CN220366945U - 一种气压传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种气压传感器，该传感器具有双层防水功能，通过外部的疏水防水和内部的吸水胶相结合可以降低水蒸气分子携带的污染物对芯片的损害。一种气压传感器，包括：芯片和所述芯片上罩设的外壳；所述外壳上设有透气孔；所述外壳的外表面设有覆盖所述透气孔的防水透气膜；所述外壳的内表面于所述透气孔的外周设有吸水胶。
Description
技术领域
本申请涉及传感器领域，具体涉及一种气压传感器。
背景技术
防水型气压传感器是一种用来测量环境气压的器件，通过气压值来计算海拔高度，且具有防水功能，因此广泛应用在消费电子终端中。
目前防水气压传感器采用在产品外部粘贴防水透气膜来实现，是防水型产品的一种主流形态。虽然防水透气膜能实现6米甚至50米的防水级别，但在一些化学浸泡试验的条件下，溶液中的化学物质仍会依附在水蒸汽分子上，穿过防水透气膜进入到产品内部。当这些水蒸气分子附着在芯片表面时，会造成芯片表面的污染，存在损害产品性能的风险。
实用新型内容
本实用新型提供一种气压传感器，该传感器具有双层防水功能，通过外部的疏水防水和内部的吸水胶相结合可以降低水蒸气分子携带的污染物对芯片的损害。
为了实现以上目的，本实用新型提供了以下技术方案。
一种气压传感器，包括：
芯片和所述芯片上罩设的外壳；
所述外壳上设有透气孔；
所述外壳的外表面设有覆盖所述透气孔的防水透气膜；
所述外壳的内表面于所述透气孔的外周设有吸水胶。
上述气压传感器通过在外壳的内表面增加一层吸水胶，吸附水蒸气分子及其携带的化学分子/离子，可以降低这些物质对芯片的污染。
优选地，所述吸水胶包括以下胶层中的至少一种：纤维素-丙烯腈接枝聚合物胶层，羧甲基纤维素交联物胶层，聚乙烯醇交联物胶层，丙烯腈-乙酸乙烯酯共聚物胶层，聚乙烯酸盐胶层。
优选地，所述吸水胶附着于所述透气孔的至少部分孔壁上。
优选地，所述吸水胶遮挡所述透气孔的部分孔道，并且所述吸水胶不附着于所述透气孔的至少部分孔壁上。
优选地，所述防水透气膜为疏水膜。
优选地，所述防水透气膜采用ePTFE防水透气膜。
优选地，所述透气孔沿轴向的截面呈矩形、梯形或六边形。
优选地，所述透气孔的孔径沿其轴向呈先渐扩后渐缩的变化。
优选地，还包括基板，所述芯片设置于所述基板上表面，所述外壳罩设所述芯片并安装于所述基板上。
优选地，所述防水透气膜粘贴于所述外壳上。
总之，与现有技术相比，本实用新型达到了以下技术效果：
利用外壳外部的防水透气膜和内部的吸水胶实现双层防水功能，不仅能够阻挡水分子通过，还可以阻止携带的污染物接触芯片，进而提高了防水级别，延长了传感器的使用寿命。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
图1为本实用新型提供的气压传感器的俯视结构示意图；
图2为本实用新型提供的气压传感器的透视结构示意图；
图3为本实用新型提供的气压传感器的一种吸水胶的设置结构示意图；
图4为本实用新型提供的气压传感器的一种透气孔的设置结构示意图；
图5为本实用新型提供的气压传感器的另一种透气孔的设置结构示意图；
图6至图10为本实用新型提供的气压传感器的制备工艺中各步骤得到的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“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，或成一体；也可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。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申请实施例中的具体含义。
现有技术中气压传感器仅有一层防水透气膜阻挡水分子通过，却无法阻挡水蒸气及其携带的化学分子/离子，而后者污染物也会对芯片产生明显损伤。
鉴于此，本实用新型提供一种气压传感器，如图1-2所示，包括：芯片和芯片上罩设的外壳2。外壳2上设有透气孔。外壳2的外表面设有覆盖透气孔的防水透气膜1。外壳2的内表面于透气孔的外周设有吸水胶4。
上述气压传感器外壳2上的防水透气膜1可以利用疏水等原理阻挡大部分水进入外壳2内部进而污染芯片。由于防水透气膜1具有透气性，因此少部分的水蒸气会通过该膜进入外壳内部，此时外壳2内表面的吸水胶会吸附水蒸气分子及其携带的化学分子/离子，从而降低这些物质对芯片的污染。可见，本实用新型提供的气压传感器具有双层防水功能，比现有传感器防水级别更高。
对于防水透气膜1的材质没有特别限制，本实用新型优选疏水性的防水透气膜1，包括但不限于典型的ePTFE防水透气膜1、聚氨酯弹性体膜等。
上述气压传感器中的芯片可以是分立的多个芯片组件，或者集成的单个芯片，如图2示意的为分立芯片，包括了ASIC芯片和MEMS芯片。
对于外壳2的材质和形状以及其安装方式，本实用新型没有特别限制，优选采用具有防水、绝缘、质轻的材料。
对于外壳2上透气孔8的孔径大小以及数量，图2虽仅示意了一个孔，但本实用新型没有特别限制，可以根据传感器的工作环境及性能要求等而定。
可选的，吸水胶4包括以下胶层中的至少一种：纤维素-丙烯腈接枝聚合物胶层，羧甲基纤维素交联物胶层，聚乙烯醇交联物胶层，丙烯腈-乙酸乙烯酯共聚物胶层，聚乙烯酸盐胶层。以上吸水胶4对水蒸气吸附性好。
虽然图2仅示意了吸附胶内边沿与透气孔8的孔壁对其，但本实用新型对吸附胶的具体结构没有特别限制。可选的，在一些实施例中，吸水胶4可以附着于透气孔8的至少部分孔壁上，如图3所示，该结构中吸水胶4面积大，能吸附更大量的水蒸气及携带的污染物。
或者，可选的，在一些实施例中，吸水胶4遮挡透气孔8的部分孔道，并且吸水胶4不附着于透气孔8的至少部分孔壁上，如图4所示。
对于透气孔8的形状，本实用新型没有特别限制。可选的，透气孔8沿轴向的截面呈矩形、梯形或六边形，图2示意了矩形，图4示意了梯形，图5示意了六边形。
可选的，透气孔8的孔径沿其轴向呈先渐扩后渐缩的变化，如图5所示。
可选的，如图2所示，还包括基板3，芯片设置于基板3上表面，外壳2罩设芯片并安装于基板3上。
可选的，防水透气膜1粘贴于外壳2上。
可选的，本实用新型中的气压传感器通常在安装外壳2前先在内表面固定吸水胶4，然后在外表面，粘贴防水透气膜1，以上二者的顺序可以调换。之后再将其外壳2安装于芯片外。
以图2示意的气压传感器为例，可以采用如图6至10的流程制成，包括以下步骤：
第一步，贴装芯片:如图6所示，将芯片粘接在基板3上(基板3材料可以是FR4、BT或者陶瓷)。对于分立芯片，即ASIC+MEMS，则ASIC芯片和MEMS芯片可以并排放置，或者堆叠放置，即先将ASIC芯片粘贴在基板3上，再把MEMS芯片粘贴在ASIC芯片上。对于集成单芯片，只需将芯片粘贴在基板3上。图6至10以分立芯片为例。
第二步，引线键合：如图7所示，用金线9将芯片与基板3、ASIC芯片与MEMS芯片进行引线键合。
第三步，外壳2划胶：如图8所示，将外壳2翻转，在透气孔8周围划一圈吸水胶4，并固化。
第四步，外壳2贴膜：如图9所示，将外壳2翻转，并在外壳2正面贴防水透气膜1，膜覆盖透气孔8。
第五步，基板3划胶：如图10所示，在基板3上划一圈导电胶5，用于粘贴外壳2。
第六步，贴外壳2：将装配好的外壳2贴在基板3上并固化，如图2所示。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种气压传感器，其特征在于，包括芯片和所述芯片上罩设的外壳；
所述外壳上设有透气孔；
所述外壳的外表面设有覆盖所述透气孔的防水透气膜；
所述外壳的内表面于所述透气孔的外周设有吸水胶。
2.根据权利要求1所述的气压传感器，其特征在于，所述吸水胶包括以下胶层中的至少一种：纤维素-丙烯腈接枝聚合物胶层，羧甲基纤维素交联物胶层，聚乙烯醇交联物胶层，丙烯腈-乙酸乙烯酯共聚物胶层，聚乙烯酸盐胶层。
3.根据权利要求1或2所述的气压传感器，其特征在于，所述吸水胶附着于所述透气孔的至少部分孔壁上。
4.根据权利要求1或2所述的气压传感器，其特征在于，所述吸水胶遮挡所述透气孔的部分孔道，并且所述吸水胶不附着于所述透气孔的至少部分孔壁上。
5.根据权利要求1所述的气压传感器，其特征在于，所述防水透气膜为疏水膜。
6.根据权利要求5所述的气压传感器，其特征在于，所述防水透气膜采用ePTFE防水透气膜。
7.根据权利要求1所述的气压传感器，其特征在于，所述透气孔沿轴向的截面呈矩形、梯形或六边形。
8.根据权利要求1所述的气压传感器，其特征在于，所述透气孔的孔径沿其轴向呈先渐扩后渐缩的变化。
9.根据权利要求1所述的气压传感器，其特征在于，还包括基板，所述芯片设置于所述基板上表面，所述外壳罩设所述芯片并安装于所述基板上。
10.根据权利要求1所述的气压传感器，其特征在于，所述防水透气膜粘贴于所述外壳上。
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