CN208984269U - 基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器，包括壳体和设于壳体内侧的陶瓷基板，所述壳体的底部设有可供介质进入的通孔；所述陶瓷基板的底部印刷有厚膜电路，所述厚膜电路的外侧还印刷有玻璃釉层；所述陶瓷基板的顶部固定有柔性电路板，所述厚膜电路位于所述玻璃釉层外侧的焊点通过边卡连接所述柔性电路板；所述陶瓷基板的底部还倒装焊接有MEMS压力敏感芯片；所述MEMS压力敏感芯片的底部及周边设置有填充层，所述填充层附着在所述MEMS压力敏感芯片四周；本实用新型的目的是提供一种能够耐受多种介质、应用范围广的基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器。

Description

基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器

技术领域

本实用新型属于压力传感器领域，具体涉及基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器。

背景技术

压力传感器(Pressure Transducer)是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置，压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。相对于传统的机械量传感器，基于微电子机械系统的MEMS压力传感器可以以类似集成电路技术实现高精度、低成本的大批量生产。

MEMS压力传感器是一种薄膜元件，受到压力时变形。可以利用应变仪(压阻型感测)来测量这种形变，也可以通过电容感测两个面之间距离的变化来加以测量。MEMS压力传感器常见生产工艺有背面胶粘贴芯片、共晶焊和充油的方式；背面胶粘贴芯片的方式是压力敏感芯片通过胶粘接，再通过金线或铝线实现电连接，而粘结胶只适用于洁净气体，不能用于其它介质的压力测量，应用范围小；共晶焊的方式是以共晶焊接将压力芯片封接在金属管壳上，再通过金线或铝线实现电连接，此方式的问题在于芯片成本高，激光焊电阻焊工艺多，生产封装工艺复杂、成本高；充油的方式是将压力传感器芯片封装于充满硅油的密闭结构中，外加压力通过硅油从不锈钢膜片传递到压力传感器芯片上，此方式的问题在于零部件多，工艺复杂，产品的成本非常高。因此，现有的MEMS压力传感器不能耐介质，导致严重限制了其应用范围。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够耐受多种介质、应用范围广的基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器。

本实用新型所提供的技术方案是：一种基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器，包括壳体和设于壳体内侧的陶瓷基板，所述壳体的底部设有可供介质进入的通孔；

所述陶瓷基板的底部印刷有厚膜电路，所述厚膜电路的外侧还印刷有玻璃釉层；所述陶瓷基板的顶部固定有柔性电路板，所述厚膜电路位于所述玻璃釉层外侧的焊点通过边卡连接所述柔性电路板；

所述陶瓷基板的底部还倒装焊接有MEMS压力敏感芯片；所述MEMS压力敏感芯片的底部及周边设置有填充层，所述填充层附着在所述MEMS压力敏感芯片底部及四周。

作为本实用新型的一种改进，所述陶瓷基板的底部与所述壳体之间还设置有O型圈，通过所述O型圈的压缩实现所述陶瓷基板与所述壳体之间的密封。

作为本实用新型的一种改进，所述填充层采用环氧层或是玻璃层。

作为本实用新型的一种改进，所述边卡为U型结构，所述边卡通过其凹槽卡设在所述陶瓷基板的一侧；所述边卡的底部端点焊接在所述厚膜电路的焊点上，所述边卡的顶部端点焊接在所述柔性电路板的连接处。

作为本实用新型的一种改进，所述边卡采用镀锡铜材质。

有益效果：

(1)本实用新型通过在厚膜电路外设置有玻璃釉层，使得电路被玻璃釉保护，产品可以适应多种被测气体及液体介质，使用范围更广。

(2)MEMS压力敏感芯片底部及周边设置有填充层，用于保护焊节点，避免焊节点与被测气体及液体介质接触，从而提高其使用寿命。

(3)MEMS压力敏感芯片倒装焊接在陶瓷基板底部的结构使得MEMS压力敏感芯片在受力时底部能够完全被陶瓷基板支撑，避免现有技术的MEMS压力敏感芯片在工作时容易脱落的问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中的局部放大图。

图中：1-陶瓷基板，2-玻璃釉层，3-MEMS压力敏感芯片，4-填充层，5-柔性电路板，6-边卡，7-O型圈，8-壳体。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

如图1和图2所示，本实施例中的基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器，包括壳体8和设于壳体8内侧的陶瓷基板1，所述壳体8的底部设有可供介质进入的通孔；

所述陶瓷基板1的底部印刷有厚膜电路，所述厚膜电路的外侧还印刷有玻璃釉层2；所述陶瓷基板1的顶部固定有柔性电路板5，所述厚膜电路位于所述玻璃釉层2外侧的焊点通过边卡6连接所述柔性电路板5；

所述陶瓷基板1的底部还倒装焊接有MEMS压力敏感芯片3，使得MEMS压力敏感芯片3的底部焊接在陶瓷基板1的底部；所述MEMS压力敏感芯片3的底部及周边设置有填充层4，所述填充层4附着在所述MEMS压力敏感芯片3底部及四周。

本实施例中，所述陶瓷基板1的底部与所述壳体8之间还设置有O型圈7，通过所述O型圈7的压缩实现所述陶瓷基板1与所述壳体8之间的密封；所述填充层4采用环氧层。

所述边卡6为U型结构，所述边卡6通过其凹槽卡设在所述陶瓷基板1的一侧；所述边卡6的底部端点焊接在所述厚膜电路的焊点上，所述边卡6的顶部端点焊接在所述柔性电路板5的连接处；所述边卡6采用镀锡铜材质。

本实用新型的产品在工作时，被测介质通过壳体8下侧的通孔进入壳体8，并在壳体8内被隔离在O型圈7以内区域，被测介质压力作用在MEMS压力敏感芯片3上；MEMS压力敏感芯片3底面和侧面的填充层4确保MEMS敏感压力芯片3和被测介质的隔离，陶瓷基板1上的厚膜电路表面印刷的玻璃釉层2确保电路和被测介质的隔离。

为表述方便，本文所称的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等代表方向的描述与附图本身的左右方向一致，但并不对本实用新型的结构起限定作用；此外，本实用新型并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本实用新型等同或者类似的变化都应涵盖在本实用新型权利要求的范围内。

Claims (5)

1.一种基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器，包括壳体(8)和设于壳体(8)内侧的陶瓷基板(1)，所述壳体(8)的底部设有可供介质进入的通孔，其特征在于：

所述陶瓷基板(1)的底部印刷有厚膜电路，所述厚膜电路的外侧还印刷有玻璃釉层(2)；所述陶瓷基板(1)的顶部固定有柔性电路板(5)，所述厚膜电路位于所述玻璃釉层(2)外侧的焊点通过边卡(6)连接所述柔性电路板(5)；

所述陶瓷基板(1)的底部还倒装焊接有MEMS压力敏感芯片(3)；所述MEMS压力敏感芯片(3)的底部及周边设置有填充层(4)，所述填充层(4)附着在所述MEMS压力敏感芯片(3)底部及四周。

2.根据权利要求1所述的基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器，其特征在于：

所述陶瓷基板(1)的底部与所述壳体(8)之间还设置有O型圈(7)，通过所述O型圈(7)的压缩实现所述陶瓷基板(1)与所述壳体(8)之间的密封。

3.根据权利要求1所述的基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器，其特征在于：

所述填充层(4)采用环氧层或是玻璃层。

4.根据权利要求1所述的基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器，其特征在于：

所述边卡(6)为U型结构，所述边卡(6)通过其凹槽卡设在所述陶瓷基板(1)的一侧；所述边卡(6)的底部端点焊接在所述厚膜电路的焊点上，所述边卡(6)的顶部端点焊接在所述柔性电路板(5)的连接处。

5.根据权利要求4所述的基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器，其特征在于：

所述边卡(6)采用镀锡铜材质。