CN209326863U - 用于差压测量的压力敏感元件封装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于差压测量的压力敏感元件封装，包括壳体(1)、容腔机构、孔部机构以及引脚(5)；所述壳体(1)上设置有固定台阶(11)；所述壳体(1)设置有通孔；所述引脚(5)的一端经所述通孔延伸至容腔机构内；所述引脚(5)的另一端延伸出至壳体(1)的外部；所述孔部机构设置在壳体(1)的侧壁上；所述孔部机构包括注油孔(6)、气孔(7)；所述气孔(7)设置在壳体(1)的一个侧壁上；所述注油孔(6)设置在壳体(1)的另一个侧壁上。本实用新型提供的用于差压测量的压力敏感元件封装解决了声表面波传感器无法测量差压的问题，提供了新的敏感元件安装方式、引线连接方法和基片固定方法，提高了传感器的可靠性。

Description

用于差压测量的压力敏感元件封装

技术领域

本实用新型涉及压力传感器领域，具体地，涉及一种用于差压测量的压力敏感元件封装。

背景技术

压力传感器是工业生产和过程控制中极其重要的一种常用传感器，目前主流应用的无线压力传感器，主要依靠传统压力变送器和无线模块、电池的组合来实现无线压力传感，优点是技术成熟，检测结果可靠，但是由于使用电池进行供电，其采集频率无法进一步提升(一般为10至20分钟采集一次)。另一方面，出于安全防爆的考虑，也无法一味增加电池容量。对监测的动态性以及进一步通过物联网大数据实现高价值应用造成了一定的瓶颈。

无源无线传感技术是近年发展起来的一种新型传感技术，其最大的优势在于传感器一侧无需任何的电池供电，因此如果传感器本身不发生损坏，就无需考虑电池寿命等附加问题，同时其采集频次也不在受到电池容量的限制，并且在防爆环境中极易实现本质安全。实现无源无线传感的一种重要方法是声表面波(surface acoustic wave，SAW)传感技术。

但SAW压力敏感元件的封装是一个较难解决的问题，如焊盘连接、器件保护、器件固定等都没有成熟的解决方案，而传统的半导体或微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)封装工艺并不适合声表面波压力敏感元件的封装，并且由于声表面波器件很难在同一基片的正反两侧同时制作器件，该技术难以用作差压的测量，需要设计新的封装结构以满足差压测量的需求。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于差压测量的压力敏感元件封装。

根据本实用新型提供的一种用于差压测量的压力敏感元件封装，包括壳体、容腔机构、孔部机构以及引脚；

所述壳体上设置有固定台阶；

所述壳体设置有通孔；

所述引脚的一端经所述通孔延伸至容腔机构内；

所述引脚的另一端延伸出至壳体的外部；

所述孔部机构设置在壳体的侧壁上；

其中，所述孔部机构包括注油孔、气孔；

所述气孔设置在壳体的一个侧壁上；所述注油孔设置在壳体的另一个侧壁上。

优选地，还包括声表面波器件；

所述固定台阶构成声表面波器件的支撑部。

优选地，所述容腔机构包括保护腔；

所述注油孔与保护腔相连通；

所述注油孔的一孔口径壳体的侧壁伸出至壳体外部；

所述注油孔的另一孔口深入至保护腔内；

所述注油孔与保护腔构成液体容纳引流空间；

所述注油孔的数量、保护腔的数量均为多个。

优选地，还包括信号焊盘、固定焊盘；

所述声表面波器件设置在信号焊盘的上部；

所述引脚的一端与信号焊盘的下部连接；

所述固定焊盘设置在声表面波器件与固定台阶之间。

优选地，所述引脚的数量为多个；

其中两个引脚设置在壳体的一个侧壁上；

另两个引脚设置在壳体的另一个侧壁上；

所述气孔设置在其中两个引脚之间。

优选地，多个所述注油孔分别设置在引脚的两侧；

多个所述保护腔分别设置在壳体的两侧；

所述保护腔的一侧设置有声表面波器件；

所述保护腔的另一侧设置有弹性金属膜片。

优选地，所述通孔内设置有绝缘子。

优选地，所述容腔机构，还包括器件腔；

所述引脚的一端经所述通孔延伸至器件腔内；

所述信号焊盘、引脚的一端均设置在器件腔内；

所述壳体的侧壁、声表面波器件的一侧构成器件腔的腔壁。

优选地，所述弹性金属膜片、壳体的侧壁以及声表面波器件的另一侧构成保护腔的腔壁。

优选地，包括壳体、容腔机构、孔部机构以及引脚；

所述壳体上设置有固定台阶；

所述壳体设置有通孔；

所述引脚的一端经所述通孔延伸至容腔机构内；

所述引脚的另一端延伸出至壳体的外部；

所述孔部机构设置在壳体的侧壁上；

其中，所述孔部机构包括注油孔、气孔；

所述气孔设置在壳体的一个侧壁上；所述注油孔设置在壳体的另一个侧壁上；

所述的用于差压测量的压力敏感元件封装，还包括声表面波器件；

所述固定台阶构成声表面波器件的支撑部；

所述容腔机构包括保护腔；

所述注油孔与保护腔相连通；

所述注油孔的一孔口径壳体的侧壁伸出至壳体外部；

所述注油孔的另一孔口深入至保护腔内；

所述注油孔与保护腔构成液体容纳引流空间；

所述注油孔的数量、保护腔的数量均为多个；

所述用于差压测量的压力敏感元件封装，还包括信号焊盘、固定焊盘；

所述声表面波器件设置在信号焊盘的上部；

所述引脚的一端与信号焊盘的下部连接；

所述固定焊盘设置在声表面波器件与固定台阶之间；

所述引脚的数量为多个；

其中两个引脚设置在壳体的一个侧壁上；

另两个引脚设置在壳体的另一个侧壁上；

所述气孔设置在其中两个引脚之间；

多个所述注油孔分别设置在引脚的两侧；

多个所述保护腔分别设置在壳体的两侧；

所述保护腔的一侧设置有声表面波器件；

所述保护腔的另一侧设置有弹性金属膜片；

所述通孔内设置有绝缘子；

所述容腔机构，还包括器件腔；

所述引脚的一端经所述通孔延伸至器件腔内；

所述信号焊盘、引脚的一端均设置在器件腔内；

所述壳体的侧壁、声表面波器件的一侧构成器件腔的腔壁；

所述弹性金属膜片、壳体的侧壁以及声表面波器件的另一侧构成保护腔的腔壁。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

本实用新型提供的用于差压测量的压力敏感元件封装解决了声表面波传感器无法测量差压的问题，提供了新的敏感元件安装方式、引线连接方法和基片固定方法，提高了传感器的可靠性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型提供的用于差压测量的压力敏感元件封装的结构示意图。

下表为说明书附图中的各个附图标记的含义：

壳体1	绝缘子4
		固定台阶11	引脚5
弹性金属膜片2	注油孔6
		声表面波器件3	气孔7
信号焊盘31	保护腔8
		固定焊盘32	器件腔9

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型提供了一种用于差压测量的压力敏感元件封装，包括壳体1、容腔机构、孔部机构以及引脚5；所述壳体1上设置有固定台阶11；所述壳体1设置有通孔；所述引脚5的一端经所述通孔延伸至容腔机构内；所述引脚5的另一端延伸出至壳体1的外部；所述孔部机构设置在壳体1的侧壁上；其中，所述孔部机构包括注油孔6、气孔7；所述气孔7设置在壳体1的一个侧壁上；所述注油孔6设置在壳体1的另一个侧壁上。

所述用于差压测量的压力敏感元件封装，还包括声表面波器件3；所述固定台阶11构成声表面波器件3的支撑部。

所述容腔机构包括保护腔8；所述注油孔6与保护腔8相连通；所述注油孔6的一孔口径壳体1的侧壁伸出至壳体1外部；所述注油孔6的另一孔口深入至保护腔8内；所述注油孔6与保护腔8构成液体容纳引流空间；所述注油孔6的数量、保护腔8的数量均为多个。

所述用于差压测量的压力敏感元件封装，还包括信号焊盘31、固定焊盘32；所述声表面波器件3设置在信号焊盘31的上部；所述引脚5的一端与信号焊盘31的下部连接；所述固定焊盘32设置在声表面波器件3与固定台阶11之间。

所述引脚5的数量为多个；其中两个引脚5设置在壳体1的一个侧壁上；另两个引脚5设置在壳体1的另一个侧壁上；所述气孔7设置在其中两个引脚5之间。

多个所述注油孔6分别设置在引脚5的两侧；多个所述保护腔8分别设置在壳体1的两侧；所述保护腔8的一侧设置有声表面波器件3；所述保护腔8的另一侧设置有弹性金属膜片2。

所述通孔内设置有绝缘子4。

所述容腔机构，还包括器件腔9；所述引脚5的一端经所述通孔延伸至器件腔9内；所述信号焊盘31、引脚5的一端均设置在器件腔9内；所述壳体1的侧壁、声表面波器件3的一侧构成器件腔9的腔壁。

所述弹性金属膜片2、壳体1的侧壁以及声表面波器件3的另一侧构成保护腔8的腔壁。

所述用于差压测量的压力敏感元件封装，包括壳体1、容腔机构、孔部机构以及引脚5；所述壳体1上设置有固定台阶11；所述壳体1设置有通孔；所述引脚5的一端经所述通孔延伸至容腔机构内；所述引脚5的另一端延伸出至壳体1的外部；所述孔部机构设置在壳体1的侧壁上；其中，所述孔部机构包括注油孔6、气孔7；所述气孔7设置在壳体1的一个侧壁上；所述注油孔6设置在壳体1的另一个侧壁上；所述的用于差压测量的压力敏感元件封装，还包括声表面波器件3；所述固定台阶11构成声表面波器件3的支撑部；所述容腔机构包括保护腔8；所述注油孔6与保护腔8相连通；所述注油孔6的一孔口径壳体1的侧壁伸出至壳体1外部；所述注油孔6的另一孔口深入至保护腔8内；所述注油孔6与保护腔8构成液体容纳引流空间；所述注油孔6的数量、保护腔8的数量均为多个；所述用于差压测量的压力敏感元件封装，还包括信号焊盘31、固定焊盘32；所述声表面波器件3设置在信号焊盘31的上部；所述引脚5的一端与信号焊盘31的下部连接；所述固定焊盘32设置在声表面波器件3与固定台阶11之间；所述引脚5的数量为多个；其中两个引脚5设置在壳体1的一个侧壁上；另两个引脚5设置在壳体1的另一个侧壁上；所述气孔7设置在其中两个引脚5之间；多个所述注油孔6分别设置在引脚5的两侧；多个所述保护腔8分别设置在壳体1的两侧；所述保护腔8的一侧设置有声表面波器件3；所述保护腔8的另一侧设置有弹性金属膜片2；所述通孔内设置有绝缘子4；所述容腔机构，还包括器件腔9；所述引脚5的一端经所述通孔延伸至器件腔9内；所述信号焊盘31、引脚5的一端均设置在器件腔9内；所述壳体1的侧壁、声表面波器件3的一侧构成器件腔9的腔壁；所述弹性金属膜片2、壳体1的侧壁以及声表面波器件3的另一侧构成保护腔8的腔壁。

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

下面结合附图说明本实用新型的具体实施例

如图1所示，是本实用新型提供的用于差压测量的压力敏感元件封装，包括壳体1、固定台阶11、弹性金属膜片2、声表面波器件3、信号焊盘31、固定焊盘32、绝缘子4、引脚5、注油孔6、气孔7、保护腔8、器件腔9。

下述的实施例如无特别说明，均基于以上结构，不再赘述。

壳体1内安装有声表面波器件3，声表面波器件3的一侧有信号焊盘31和固定焊盘32，壳体1内部有固定台阶11，壳体1和弹性金属膜片2焊接在一起，引脚5和信号焊盘31连接，固定台阶11和固定焊盘32连接，壳体1上有注油孔6和气孔7。

本实施例的安装步骤如下

1、在壳体1相应位置安装绝缘子4；

2、在绝缘子4的相应位置安装引脚5；

3、将2个声表面波器件3安装在壳体1的固定台阶11上，2个声表面波器件3有信号焊盘31和固定焊盘32的一侧相对；

4、将引脚5和信号焊盘31、固定台阶11和固定焊盘32用金属钎焊工艺连接在一起；

5、将弹性金属膜片2和壳体1焊接在一起；

6从注油孔6向保护腔8注入保护液体，保护液体充满保护腔8后封闭注油孔6；

7从气孔7向器件腔9注入保护气体，当保护气体充满器件腔9，且压力达到1个标准大气压后封闭气孔7。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (9)

1.一种用于差压测量的压力敏感元件封装，其特征在于，包括壳体(1)、容腔机构、孔部机构以及引脚(5)；

所述壳体(1)上设置有固定台阶(11)；

所述壳体(1)设置有通孔；

所述引脚(5)的一端经所述通孔延伸至容腔机构内；

所述引脚(5)的另一端延伸出至壳体(1)的外部；

所述孔部机构设置在壳体(1)的侧壁上；

其中，所述孔部机构包括注油孔(6)、气孔(7)；

所述气孔(7)设置在壳体(1)的一个侧壁上；所述注油孔(6)设置在壳体(1)的另一个侧壁上。

2.根据权利要求1所述的用于差压测量的压力敏感元件封装，其特征在于，还包括声表面波器件(3)；

所述固定台阶(11)构成声表面波器件(3)的支撑部。

3.根据权利要求1所述的用于差压测量的压力敏感元件封装，其特征在于，所述容腔机构包括保护腔(8)；

所述注油孔(6)与保护腔(8)相连通；

所述注油孔(6)的一孔口径壳体(1)的侧壁伸出至壳体(1)外部；

所述注油孔(6)的另一孔口深入至保护腔(8)内；

所述注油孔(6)与保护腔(8)构成液体容纳引流空间；

所述注油孔(6)的数量、保护腔(8)的数量均为多个。

4.根据权利要求2所述的用于差压测量的压力敏感元件封装，其特征在于，还包括信号焊盘(31)、固定焊盘(32)；

所述声表面波器件(3)设置在信号焊盘(31)的上部；

所述引脚(5)的一端与信号焊盘(31)的下部连接；

所述固定焊盘(32)设置在声表面波器件(3)与固定台阶(11)之间。

5.根据权利要求1所述的用于差压测量的压力敏感元件封装，其特征在于，所述引脚(5)的数量为多个；

其中两个引脚(5)设置在壳体(1)的一个侧壁上；

另两个引脚(5)设置在壳体(1)的另一个侧壁上；

所述气孔(7)设置在其中两个引脚(5)之间。

6.根据权利要求3所述的用于差压测量的压力敏感元件封装，其特征在于，多个所述注油孔(6)分别设置在引脚(5)的两侧；

多个所述保护腔(8)分别设置在壳体(1)的两侧；

所述保护腔(8)的一侧设置有声表面波器件(3)；

所述保护腔(8)的另一侧设置有弹性金属膜片(2)。

7.根据权利要求1所述的用于差压测量的压力敏感元件封装，其特征在于，所述通孔内设置有绝缘子(4)。

8.根据权利要求4所述的用于差压测量的压力敏感元件封装，其特征在于，所述容腔机构，还包括器件腔(9)；

所述引脚(5)的一端经所述通孔延伸至器件腔(9)内；

所述信号焊盘(31)、引脚(5)的一端均设置在器件腔(9)内；

所述壳体(1)的侧壁、声表面波器件(3)的一侧构成器件腔(9)的腔壁。

9.根据权利要求6所述的用于差压测量的压力敏感元件封装，其特征在于，所述弹性金属膜片(2)、壳体(1)的侧壁以及声表面波器件(3)的另一侧构成保护腔(8)的腔壁。