CN211147906U

CN211147906U - 压力传感器

Info

Publication number: CN211147906U
Application number: CN202021205098.1U
Authority: CN
Inventors: 何杨
Original assignee: Nanjing Xinligan Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Nanjing Xinligan Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2020-06-28
Filing date: 2020-06-28
Publication date: 2020-07-31
Anticipated expiration: 2030-06-28

Abstract

本实用新型公开了一种压力传感器，包括芯体上盖和芯体底座，所述芯体上盖和所述芯体底座之间设有电路板，所述电路板朝向所述芯体底座的一面设有压力芯片，所述电路板背向所述芯体底座的一面设有若干根导线，所述芯体上盖和所述芯体底座均为圆筒形结构，所述导线从所述芯体上盖的通孔中穿出，所述芯体上盖、所述电路板以及所述导线之间的空隙通过灌封胶填充，所述芯体底座的通孔中填充有传压介质，所述传压介质将所述压力芯片包裹，所述芯体底座的通孔中、所述传压介质的底部为进压腔，被测介质从所述进压腔进入。上述压力传感器具有工艺简单、成本低的优点。

Description

压力传感器

技术领域

本实用新型涉及压力传感设备技术领域，特别是涉及一种压力传感器。

背景技术

MEMS（micro-electromechanical system，微机电系统）主要是指尺寸在几厘米乃至更小的小型装置，它是一个独立的智能系统。MEMS技术因具有微型化、智能化、高度集成化和可批量生产的优点，已广泛应用于电子、医学、工业、汽车和航空航天系统等领域。MEMS压力传感器就是采用MEMS技术生产制造的一种压力传感器。

现有的MEMS压力传感器多采用充油芯体的结构形式，该种结构通常采用金属膜片和玻璃烧结底座进行封装，内部封装有传递压力的传压油和压力芯片。膜片受到外界压力发生变形，进而将压力信号通过传压油传递给压力芯片，压力芯片输出毫伏信号，并需要变送器调理才能输出可供仪表采集的信号。基于充油芯体封装的压力传感器，需要将充油芯体通过O型圈压紧密封或焊接的方式进行封装，信号的输出则需要采用电缆引出或者航空插头的引出方式。这种采用充油芯体封装方式的压力传感器，在制造工艺中需要玻璃烧结、真空充油等多种复杂的工艺，整体成本高昂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种工艺简单、成本低的压力传感器。

一种压力传感器，包括芯体上盖和芯体底座，所述芯体上盖和所述芯体底座之间设有电路板，所述电路板朝向所述芯体底座的一面设有压力芯片，所述电路板背向所述芯体底座的一面设有若干根导线，所述芯体上盖和所述芯体底座均为圆筒形结构，所述导线从所述芯体上盖的通孔中穿出，所述芯体上盖、所述电路板以及所述导线之间的空隙通过灌封胶填充，所述芯体底座的通孔中填充有传压介质，所述传压介质将所述压力芯片包裹，所述芯体底座的通孔中、所述传压介质的底部为进压腔，被测介质从所述进压腔进入。

根据本实用新型提出的压力传感器，被测介质通过进压腔进入压力传感器中，在传压介质的作用下，压力芯片会感知压力并对压力信号进行传导，通过电路板的作用形成标准的电流、电压信号，最后通过导线引出，该压力传感器结构简单，无需进行充油芯体的封装，也就取消了玻璃烧结、真空充油等复杂的工艺，工艺上更简单，实现成本更低。此外，上述压力传感器的芯体引脚能够集中在一个压力芯片的尺寸范围内，相比通过充油芯体绑线连接的方式，可以做到尺寸更小、重量更轻。

另外，根据本实用新型提供的压力传感器，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述芯体底座朝向所述电路板的一端的内侧设有圈槽，所述圈槽内设有第一密封圈。

进一步地，所述芯体上盖朝向所述芯体底座的一端的内侧设有第一台阶结构，所述电路板设于所述第一台阶结构上。

进一步地，所述芯体底座朝向所述芯体上盖的一端的外侧设有第二台阶结构，所述第二台阶结构与所述芯体上盖抵靠在一起。

进一步地，所述芯体底座的外侧设有第二密封圈。

进一步地，所述芯体底座中间位置的外侧设有凹槽，所述第二密封圈设于所述凹槽内。

进一步地，所述压力芯片采用回流焊的方式贴装在所述电路板朝向所述芯体底座的一面。

进一步地，所述传压介质采用凝胶。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一实施例的压力传感器的组装结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的压力传感器的爆炸结构示意图（不含导线）；

图3是本实用新型一实施例的压力传感器的剖视结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，本实用新型的一实施例提出的压力传感器，包括芯体上盖10和芯体底座20，所述芯体上盖10和所述芯体底座20之间设有电路板30，所述电路板30朝向所述芯体底座20的一面设有压力芯片40，优选的，所述压力芯片40采用回流焊的方式贴装在所述电路板30朝向所述芯体底座20的一面。

所述电路板30背向所述芯体底座20的一面设有若干根导线50。具体的，所述导线50与所述电路板30上的焊盘焊接在一起。

所述芯体上盖10和所述芯体底座20均为圆筒形结构，所述导线50从所述芯体上盖10的通孔中穿出，所述芯体上盖10、所述电路板30以及所述导线50之间的空隙通过灌封胶60填充，保证较好的防水性能。

所述芯体底座20的通孔中填充有传压介质70，所述传压介质70将所述压力芯片40包裹，所述芯体底座20的通孔中、所述传压介质70的底部为进压腔21，被测介质从所述进压腔21进入。具体的，所述传压介质70采用凝胶。

本实施例中，所述芯体底座20朝向所述电路板30的一端的内侧设有圈槽80，所述圈槽80内设有第一密封圈90。

所述芯体上盖10朝向所述芯体底座20的一端的内侧设有第一台阶结构11，所述电路板30设于所述第一台阶结构11上，具体可以使用粘接胶粘接到第一台阶结构11上。

所述芯体底座20朝向所述芯体上盖10的一端的外侧设有第二台阶结构22，所述第二台阶结构22与所述芯体上盖10抵靠在一起。

优选的，所述芯体底座20的外侧设有第二密封圈100。具体的，所述芯体底座20中间位置的外侧设有凹槽23，所述第二密封圈100设于所述凹槽23内，提升密封效果。

上述压力传感器的生产工艺包括如下具体步骤：

S1：将压力芯片40与电路板30通过回流焊进行焊接；

S2：将导线50使用电烙铁焊接到电路板30上；

S3：将焊接好的电路板30使用粘接胶粘接到芯体上盖10，并放进烘箱进行高温固化；

S4：将灌封胶60注入到芯体上盖10中，并放进烘箱进行高温固化；

S5：将第一密封圈90放置在芯体底座20的圈槽80内；

S6：将粘接好的上述组件安装到芯体底座20上，并使用激光焊接机进行焊接；

S7：将凝胶（传压介质70）通过真空注胶注入芯体底座20中并固化；

S8：将第二密封圈100案装在芯体底座20上的凹槽23内。

根据上述的压力传感器，被测介质通过进压腔21进入压力传感器中，在传压介质70的作用下，压力芯片40会感知压力并对压力信号进行传导，通过电路板30的作用形成标准的电流、电压信号，最后通过导线50引出，该压力传感器结构简单，无需进行充油芯体的封装，也就取消了玻璃烧结、真空充油等复杂的工艺，工艺上更简单，实现成本更低。此外，上述压力传感器的芯体引脚能够集中在一个压力芯片的尺寸范围内，相比通过充油芯体绑线连接的方式，可以做到尺寸更小、重量更轻。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于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。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种压力传感器，其特征在于，包括芯体上盖和芯体底座，所述芯体上盖和所述芯体底座之间设有电路板，所述电路板朝向所述芯体底座的一面设有压力芯片，所述电路板背向所述芯体底座的一面设有若干根导线，所述芯体上盖和所述芯体底座均为圆筒形结构，所述导线从所述芯体上盖的通孔中穿出，所述芯体上盖、所述电路板以及所述导线之间的空隙通过灌封胶填充，所述芯体底座的通孔中填充有传压介质，所述传压介质将所述压力芯片包裹，所述芯体底座的通孔中、所述传压介质的底部为进压腔，被测介质从所述进压腔进入。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述芯体底座朝向所述电路板的一端的内侧设有圈槽，所述圈槽内设有第一密封圈。

3.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述芯体上盖朝向所述芯体底座的一端的内侧设有第一台阶结构，所述电路板设于所述第一台阶结构上。

4.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述芯体底座朝向所述芯体上盖的一端的外侧设有第二台阶结构，所述第二台阶结构与所述芯体上盖抵靠在一起。

5.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述芯体底座的外侧设有第二密封圈。

6.根据权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，所述芯体底座中间位置的外侧设有凹槽，所述第二密封圈设于所述凹槽内。

7.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述压力芯片采用回流焊的方式贴装在所述电路板朝向所述芯体底座的一面。

8.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述传压介质采用凝胶。