CN209014182U - 一种压力传感器及气压计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压力传感器及气压计。该压力传感器包括基板以及固定在所述基板上的壳体，所述壳体与所述基板围成的腔体内收容有芯片组，所述芯片组固定在所述基板上并与所述基板电连接，所述壳体上设置有与外界连通的贯通孔；还包括将所述芯片组覆盖起来的弹性胶体，在所述弹性胶体的外表面上设置有电磁屏蔽层。本实用新型的一个技术效果是，能将外部的电磁信号进行有效的屏蔽，能避免影响压力传感器芯片的正常工作。

Description

一种压力传感器及气压计

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及一种压力传感器及气压计。

背景技术

微机电系统(Micro-Electro-Mechanical，MEMS)又称为微电子机械系统，是指尺寸在几毫米甚至更小的装置，其中至少一些元件具有某种机械功能。近年来，微机电技术呈现快速发展的趋势，并被逐渐应用于传感器领域，例如：微机电压力传感器。

微机电压力传感器，可以将外界的压力变化转成电信号(例如：电压或电流等)，以实现压力感测。如今，微机电压力传感器以及应用微机电压力传感器的测试装置已经被广泛的应用于水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、深海探测、气象、军工、石油化工以及管道检测等众多行业中。

随着压力传感器的应用越来越广泛，人们也开始越来越重视对压力传感器的研究。而在研究中发现，在现有的压力传感器中，在对内部的压力传感器芯片进行点胶时，采用的胶体通常是绝缘胶体，虽然能对压力传感器芯片起到一定的保护作用，但是基于胶体的绝缘性，不能有效地阻止外部环境的电磁干扰信号进入，而电磁干扰信号会在一定程度上对压力传感器芯片的工作造成干扰，从而影响到压力传感器的稳定性等性能。

由此可见，非常有必要研究出新的压力传感器，以解决现有技术中存在的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种压力传感器的新技术方案。

根据本实用新型的第一个方面，提供了一种压力传感器，包括基板以及固定在所述基板上的壳体，所述壳体与所述基板围成的腔体内收容有芯片组，所述芯片组固定在所述基板上并与所述基板电连接，所述壳体上设置有与外界连通的贯通孔；还包括将所述芯片组覆盖起来的弹性胶体，在所述弹性胶体的外表面上设置有电磁屏蔽层。

可选地，所述壳体包括侧壁以及与所述侧壁配合的顶面，所述贯通孔设置在所述顶面上，所述弹性胶体和所述电磁屏蔽层与所述侧壁的内表面之间设置有间隔。

可选地，所述壳体包括侧壁，在所述侧壁的上端设置有向外延伸的延伸部，所述延伸部内部形成通道，且所述延伸部的宽度小于所述侧壁的宽度，所述贯通孔设置在所述延伸部的顶部；所述弹性胶体与所述侧壁的内表面接触并延伸至所述通道内。

可选地，所述电磁屏蔽层为导电胶层。

可选地，所述电磁屏蔽层为导电膜。

可选地，所述导电膜采用导电颗粒以喷涂的方式形成在弹性胶体的外表面上。

可选地，所述电磁屏蔽层的厚度为10nm-200um。

可选地，所述芯片组包括压力传感器芯片和ASIC芯片，所述ASIC芯片通过导电胶固定在所述基板上，且所述ASIC芯片还通过金属线与所述基板连接。

可选地，所述压力传感器芯片和所述ASIC芯片采用上下堆叠的方式设置；所述压力传感器芯片上设置有压力敏感区；所述压力传感器芯片和所述ASIC芯片之间采用导电胶相互连接，且所述压力传感器芯片和所述ASIC芯片之间还通过金属线连接。

根据本实用新型的第二个方面，提供了一种气压计，包括上述任一项所述的压力传感器。

本实用新型的一个技术效果在于，在压力传感器内设置有电磁屏蔽层，能有效地阻止环境电磁干扰信号进入后对压力传感器芯片的工作造成干扰，从而能提高压力传感器的工作稳定性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。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相关的附图。

图1示出了本实用新型一种实施例的剖视图。

图2示出了本实用新型另一种实施例的剖视图。

附图标记说明：

1.壳体，2.基板，3.压力传感器芯片，4.弹性胶体，5.电磁屏蔽层，6.ASIC芯片，7.延伸部。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型实施例提供了一种压力传感器，该压力传感器可用于多种压力检测装置中，可以实现对压力的快速、准确测量。

图1示出了本实用新型一种实施例的剖视图。图2示出了本实用新型另一种实施例的剖视图。现以图1和图2为例，对本实用新型实施例的压力传感器的结构特征、原理等进行描述。

本实用新型实施例提供的一种压力传感器，包括基板2以及固定在该基板2上的壳体1，壳体1与基板2围成的腔体内收容有芯片组，该芯片组固定在基板2上并与基板2电连接，在壳体1上设置有与外界连通的贯通孔；还包括将上述芯片组覆盖起来的弹性胶体4，在该弹性胶体4的外表面上设置有至少一层电磁屏蔽层5。

上述的压力传感器，其内部的芯片组被包裹在弹性胶体4内，并在弹性胶体4的外表面上设置有电磁屏蔽层5，该电磁屏蔽层5可以将外部的电磁信号进行有效的屏蔽，能避免外部电磁信号对压力传感器的干扰，从而能确保压力传感器稳定的工作，利于提高测试精度等。

其中，电磁屏蔽层5的设置数量可以根据需要灵活设置，本实用新型对此不做限制。

本实用新型上述实施方式中不对贯通孔的个数、形状和孔径等进行限制，本领域技术人员可以根据实际情况进行设计。例如：贯通孔的水平截面形状可以为圆形、椭圆形、长方形、正方形等等。

进一步地，上述壳体1的一种结构为：参照图1所示，包括侧壁以及与该侧壁配合的顶面，贯通孔设置在该顶面上，且弹性胶体4和电磁屏蔽层5与该侧壁的内表面之间设置有间隔，即弹性胶体4和电磁屏蔽层5均不与壳体的侧壁接触。该壳体的结构较为简单，只需要用弹性胶体4将整个芯片组覆盖起来即可，此时在弹性胶体4的外表面上形成的电磁屏蔽层5，电磁屏蔽层5与基板2相当于形成一个电磁屏蔽腔室，可以将整个芯片组保护起来。

进一步地，上述壳体1的另一种结构为：参照图2所示，包括侧壁，在该侧壁的上端设置有向外延伸的延伸部7，该延伸部7内部形成通道，且延伸部7的宽度小于侧壁的宽度，贯通孔设置在上述延伸部7的顶部；弹性胶体4与侧壁的内表面接触并延伸至通道内。此时，壳体1、基板2以及电磁屏蔽层5相当于形成一个电磁屏蔽腔室，也可以将整个芯片组保护起来。

其中，上述的延伸部7呈竖直设置，该延伸部7的底部与上述的侧壁上端一体成型，延伸部7内的通道与侧壁围成的空间连通，延伸部7的顶部完全敞开形成贯通孔。

当然，壳体1的结构也不限于上述的结构，可以根据需要灵活设置，本实用新型对此不做限制。

进一步地，弹性胶体4可以采用较低模量的胶体材料，例如可以为：包封胶、凝胶等，本实用新型对此不做限制。对芯片组进行点胶处理，使弹性胶体4覆盖在芯片组上，可以有效地防止压力迟滞，还可以保护芯片组，并且能用于支撑电磁屏蔽层5。

进一步地，电磁屏蔽层5可以为导电胶层。直接在弹性胶体4外表面上涂覆导电胶，待导电胶固化、干燥后，在弹性胶体4的外表面上形成导电胶层。在一种优选的实施方式中，导电胶采用各向同性导电胶，各向同性导电胶是指各个方向均导电的胶黏剂，可以起到良好的导电效果，能有效的屏蔽环境电磁信号。

进一步地，电磁屏蔽层5还可以为导电膜。

具体地，将导电颗粒采用喷涂的方式喷涂在弹性胶体4的外表面上，在弹性胶体4的外表面上形成导电膜。将导电颗粒喷涂在弹性胶体4的外表面上，这样形成的电磁屏蔽层5与弹性胶体4之间的结合力强，且厚度可控，不易脱落。

在一种优选的实施方式中，导电颗粒采用金属导电颗粒，例如：银颗粒、铜颗粒或者铝颗粒。

本实施例对电磁屏蔽层5的形成工艺不做具体的限制，还可以采用其他的工艺，例如：真空镀膜或者电镀等。

进一步地，电磁屏蔽层5的厚度宜控制在10nm-200um。其中，电磁屏蔽层5过厚会影响到压力检测，因此不宜过厚。

进一步地，芯片组包括压力传感器芯片3和ASIC芯片6，ASIC芯片6通过导电胶固定在基板2上，且ASIC芯片6还通过金属线与基板2连接。其中，压力传感器芯片3可以选择采用MEMS压力传感器芯片，也可以采用其他类型的压力传感器芯片，本实用新型对此不做限制。

进一步地，压力传感器芯片3和ASIC芯片6采用上下堆叠的方式设置；压力传感器芯片3上设置有压力敏感区；压力传感器芯片3和ASIC芯片6之间采用导电胶相互连接，且压力传感器芯片3和ASIC芯片6之间还通过金属线连接。

本实用新型上述实施方式中不对壳体1和基板2的材质进行具体的限定，本领域技术人员可以根据实际的情况进行选择。例如：基板2可以采用陶瓷基板、环氧树脂基板等；壳体1可以采用金属材料或者硬质塑料制成。并且，本实用新型上述实施方式中，壳体1与基板2之间可以采用胶接或者激光焊接等方式进行固定连接，当然也可以采用其他方式连接，本实用新型对此不做限制。

本实用新型实施例提供的压力传感器充分考虑到了外部电磁信号对压力传感器内压力传感器芯片的干扰，特别的在压力传感芯片上加设了电磁屏蔽层，以此来防止电磁信号对压力传感器芯片造成的干扰。

本实用新型实施例提供的压力传感器具有稳定性好、测试精度高、结构简单、维护方便且制作成本低等优点。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种气压计。该气压计包括气压计外壳和上述的压力传感器。该气压计具有稳定性好以及测试精度高的特点。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种压力传感器，其特征在于，包括基板以及固定在所述基板上的壳体，所述壳体与所述基板围成的腔体内收容有芯片组，所述芯片组固定在所述基板上并与所述基板电连接，所述壳体上设置有与外界连通的贯通孔；

还包括将所述芯片组覆盖起来的弹性胶体，在所述弹性胶体的外表面上设置有电磁屏蔽层。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述壳体包括侧壁以及与所述侧壁配合的顶面，所述贯通孔设置在所述顶面上，所述弹性胶体和所述电磁屏蔽层与所述侧壁的内表面之间设置有间隔。

3.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述壳体包括侧壁，在所述侧壁的上端设置有向外延伸的延伸部，所述延伸部内部形成通道，且所述延伸部的宽度小于所述侧壁的宽度，所述贯通孔设置在所述延伸部的顶部；所述弹性胶体与所述侧壁的内表面接触并延伸至所述通道内。

4.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述电磁屏蔽层为导电胶层。

5.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述电磁屏蔽层为导电膜。

6.根据权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，所述导电膜采用导电颗粒以喷涂的方式形成在弹性胶体的外表面上。

7.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述电磁屏蔽层的厚度为10nm-200um。

8.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述芯片组包括压力传感器芯片和ASIC芯片，所述ASIC芯片通过导电胶固定在所述基板上，且所述ASIC芯片还通过金属线与所述基板连接。

9.根据权利要求8所述的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器芯片和所述ASIC芯片采用上下堆叠的方式设置；

所述压力传感器芯片上设置有压力敏感区；

所述压力传感器芯片和所述ASIC芯片之间采用导电胶相互连接，且所述压力传感器芯片和所述ASIC芯片之间还通过金属线连接。

10.一种气压计，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的压力传感器。