CN112571340A - 一种压力传感器的装配结构和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及压力传感器的装配技术领域,公开了一种压力传感器的装配结构和方法，包括陶瓷基板、电路板和压力检测传感芯片，陶瓷基板顶部开设有凹槽，压力检测传感芯片固定在凹槽底部，凹槽底部在压力检测传感芯片的固定区域开设有进气孔，进气孔与外界连通，电路板上开设有定位孔，电路板固定在凹槽底部，压力检测传感芯片在定位孔中，在实际使用时压力传感器的电子元件和压力检测传感芯片分离安装，而且通过在定位孔中设置胶层，在胶层外围设置密封盖，实现了压力检测传感芯片与电子元件的隔绝安装，可以防止污染物或者酸性溶液从压力检测传感芯片扩散到电子元件上，进而确保电路板上的电子元件能正常工作，提高压力传感器的可靠性和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及压力传感器的装配技术领域，具体涉及一种压力传感器的装配结构和方法。
背景技术
在汽车工业中，压力传感器是汽车的重要组成部分。例如在发动机中，压力传感器监控油和冷却液压力，车载控制器根据压力传感器的检测信息调节发动机应提供的功率，以便在加速器受压或制动器应用于汽车时达到合适的速度。另外在汽车的安全器气囊系统中，当压力传感器检测到车辆经受高压力时，安全气囊被激活以确保乘客的安全。因此压力传感器的可靠使用对汽车的驾驶安全至关重要。
然而现有压力传感器大多直接在焊接有电子元件的PCB电路板上安装压力检测传感芯片，电子元件对压力检测传感芯片的输出信号进行处理，而压力检测芯片在实际使用时会接触到机油、汽油或者柴油等各种污染物，由于压力检测传感芯片和电子元件在同一块PCB电路板上，这些污染物会从压力检测传感芯片扩散到电子元件上。
另外汽车尾气在汽车运行时产生的酸性溶液也可能会回流到压力检测传感芯片上，这些酸性溶液同样也会扩散到电子元件上，腐蚀压力传感器的内部线路，进而使压力传感器的使用可靠性变差和使用寿命变短。
发明内容
鉴于背景技术的不足，本发明是提供了一种压力传感器的装配结构和方法，所要解决的技术问题是现有压力传感器是在同一块电路板上焊接压力检测传感芯片和电子元件，当此种结构应用在汽车上时，汽车运行产生的污染物和酸性溶液会从压力传感检测芯片扩散到电子元件上，破坏电子元件以及电子元件之间的连接线路，使压力传感器的使用可靠性变差和使用寿命变短。
为解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种压力传感器的装配结构，包括陶瓷基板、电路板和压力检测传感芯片，陶瓷基板顶部开设有凹槽，压力检测传感芯片固定在凹槽底部，凹槽底部在压力检测传感芯片的固定区域开设有进气孔，进气孔与外界连通，电路板上开设有定位孔，电路板固定在凹槽底部，压力检测传感芯片在定位孔中。
作为进一步的技术方案，压力检测传感芯片通过导线与电路板上的接线端子电连接。
作为进一步的技术方案，电路板背离陶瓷基板的一面在定位孔的四周连接有密封盖，密封盖顶部开设有透孔，密封盖内部和定位孔中设有胶层。
作为进一步的技术方案，陶瓷基板的底部在进气孔的四周安装有至少一个密封圈。
可选的，陶瓷基板的底部在进气孔的四周从内到外安装有两个密封圈。
另外，陶瓷基板底部在两密封圈之间开设有至少一个信号通孔，信号通孔与电路板上的信号焊盘相对应，信号焊盘外围设有耐腐蚀胶层。
一种压力传感器的装配方法，包括以下步骤：
S1：在陶瓷基板顶部开设凹槽，在凹槽底部固定压力检测传感芯片；
S2：在凹槽底部固定压力检测传感芯片的区域开设进气孔，其中进气孔与外界连通；
S3：在电路板上开设定位孔；
S4：将电路板固定在凹槽底部，压力检测传感芯片位于定位孔中；
S5：在电路板背离陶瓷基板的一面安装密封盖，且密封盖覆盖住定位孔；
S6：在密封盖内部和定位孔内部填充胶水。
作为进一步的技术方案，压力传感器的装配方法还包括在陶瓷基板底部安装密封圈，密封圈位于进气孔四周。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：本发明通过先将压力检测传感芯片固定在陶瓷基板上、在电路板上开设定位孔，然后使压力检测传感芯片位于定位孔中，实现了压力传感器的电子元件和压力检测传感芯片的分离安装，另外通过在定位孔中设置胶层，在胶层外围设置密封盖，实现了压力检测传感芯片与电子元件的隔绝安装，可以防止污染物或者酸性溶液从压力检测传感芯片扩散到电子元件上，进而确保电路板上的电子元件能正常工作，提高压力传感器的可靠性和使用寿命；另外陶瓷基板底部在进气孔四周安装有密封圈，可以防止污染源和腐蚀液体可以沿陶瓷基板底部扩散到电路板上。
附图说明
本发明有如下附图：
图1为实施例中的陶瓷基板和压力检测传感芯片的结构示意图；
图2为实施例中的电路板的结构示意图；
图3为实施例中的陶瓷基板和电路板的连接结构示意图。
图中：1、陶瓷基板，2、压力检测传感芯片，3、电路板，4、胶层，5、密封盖，6、透孔，7、导线，8、密封圈，10、进气孔，11、信号通孔，12、凹槽，30、定位孔，31、电子元件，32信号焊盘。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-3所示，一种压力传感器的装配结构，包括陶瓷基板1、电路板3和压力检测传感芯片2，陶瓷基板1顶部开设有凹槽12，压力检测传感芯片2固定在凹槽12底部，凹槽12底部在压力检测传感芯片2的固定区域开设有进气孔10，进气孔10与外界连通，电路板3上开设有定位孔30，电路板3固定在凹槽12底部，压力检测传感芯片2在定位孔30中。
本实施例中，通过在陶瓷基板1的顶部开设凹槽12来安装电路板3可以对电路板3的安装位置进行定位。另外由于电路板3不是安装在陶瓷基板1的表面，减小了压力传感器的整体体积，因此更加容易集成，能够应用在传感器阵列上，而应用在传感器阵列上时，压力检测的线性度和敏感性会得到进一步提升。
在实际使用时，由于压力检测传感芯片2和电路板3上的电子元件31分离安装，可以防止汽车运行产生的污染物或者腐蚀液体从压力检测传感芯片2扩散到电子元件31上。
进一步地，本实施例中，压力检测传感芯片2通过导线7与电路板1上的接线端子电连接。
由于汽车在运行时会受到外界或内部等环境因素的影响，往往会造成各种震动，震动一方面可能会破坏压力传感器内部的硅片结构，诱发器件表面粘附或支撑结构变脆，从而导致器件失效；另一方面，也可能使内引线即导线7发生错位，脱落或断裂，具体表现为输出信号发生漂移、短路、断路或无信号输出。作为改进，本实施例中，电路板3背离陶瓷基板1的一面在定位孔30的四周连接有密封盖5，密封盖5顶部开设有透孔6，密封盖5内部和定位孔30中设有胶层4。通过胶层4不仅可以提高压力传感器的抗震动能力，还能使导线7不会发生错位。
另外，本实施例中，为了防止污染物或者腐蚀溶液从陶瓷基板1的底部扩散到电子元件31上，陶瓷基板1的底部在进气孔10的四周安装有至少一个密封圈8。
可选的，陶瓷基板1的底部在进气孔10的四周从内到外安装有两个密封圈8。
可选的，陶瓷基板1底部在两密封圈8之间开设有至少一个信号通孔11，信号通孔11与电路板3上的信号焊盘32相对应，信号焊盘32外围设有耐腐蚀胶层。通过信号通孔11可以输出其它检测信号，如温度检测信号、湿度检测信号等，方便检测电路的集成。
在实际使用时内部的密封圈8还可以防止污染物或者腐蚀液体从进气孔10扩散到信号通孔11。另外密封圈8可以采用O型圈，通过双O型密封圈可以缓冲过大压力，避免压力检测传感芯片2内部产生过多的应力、造成残余应力积累和形成蠕变而最终导致器件失效。
一种压力传感器的装配方法，包括以下步骤：
S1：在陶瓷基板1顶部开设凹槽12，在凹槽12底部固定压力检测传感芯片2；
S2：在凹槽12底部固定压力检测传感芯片2的区域开设进气孔10，其中进气孔10与外界连通；
S3：在电路板3上开设定位孔30；
S4：将电路板3固定在凹槽12底部，压力检测传感芯片2位于定位孔中30；
S5：在电路板3背离陶瓷基板1的一面安装密封盖5，且密封盖5覆盖住定位孔30；
S6：在密封盖5内部和定位孔30内部填充胶水。
作为进一步的技术方案，压力传感器的装配方法还包括在陶瓷基板1底部安装密封圈8，密封圈8位于进气孔10四周。
上述依据本发明为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种压力传感器的装配结构，其特征在于：包括陶瓷基板、电路板和压力检测传感芯片，所述陶瓷基板顶部开设有凹槽，所述压力检测传感芯片固定在所述凹槽底部，所述凹槽底部在所述压力检测传感芯片的固定区域开设有进气孔，所述进气孔与外界连通，所述电路板上开设有定位孔，所述电路板固定在所述凹槽底部，所述压力检测传感芯片在所述定位孔中。
2.根据权利要求1所述的一种压力传感器的装配结构，其特征在于：所述压力检测传感芯片通过导线与电路板上的接线端子电连接。
3.根据权利要求1所述的一种压力传感器的装配结构，其特征在于：所述电路板背离所述陶瓷基板的一面在所述定位孔的四周连接有密封盖，所述密封盖顶部开设有透孔，所述密封盖内部和定位孔中设有胶层。
4.根据权利要求1所述的一种压力传感器的装配结构，其特征在于：所述陶瓷基板的底部在所述进气孔的四周安装有至少一个密封圈。
5.根据权利要求4所述的一种压力传感器的装配结构，其特征在于：所述陶瓷基板的底部在所述进气孔的四周从内到外安装有两个密封圈。
6.根据权利要求5所述的一种压力传感器的装配结构，其特征在于：所述陶瓷基板底部在两所述密封圈之间开设有至少一个信号通孔，所述信号通孔与电路板上的信号焊盘相对应。
7.根据权利要求6所述的一种压力传感器的装配结构，其特征在于：所述信号焊盘外围设有耐腐蚀胶层。
8.一种压力传感器的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在陶瓷基板顶部开设凹槽，在凹槽底部固定压力检测传感芯片；
S2：在凹槽底部固定压力检测传感芯片的区域开设进气孔，其中进气孔与外界连通；
S3：在电路板上开设定位孔；
S4：将电路板固定在凹槽底部，且压力检测传感芯片位于定位孔中；
S5：在电路板背离陶瓷基板的一面安装密封盖，且密封盖覆盖住定位孔；
S6：在密封盖内部和定位孔内部填充胶水。
9.根据权利要求8所述的一种压力传感器的装配方法，其特征在于：还包括在陶瓷基板底部安装密封圈，所述密封圈位于所述进气孔四周。
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