状并支撑连接于第一电路板和第二电路板之间,且电连接件为四个以上,四个以上的电连接件在第二感压芯片的周侧间隔分布。
根据本发明的一个方面,还包括:转接板,设置于第一感压芯片和第二感压芯片之间,以支撑第二感压芯片;
转接板上开设有第一让位孔及位于第一让位孔周侧的第二让位孔,感压梁由第一让位孔伸出,电连接件穿过第二让位孔设置。
根据本发明的一个方面,转接板朝向第一让位孔的内壁具有第一内壁面、在第一让位孔径向上凸出于第一内壁面的第二内壁面及连接于第一内壁面和第二内壁面之间的支撑面,第二内壁面位于第一内壁面靠近第一感压芯片的一侧,第二感压芯片通过第二侧壁支撑于支撑面。
根据本发明的一个方面,第一侧壁的外周面包括第一外壁面、在第一感压膜片径向上凸出于第一外壁面的第二外壁面及连接于第一外壁面和第二外壁面之间的止挡面;
传感器还包括壳体,壳体包括顶板及连接于顶板周侧的侧板,壳体通过侧板套设于第一感压芯片、第二感压芯片和转接板外,且侧板远离顶板的端部止挡于止挡面,顶板开设有贯穿的连接孔,以使导线能够穿过连接孔连接于第二电路板。
根据本发明的一个方面,侧板的内侧面设置有支撑部,支撑部凸出于侧板的内侧面设置,转接板搭接于支撑部远离第一感压芯片的一侧,以通过支撑部将转接板支撑于第一感压芯片和第二感压芯片之间。
根据本发明的一个方面,侧板包括在第一方向上相继分布的第一分部和第二分部,第一分部连接于顶板,第二分部和第一分部可拆卸连接,且第二分部止挡于止挡面,支撑部设置于第二分部。
本发明另一方面还提供一种传感器的制造方法,包括:
制备两个以上的感压芯片,两个以上的感压芯片包括第一感压芯片和第二感压芯片,第一感压芯片包括第一感压膜及连接于第一感压膜周侧的第一侧壁,第一侧壁围合形成第一开口,第二感压芯片包括第二感压膜及连接于第二感压膜周侧的第二侧壁,第二侧壁围合形成第二开口,第二感压膜上还连接有感压梁,感压梁由第二开口伸出;
连接第一感压芯片和第二感压芯片,将第一感压芯片和第二感压芯片并列设置,令第一开口背离第二感压芯片设置,第二开口朝向第一感压芯片设置,感压梁和第一感压膜间隔预设距离设置。
在本发明中,传感器包括两个以上沿第一方向并列设置的感压芯片,两个以上的感压芯片包括级联的第一感压芯片和第二感压芯片,在传感器的使用过程中,第一感压芯片首先受力进行压力检测,当第一感压芯片受力时,第一感压芯片的第一感压膜受力变形,当第一感压膜的变形量大于或等于预设距离时,第一感压膜和第二感压芯片的感压梁接触连接,并通过感压梁将压力传递至第二感压膜,从而可以继续通过第二感压芯片进行压力检测。本发明并不是通过改变敏感元件感压膜厚度的方式来提高传感器的量程,本发明通过将两个以上的感压芯片级联,对压力采用分段测量的方法,压力较小时用量程较小的感压芯片进行测量,压力较大时通过两个以上的感压芯片级联测量,避免了以较厚的感压膜测量小压力的现象,能够有效提高传感器的测量精度。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1是本发明实施例的一种传感器的结构示意图;
图2是本发明实施例的一种传感器的第二感压芯片的结构示意图。
图3是本发明实施例的一种传感器的转接板的结构示意图
图4是本发明一种传感器制造方法的流程示意图。
附图标记说明:
100、第一感压芯片;
110、第一感压膜;120、第一侧壁;121、第一外壁面、122、第二外壁面;123、止挡面;130、第一开口;140、第一电路板;141、第一通孔;150、第一连接线;
200、第二感压芯片;
210、第二感压膜;220、第二侧壁;230、第二开口;240、感压梁;250、第二电路板;251、第二通孔;260、第二连接线;
300、电连接件;
400、转接板;
410、第一让位孔;420、第二让位孔;430、第一内壁面、440、第二内壁面;450、支撑面;
500、壳体;
510、顶板;511、连接孔;520、侧板;521、支撑部;522、第一分部;523、第二分部;
600、导线。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本发明的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中,至少部分的公知结构和技术没有被示出,以便避免对本发明造成不必要的模糊;并且,为了清晰,可能夸大了部分结构的尺寸。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本发明的实施例的具体结构进行限定。在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了更好地理解本发明,下面结合图1至图4对根据本发明实施例的传感器及传感器的制造方法进行详细描述。
图1为本发明实施例提供的一种传感器的结构示意图,图2为图1中部分结构示意图,由图1和图2可知,传感器包括两个以上沿第一方向(图1中的Y方向)并列设置的感压芯片,两个以上的感压芯片包括:第一感压芯片100,包括第一感压膜110及连接于第一感压膜110周侧的第一侧壁120,第一侧壁120围合形成第一开口130;第二感压芯片200,包括第二感压膜210及连接于第二感压膜210周侧的第二侧壁220,第二侧壁220围合形成第二开口230,第二开口230朝向第一感压芯片100设置,第一开口130背离第二感压芯片200设置;其中,第二感压膜210上还连接有感压梁240,感压梁240在第一方向上由第二开口230伸出,且感压梁240和第一感压膜110间隔预设距离设置,以使第一感压膜110受力变形时能够和感压梁240接触连接。
其中,两个以上感压芯片的设置方式不仅限于此,两个以上的感压芯片还可以包括第三感压芯片,第三感压芯片的整体结构和第二感压芯片200相同,且第三感压芯片位于第二感压芯片200远离第一感压芯片100的一侧,第三感压芯片上也设置有感压梁240,且第三感压芯片上的感压梁240和第二感压膜210间隔预设距离设置。此外,两个以上的感压芯片还可以包括设置于第三感压芯片远离第二感压芯片200一侧的第四感压芯片等。
预设距离的具体取值在此不做限定,只要当第一感压膜110受力变形时能够和感压梁240接触连接即可。优选的,预设距离小于或等于第一感压膜110的最大变形量。此处,感压梁240不仅能够实现第一感压芯片100和第二感压芯片200的级联,还能够对第一感压膜110起到保护作用,防止第一感压膜110变形过度而损坏,提高第一感压芯片100的使用寿命。
在本发明实施例中,传感器包括两个以上沿第一方向并列设置的感压芯片,两个以上的感压芯片包括级联的第一感压芯片100和第二感压芯片200。在传感器的使用过程中,第一感压芯片100首先受力并进行压力检测,当第一感压芯片100受力时,第一感压芯片100的第一感压膜110受力变形,当第一感压膜110的变形量大于或等于预设距离时,第一感压膜110和第二感压芯片200的感压梁240接触连接,并通过感压梁240将压力传递至第二感压膜210,从而可以继续通过第二感压芯片200进行压力检测。本发明并不是通过改变敏感元件感压膜厚度的方式来提高传感器的量程,本发明通过将两个以上的感压芯片级联,对压力采用分段测量的方法,压力较小时用量程较小的感压芯片进行测量,压力较大时通过两个以上的感压芯片级联测量,避免了以较厚的感压膜测量小压力的现象,能够有效提高传感器的测量精度。
第一感压膜110和第二感压膜210的量程在此不做限定,优选的,第一感压膜110的量程小于第二感压膜210的量程。在传感器的使用过程中,首先利用第一感压芯片100进行压力检测,第一感压膜110的量程较小,令传感器适用于检测小压力测量。当待测压力较大时,第一感压膜110和感压梁240相互接触,进而通过感压梁240利用第二感压芯片200进行压力检测,令传感器同时适用于检测大压力检测。
第一感压膜的具体量程在此不做限定,例如第一感压膜的量程小于或等于10Mpa,第二感压膜的量程大于10MPa。
第一感压膜110和第一侧壁120的形状在此不做限定,例如第一感压膜110呈圆形,第一侧壁120呈圆环状,环状的第一侧壁120连接于圆形第一感压膜110的边缘,令第一感压芯片100整体呈“杯”形。待测元件由第一开口130处向第一感压膜110施加压力,令第一感压膜110沿朝向感压梁240的方向发生形变。
第二感压膜210和第二侧壁220的形状也不做限定,例如第二感压膜210呈圆形,第二侧壁220呈圆环状,环状的第二侧壁220连接于圆形第二感压膜210的边缘,令第一感压芯片100整体呈“杯”形。感压梁240受力令第二感压膜210沿远离第一感压芯片100的方向发生变形。
进一步的,第一感压芯片100和第二感压芯片200上还设置有功能层,功能层光刻形成惠斯通电桥,当有压力变化,即第一感压膜110或第二感压膜210受力变形时,令惠斯通电桥的电阻变化,引起惠斯通电桥输出的变化,从而将压力信号转化为电信号输出,完成压力检测。
感压梁240在第二感压膜210上的位置不做限定,例如感压梁240连接于第二感压膜210在其横向(图1所示的X方向)上的中间部位。当第二感压膜210呈圆形时,感压梁240连接于第二感压膜210径向上的中间位置。令第二感压膜210的受力更加均衡,保证检测结果的准确性。
在一些可选的实施例中,第一感压芯片100还包括:第一电路板140,设置于第一感压膜110靠近第二感压芯片200一侧,第一电路板140上贯穿设置有第一通孔141,感压梁240由第一通孔141伸出;第一连接线150,穿设于第一通孔141并连接于第一感压膜110和第一电路板140之间。
在这些可选的实施例中,第一电路板140设置于第一感压膜110和第二感压芯片200之间,第一电路板140上设置有第一通孔141,令感压梁240能够穿过第一通孔141,不会妨碍第一感压膜110受力变形时和感压梁240接触连接。第一连接线150穿过第一通孔141并连接于第一感压膜110和第一电路板140之间,令第一感压膜110上的输出信号能够传输至第一电路板140。
进一步的,第二感压芯片200还包括:第二电路板250,设置于第二感压膜210远离第一感压芯片100的一侧,第二电路板250上贯穿设置有第二通孔251;第二连接线260,穿设于第二通孔251并连接于第二感压膜210和第二电路板250之间;传感器还包括电连接件300,连接于第一电路板140和第二电路板250之间。
在这些可选的实施例中,第二感压芯片200包括第二电路板250和第二连接线260,第二电路板250上设置有第二通孔251,令第二连接线260可以穿过第二通孔251连接于第二感压膜210和第二电路板250之间,将第二感压膜210上的输出信号传输至第二电路板250。此外,传感器还包括电连接件300,电连接件300连接于第一电路板140和第二电路板250之间,令第一电路板140和第二电路板250之间的信号可以相互传输,外部导线600只需连接第二电路板250或第一电路板140即可同时接收第一电路板140和第二电路板250上的输出信号,便于传感器与外部导线600连接。
电连接件300的设置方式在此不做限定,例如电连接件300为导线600或杆状导电杆,优选的,电连接件300呈杆状并支撑连接于所述第一电路板140和所述第二电路板250之间,通过电连接件300可以向第二电路板250或第二电路板250提供支撑力,只要第一电路板140或第二电路板250中的一者处设置支撑架(图中未示出),通过电连接件300即可同时支撑第一电路板140和第二电路板250。
如图1所示,只要第一电路板140处设置有用于支撑第一电路板140的支撑架,通过电连接件300,支撑架可以同时支撑第一电路板140和第二电路板250。
电连接件300的个数也不做限定,优选的,电连接件300为四个以上,四个以上的电连接件300在第二感压芯片200的周侧间隔分布,向第二电路板250提供更加稳定的支撑。
请一并参阅图3,为了保证第一感压芯片100和第二感压芯片200之间相对位置的稳定性,传感器还包括转接板400,转接板400设置于第一感压芯片100和第二感压芯片200之间,以支撑第二感压芯片200;转接板400上开设有第一让位孔410及位于第一让位孔410周侧的第二让位孔420,感压梁240由第一让位孔410伸出,电连接件300穿过第二让位孔420设置。
在这些可选的实施例中,通过转接板400可以支撑第二感压芯片200,从而保证第一感压芯片100和第二感压芯片200之间相对位置的稳定性。转接板400上开设有第一让位孔410及第二让位孔420,令感压梁240可以穿过第一让位孔410,电连接件300可以穿过第二让位孔420设置,不会影响感压梁240和第一感压膜110之间的接触连接,也不会影响第一电路板140和第二电路板250之间的连接。
进一步的,为了不影响感压梁240和第一感压膜110之间的接触连接,第一让位孔410的孔径较大,令感压梁240和转接板400朝向第一让位孔410的内壁面间隔设置。
在另一些可选的实施例中,为了提高电连接件300的支撑强度,电连接件300固定于第二让位孔420内,第二让位孔420内设置有绝缘层,例如玻璃绝缘子等,电连接件300烧结或粘接于第二让位孔420内。
转接板400的设置方式有多种,在一些可选的实施例中,转接板400朝向第一让位孔410的内壁具有第一内壁面430、在第一让位孔410径向上凸出于第一内壁面430的第二内壁面440及连接于第一内壁面430和第二内壁面440之间的支撑面450,第二内壁面440位于第一内壁面430靠近第一感压芯片100的一侧,第二感压芯片200通过第二侧壁220支撑于支撑面450。
在这些可选的实施例中,第一内壁面430和第二内壁面440在第一让位孔410的径向上尺寸不同,从而令连接第一内壁面430和第二内壁面440之间的支撑面450能够沿第一让位孔410的径向延伸,令支撑面450可以向第二感压芯片200的第二侧壁220提供支撑,保证第二感压芯片200和转接板400相对位置的稳定性。
为了更好的保护第一感压芯片100、第二感压芯片200和转接板400不被外部破坏,传感器还包括壳体500,壳体500包括顶板510及连接于顶板510周侧的侧板520,壳体500通过侧板520套设于第一感压芯片100、第二感压芯片200和转接板400外,向第一感压芯片100、第二感压芯片200和转接板400提供保护。
顶板510和侧板520的形状在此不做限定,在一些可选的实施例中,为了与圆形的第一感压膜110和第二感压膜210、及圆环状的第一侧壁120和第二侧壁220相适配,顶板510呈圆形,侧板520呈圆环状,圆环状的侧板520连接于顶板510的边缘。
在一些可选的实施例中,顶板510上还开设有贯穿的连接孔511,令导线600能够穿过连接孔511连接第二电路板250。
壳体500和第一感压芯片100之间的相对位置在此不做限定,为了保证第一感压芯片100和壳体500之间相对位置的稳定性,在一些可选的实施例中,第一侧壁120的外周面包括第一外壁面121、在第一感压膜110片径向上凸出于第一外壁面121的第二外壁面122及连接于第一外壁面121和第二外壁面122之间的止挡面123,侧板520远离顶板510的端部止挡于止挡面123,以保证壳体500和第一感压芯片100之间相对位置的稳定性。
进一步的,侧板520的内侧面设置有支撑部521,支撑部521凸出于侧板520的内侧面设置,转接板400搭接于支撑部521远离第一感压芯片100的一侧,以通过支撑部521将转接板400支撑于第一感压芯片100和第二感压芯片200之间。
其中,侧板520和顶板510围合形成用于容纳第一感压芯片100、第二感压芯片200和转接板400的容纳腔,侧板520的内侧面是指侧板520朝向容纳腔的内侧面。
支撑部521的设置方式在此不做限定,例如当侧板520呈圆环状时,支撑部521呈环状,环状的支撑部521凸出于侧板520的内侧面设置,转接板400整个搭接在支撑部521上,保护转接板400和支撑部521之间相对位置的稳定性。
转接板400的形状也不做限定,为了和第二感应芯片及支撑部521的形状相适配,转接板400呈圆形板状,圆形板状的转接板400搭接在环状的支撑部521上。进一步的,第一让位孔410的横截面为圆形,支撑面450呈圆环状,令环状的第二侧壁220卡设于第一让位孔410的支撑面450上。
壳体500的侧板520的设置方式在此不做限定,侧板520可以为一体式,侧板520和顶板510之间可拆卸连接,令第一感压芯片100可以从壳体500上与顶板510相对的开口置于壳体500内,第二感压芯片200和转接板400可以从顶板510所在位置置于壳体500内。
在一些优选的实施例中,侧板520包括在第一方向上相继分布的第一分部522和第二分部523,第一分部522连接于顶板510,第二分部523和第一分部522可拆卸连接,且第二分部523止挡于止挡面123,支撑部521设置于第二分部523。
在这些可选的实施例中,由于侧板520分体设置为第一分部522和第二分部523,且支撑部521设置于第二分部523,在传感器装配的过程中,可以先将第一感应芯片装配于第二分部523远离第一分部522的一侧,然后继续在第二分部523上装配转接板400的第二感应芯片,最后将第一分部522及顶板510盖设于第二感应芯片上,便于传感器的装配成型。
第一分部522和第二分部523可拆卸连接的方式有多种,例如第一分部522朝向第二分部523端面设置有凸起,第二分部523向第一分部522的端面设置有凹槽,且凸起和凹槽相适配,令第一分部522和第二分部523通过凹槽和凸起相互卡扣连接。
本发明第二实施例还提供一种传感器的制造方法,包括:
制备两个以上的感压芯片,两个以上的感压芯片包括第一感压芯片100和第二感压芯片200,第一感压芯片100包括第一感压膜110及连接于第一感压膜110周侧的第一侧壁120,第一侧壁120围合形成第一开口130,第二感压芯片200包括第二感压膜210及连接于第二感压膜210周侧的第二侧壁220,第二侧壁220围合形成第二开口230,第二感压膜210上还连接有感压梁240,感压梁240由第二开口230伸出;
连接第一感压芯片100和第二感压芯片200,将第一感压芯片100和第二感压芯片200并列设置,令第一开口130背离第二感压芯片200设置,第二开口230朝向第一感压芯片100设置,感压梁240和第一感压膜110间隔预设距离设置。
请一并参阅图4,简述如图1所示的传感器的制造方法,传感器的制造方法包括:
步骤S01:制备零部件。
包括利用机加或手工等方法制备第一感压芯片100、第二感压芯片200、转接板400、壳体500和电连接件300等结构件。制备完各零部件以后对各零部件清洗以备待用。
步骤S02:连接电连接件和转接板。
将电连接件300利用烧结玻璃绝缘子或粘接等方式固定于转接板400的第一让位孔410内,完成电连接件300和转接板400的连接。
步骤S03:连接第一感压芯片100、侧板520的第二分部523及转接板400。
将第二分部523套设于第一感压芯片100的第一侧壁120外,并利用焊接等方式将第二分部523固定于第一侧壁120外的止挡面123上。然后将转接板400利用焊接等方式固定于第二分部523内的支撑部521上,从而完成第一感压芯片100、侧板520的第二分部523及转接板400三者之间的连接。
可以理解的是,在步骤S03之前,还可以将第一连接线150连接于第一电路板140和第一感压膜110之间。
步骤S04:连接第二感压芯片和转接板。
将第二感压芯片200通过焊接等方式固定于转接板400的第一让位孔410内的支撑面450上,完成第二感压芯片200和转接板400的连接。
步骤S05:连接第二电路板和电连接件。
利用钎焊等方式将第二电路板250和电连接件300进行连接。
可以理解的是,上述步骤S03和步骤S04、S05的顺序可以调换,即可以将第二感压芯片200固定于转接板400、并连接第二电路板250和电连接件300以后,再将转接板400固定于第二分部523的支撑部521上。
步骤S06:连接导线和第二电路板,并连接第一分部和第二分部。
将导线600连接于第二电路板250上,然后将第一分部522和顶板510盖设于第二感压芯片200外,并连接第一分部522和第二分部523,最终完成整个传感器的装配。
可以理解的是,在整个制造过程中,可以提前制备好各零部件,也可以在使用该零部件之前临时制备该零部件,只要不影响传感器加工成型即可。
由本方法制备的传感器,包括通过感压梁240级联的第一感压芯片100和第二感压芯片200,当第一感压芯片100受力过大,超过第一感压芯片100的压力量程时,第一感压芯片100的第一感压膜110和感压梁240接触连接,从而通过感压梁240令第二感压芯片200开始进行检测。本发明并不是通过改变敏感元件感压膜厚度的方式来提高传感器的量程,本发明制造的传感器通过将两个以上的感压芯片级联,对压力采用分段测量的方法,压力较小时用量程较小的感压芯片进行测量,压力较大时通过两个以上的感压芯片级联测量,避免了以较厚的感压膜测量小压力的现象,能够有效提高传感器的测量精度。
本发明可以以其他的具体形式实现,而不脱离其精神和本质特征。例如,特定实施例中所描述的算法可以被修改,而系统体系结构并不脱离本发明的基本精神。因此,当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的,本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义,并且,落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。

Claims (10)

1.一种传感器,其特征在于,包括两个以上沿第一方向并列设置的感压芯片,两个以上的所述感压芯片包括:
第一感压芯片,包括第一感压膜及连接于所述第一感压膜周侧的第一侧壁,所述第一侧壁围合形成第一开口;
第二感压芯片,包括第二感压膜及连接于所述第二感压膜周侧的第二侧壁,所述第二侧壁围合形成第二开口,所述第二开口朝向所述第一感压芯片设置,所述第一开口背离所述第二感压芯片设置;
其中,所述第二感压膜上还连接有感压梁,所述感压梁在所述第一方向上由所述第二开口伸出,且所述感压梁和所述第一感压膜间隔预设距离设置,以使所述第一感压膜受力变形时能够和所述感压梁接触连接;
转接板,设置于所述第一感压芯片和所述第二感压芯片之间,以支撑所述第二感压芯片;
所述转接板上开设有第一让位孔,所述感压梁由所述第一让位孔伸出;
所述转接板朝向所述第一让位孔的内壁具有第一内壁面、在所述第一让位孔径向上凸出于所述第一内壁面的第二内壁面及连接于所述第一内壁面和所述第二内壁面之间的支撑面,所述第二内壁面位于所述第一内壁面靠近所述第一感压芯片的一侧,所述第二感压芯片通过所述第二侧壁支撑于所述支撑面。
2.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述感压梁连接于所述第二感压膜在其横向上的中间部位。
3.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述第一感压芯片还包括:
第一电路板,设置于所述第一感压膜靠近所述第二感压芯片一侧,所述第一电路板上贯穿设置有第一通孔,所述感压梁由所述第一通孔内伸出;
第一连接线,穿设于所述第一通孔并连接于所述第一感压膜和所述第一电路板之间。
4.根据权利要求3所述的传感器,其特征在于,所述第二感压芯片还包括:
第二电路板,设置于所述第二感压膜远离所述第一感压芯片的一侧,所述第二电路板上贯穿设置有第二通孔;
第二连接线,穿设于所述第二通孔并连接于所述第二感压膜和所述第二电路板之间;
所述传感器还包括电连接件,连接于所述第一电路板和所述第二电路板之间。
5.根据权利要求4所述的传感器,其特征在于,所述电连接件呈杆状并支撑连接于所述第一电路板和所述第二电路板之间,且所述电连接件为四个以上,四个以上的所述电连接件在所述第二感压芯片的周侧间隔分布。
6.根据权利要求4所述的传感器,其特征在于,还包括:
所述转接板上开设有位于所述第一让位孔周侧的第二让位孔,所述电连接件穿过所述第二让位孔设置。
7.根据权利要求6所述的传感器,其特征在于,
所述第一侧壁的外周面包括第一外壁面、在所述第一感压膜径向上凸出于所述第一外壁面的第二外壁面及连接于所述第一外壁面和所述第二外壁面之间的止挡面;
所述传感器还包括壳体,所述壳体包括顶板及连接于所述顶板周侧的侧板,所述壳体通过所述侧板套设于所述第一感压芯片、所述第二感压芯片和所述转接板外,且所述侧板远离所述顶板的端部止挡于所述止挡面,所述顶板开设有贯穿的连接孔,以使导线能够穿过所述连接孔连接于所述第二电路板。
8.根据权利要求7所述的传感器,其特征在于,所述侧板的内侧面设置有支撑部,所述支撑部凸出于所述侧板的内侧面设置,所述转接板搭接于所述支撑部远离所述第一感压芯片的一侧,以通过所述支撑部将所述转接板支撑于所述第一感压芯片和所述第二感压芯片之间。
9.根据权利要求8所述的传感器,其特征在于,所述侧板包括在所述第一方向上相继分布的第一分部和第二分部,所述第一分部连接于所述顶板,所述第二分部和所述第一分部可拆卸连接,且所述第二分部止挡于所述止挡面,所述支撑部设置于所述第二分部。
10.一种传感器的制造方法,用于制造如权利要求1至9所述的传感器,其特征在于,包括:
制备两个以上的感压芯片,两个以上的感压芯片包括第一感压芯片和第二感压芯片,所述第一感压芯片包括第一感压膜及连接于所述第一感压膜周侧的第一侧壁,所述第一侧壁围合形成第一开口,所述第二感压芯片包括第二感压膜及连接于所述第二感压膜周侧的第二侧壁,所述第二侧壁围合形成第二开口,所述第二感压膜上还连接有感压梁,所述感压梁由所述第二开口伸出;
连接所述第一感压芯片和所述第二感压芯片,将所述第一感压芯片和所述第二感压芯片并列设置,令所述第一开口背离所述第二感压芯片设置,所述第二开口朝向所述第一感压芯片设置,所述感压梁和所述第一感压膜间隔预设距离设置。
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