CN208860520U - 一种压差传感器装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种压差传感器装置，包括：具有容腔的壳体，所述壳体包括基板以及结合固定于所述基板周向边缘的侧壁；位于所述容腔内的且固定于所述基板上的压差MEMS传感器和ASIC芯片；以及位于所述容腔内的包覆所述压差MEMS传感器和ASIC芯片的胶体；所述基板包括贯穿所述基板上下表面的开口，所述开口用于连通壳体外部和所述压差MEMS传感器的内腔。该压差传感器装置体积小，防水防腐蚀性能好，是一种新型的压差传感器装置封装结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器技术领域。更具体地，涉及一种压差传感器装置。
背景技术
压差传感器是一种用来测量两个压力之间差值的传感器，通常用于测量某一设备或部件前后两端的压差，广泛应用在医疗设备、汽车、工业元器件中，用来测量气体和液体流体包括苛性流体的压力。MEMS传感器已被普遍用于压差传感器装置中。具体来说，MEMS传感器包括膜片，所述膜片检测来自两侧的压力。当膜片经受压力时，膜片弯曲并产生弹性应变。弹性应变通过MEMS传感器内部的能测量和计算压力的部件(例如压电电阻器)的特性变化来检测。
目前的压差传感器均采用全不锈钢结构设计，尺寸较大(几十毫米*几十毫米)。随着消费类电子市场(如电子烟等)对压差测量需求的出现，必然需要更小尺寸的压差传感器装置，且对压差传感器装置的防水防腐蚀性能的要求更高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于是提供一种具有新型封装结构的压差传感器装置。
为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
一种压差传感器装置，包括：
具有容腔的壳体，所述壳体包括基板以及结合固定于所述基板周向边缘位置的侧壁；
位于所述容腔内的且固定于所述基板上的压差MEMS传感器和ASIC芯片；以及
位于所述容腔内的包覆所述压差MEMS传感器和ASIC芯片的胶体；
所述MEMS传感器与所述ASIC芯片之间、所述ASIC芯片与所述基板之间分别电性连接；
进一步地，所述基板上的与压差MEMS传感器对应的位置处，包括有贯穿所述基板上下表面的开口，该开口将壳体外部和所述压差MEMS传感器的内腔连通。
优选地，所述压差MEMS传感器与所述ASIC芯片间通过金线电性连接；所述ASIC芯片与所述基板间通过金线电性连接。
优选地，所述侧壁的远离所述基板一端形成有装配口，该侧壁的远离基板一端的外壁上包括有环绕侧壁一周向外延伸出的凸起结构。
优选地，所述侧壁的靠近所述基板一端的外壁上包括有环绕侧壁一周向外延伸形成的延伸结构。
优选地，所述侧壁的靠近所述基板的一侧端面与所述基板板面之间通过锡膏或环氧胶粘贴固定。
优选地，所述胶体为硅凝胶体，所述壳体内壁表面与所述胶体之间贴合固定。
优选地，所述壳体的材料为陶瓷或金属。
优选地，所述基板的材料为FR4板材、BT板或陶瓷板。
优选地，所述压差MEMS传感器与所述基板之间、所述ASIC芯片与所述基板之间分别通过粘片胶粘贴固定。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型基于MEMS传感器封装的DB(die bonding)、WB(wirebonding)技术，将压差MEMS传感器、ASIC芯片进行封装，并在压差MEMS传感器和ASIC芯片表面进行硅凝胶的填充保护，保证产品可以在恶劣环境中(如潮湿、腐蚀气体环境等)工作；此外，产品的壳体采用圆形环状结构，后续使用时可套入O型圈配合终端的结构进行防水防尘。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图进行简单的介绍。可以理解的是，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本实用新型一种压差传感器装置的俯视结构示意图。
图2示出本实用新型一种压差传感器装置的装配流程示意图之一。
图3示出本实用新型一种压差传感器装置的装配流程示意图之二。
图4示出本实用新型一种压差传感器装置的装配流程示意图之三。
图5示出本实用新型一种压差传感器装置的装配流程示意图之四。
附图标记说明：11、基板；111、开口；12、侧壁；2、压差MEMS传感器；3、ASIC芯片；4、胶体；5、金线。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。
现有技术中的压差传感器均采用全不锈钢结构设计，尺寸较大，且防水防腐蚀的性能差。针对以上问题的至少之一，本实用新型提供一种具有新型封装结构的压差传感器装置。具体地，下面结合附图进行详细说明。
图1示出本实用新型一种压差传感器装置的俯视结构示意图。图2示出本实用新型一种压差传感器装置的装配流程示意图之一。图3示出本实用新型一种压差传感器装置的装配流程示意图之二。图4示出本实用新型一种压差传感器装置的装配流程示意图之三。图5示出本实用新型一种压差传感器装置的装配流程示意图之四。
如图1和图5所示，本实用新型提供的一种压差传感器装置，包括：具有容腔的壳体，所述壳体包括基板11以及结合固定于所述基板11周向边缘的侧壁12；位于所述容腔内的且固定于所述基板11上的压差MEMS传感器2和ASIC芯片3；以及位于所述容腔内的包覆所述压差MEMS传感器2和ASIC芯片3的胶体4；所述MEMS传感器与所述ASIC芯片3之间、所述ASIC芯片3与所述基板11之间分别电性连接；所述基板11上的与压差MEMS传感器2对应的位置处，包括有贯穿所述基板11上下表面的开口111，该开口111将壳体外部和所述压差MEMS传感器2的内腔连通。
本实用新型基于压差MEMS传感器2封装的DB(die bonding)、WB(wire bonding)技术，将压差MEMS传感器2、ASIC芯片3进行封装，并在压差MEMS传感器2和ASIC芯片3表面进行硅凝胶的填充保护，保证产品可以在恶劣环境中(如潮湿、腐蚀气体环境等)工作，防水和防腐蚀性能好，产品整体结构尺寸小。
在本实施例的一些优选的实施方式中，所述压差MEMS传感器2与所述ASIC芯片3间通过金线5电性连接；所述ASIC芯片3与所述基板11间通过金线5电性连接。所述压差MEMS传感器2通过芯片检测来自其两侧的压力，并将压力信号转换成电信号，所述电信号通过金线5传递给所述ASIC芯片3，所述ASIC芯片3对电信号进行处理，并通过金线5和基板11将处理后的电信号传递至位于压差传感器装置外侧的处理器。
现有技术中设备中的压力传感器装配过程较为复杂，在本优选的实施方式中，所述侧壁12的远离所述基板11一端形成有装配口，该侧壁12的远离基板11一端的外壁上包括有环绕侧壁12一周向外延伸出的凸起结构。本领域技术人员可以根据实际需要将该凸起结构设计成连续的环状结构或者分段结构。产品的壳体采用环状凸起结构，后续使用时可套入O型圈配合终端的结构进行防水防尘，不仅传感器的装配过程简单易拆卸，还能有效提高设备整体的防水防尘防腐蚀性能。
进一步优选地，所述侧壁12的靠近所述基板11一端的外壁上包括有环绕侧壁12一周向外延伸形成的延伸结构，同理，本领域技术人员可以根据实际需要将该延伸结构设计成连续的环状结构或者分段结构。延伸结构的设计，不仅增大了侧壁12和基板11的胶粘面积，提高了装置整体的强度，还可有效避免装配后压差传感器装置与O型圈脱落。
在本实用新型的一优选实施方式中，所述侧壁12与所述基板11之间通过锡膏粘贴固定，本领域技术人员可以理解的是，侧壁12与基板11之间可以根据实际需要选择其它的结合方式，例如环氧胶粘贴固定，能保证侧壁12与基板11之间的结合强度和密封性即可。
为进一步提高该压差传感器装置的防水性能，所述胶体4优选为硅凝胶体，所述壳体内壁表面与所述胶体4之间贴合固定。所有电信号均被壳体和胶体4包覆，达到很高的防水等级，可有效提高压差传感器装置的检测精度。
本领域技术人员可以根据需要选择合适的壳体材质，一般需要综合考虑产品重量、强度和防水性能等因素，例如，可以选用陶瓷或金属材质。在本优选的实施方式中，所述壳体的材料选为金属。
此外，所述基板11的材料也可以有多种选择，例如为FR4板材、BT板或陶瓷板，本实用新型对此不做进一步限制，本优选实施方式中选用陶瓷板作为基板11的材料。
在本优选的实施方式中，所述压差MEMS传感器2与所述基板11之间、所述ASIC芯片3与所述基板11之间均通过粘片胶粘贴固定，可避免使用液体胶产生溢胶的问题。
本实用新型提供的压差传感器装置的具体装配工艺流程可以如下：
首先，如图2所示，将压差MEMS传感器2和ASIC芯片3粘贴在基板11上。需要注意的是，粘贴时，基板11上开口111的周围要采用环形胶，保证壳体外部和压差MEMS传感器2的内腔连通；
然后，如图3所示，将压差MEMS传感器2与ASIC芯片3、ASIC芯片3与基板11之间用金线5连接，用于传输信号；
接下来，如图4所示，用锡膏或环氧胶将侧壁12与所述基板11粘贴固定；
最后，如图5所示，将胶体4灌入壳体容腔内，对压差MEMS传感器2、ASIC芯片3和金线5进行保护。
本领域技术人员可以理解的是，以上步骤也可以根据实际情况进行适当调整，例如，图2和图3所示的步骤可以调换顺序，最终可以得到本实用新型所要保护的压差传感器装置的机构即可，本实用新型对装配工艺流程不做进一步的限制。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
Claims (9)
1.一种压差传感器装置，其特征在于，包括：
具有容腔的壳体，所述壳体包括基板以及结合固定于所述基板周向边缘位置的侧壁；
位于所述容腔内的且固定于所述基板上的压差MEMS传感器和ASIC芯片；以及
位于所述容腔内的包覆所述压差MEMS传感器和ASIC芯片的胶体；
所述MEMS传感器与所述ASIC芯片之间、所述ASIC芯片与所述基板之间分别电性连接；
所述基板上的与压差MEMS传感器对应的位置处，包括有贯穿所述基板上下表面的开口，该开口将壳体外部和所述压差MEMS传感器的内腔连通。
2.根据权利要求1所述的一种压差传感器装置，其特征在于，所述压差MEMS传感器与所述ASIC芯片间通过金线电性连接；所述ASIC芯片与所述基板间通过金线电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种压差传感器装置，其特征在于，所述侧壁的远离所述基板一端形成有装配口，该侧壁的远离基板一端的外壁上包括有环绕侧壁一周向外延伸出的凸起结构。
4.根据权利要求1所述的一种压差传感器装置，其特征在于，所述侧壁的靠近所述基板一端的外壁上包括有环绕侧壁一周向外延伸形成的延伸结构。
5.根据权利要求1所述的一种压差传感器装置，其特征在于，所述侧壁的靠近所述基板的一侧端面与所述基板板面之间通过锡膏或环氧胶粘贴固定。
6.根据权利要求1所述的一种压差传感器装置，其特征在于，所述胶体为硅凝胶体，所述壳体内壁表面与所述胶体之间贴合固定。
7.根据权利要求1所述的一种压差传感器装置，其特征在于，所述壳体的材料为陶瓷或金属。
8.根据权利要求1所述的一种压差传感器装置，其特征在于，所述基板的材料为FR4板材、BT板或陶瓷板。
9.根据权利要求1所述的一种压差传感器装置，其特征在于，所述压差MEMS传感器与所述基板之间、所述ASIC芯片与所述基板之间分别通过粘片胶粘贴固定。
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| CN110954262A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-04-03 | 上海矽睿科技有限公司 | 一种抗水防油封装的差压传感器 |
| CN111513366A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-11 | 歌尔微电子有限公司 | 基于压差的电子烟控制方法、设备及存储介质 |
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2018
- 2018-10-26 CN CN201821742302.6U patent/CN208860520U/zh active Active
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