压力传感器制造技术

本实用新型专利技术提供一种压力传感器，包括基座、与基座一端压合固定的膜片、与基座另一端固定连接的烧结玻璃、设置在烧结玻璃上的导针以及设置在基座侧壁上的封入孔；在封入孔内填充有适配的密封件，膜片、基座、烧结玻璃及密封件共同形成密封腔体，在密封腔体内填充有硅油；并且，在填充有硅油的密封腔体内封装有相互导通的压力传感器芯片和集成电路芯片，集成电路芯片通过金属丝与导针连接。利用上述实用新型专利技术，能够避免外界压力与集成电路芯片和压力传感器芯片直接接触，防水效果明显，压力传感器内部的组件分布更加紧凑合理。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及传感器
，更为具体地，涉及一种具有特殊封装形式的压力传感器。
技术介绍
随着电子产品小型化、微型化的发展，电子产品对其内部元器件小型化的要求越来越高。压力传感器作为常见的传感器，应用于多种电子产品内。为实现压力传感器的小型化设计，基于微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystem，MEMS)的压力传感器越来越受到人们的关注。基于MEMS技术的压力传感器，包括基板，固定于基板的外壳，基板与外壳构成压力传感器的外部封装结构，采用这种封装结构，内部的芯片容易受到外界气体、液体及异物的影响，严重时会导致芯片的腐蚀，影响压力传感器的正常使用，传感器的可靠性差、精度低，内部芯片不能得到保护；此外，针对传统的充油封装形式，只能对内部的MEMS芯片进行充油保护，且后续的信号还需要调理电路进行校准输出，工艺过程复杂，产品体积较大，不易实现小型化设计。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术的目的是提供一种压力传感器，以解决现有的压力传感器封装结构不能有效保护内部芯片，传感器体积大、可靠性差、精度低等问题。本技术提供的压力传感器，包括基座、与基座一端压合固定的膜片、与基座另一端固定连接的烧结玻璃、设置在烧结玻璃上的导针以及设置在基座侧壁上的封入孔；在封入孔内填充有适配的密封件，膜片、基座、烧结玻璃及密封件共同形成密封腔体，在密封腔体内填充有硅油；并且，在填充有硅油的密封腔体内封装有相互导通的压力传感器芯片和集成电路芯片，集成电路芯片通过金属丝与导针连接。此外，优选的结构是，压力传感器芯片和集成电路芯片均固定在烧结玻璃上，压力传感器芯片和集成电路芯片通过金属丝导通。此外，优选的结构是，在集成电路芯片远离压力传感器芯片的一侧设置有四根导针，且四根导针位于同一条直线上。此外，优选的结构是，集成电路芯片固定在烧结玻璃上，压力传感器芯片固定在集成电路芯片上，压力传感器芯片和集成电路芯片形成导通的一体结构。此外，优选的结构是，在集成电路芯片的四周设置有四根导针，四根导针呈矩形排列。此外，优选的结构是，密封件为钢珠、充油管或者密封管；密封件焊接固定在封入孔内。此外，优选的结构是，还包括压环；膜片的边缘通过压环固定在基座的端面上。此外，优选的结构是，导针与外部终端设备导通；其中，外界压力信号作用至膜片上，并依次经硅油、压力传感器芯片、集成电路芯片的处理和传递形成测试压力信号，测试压力信号经导针输出至外部终端设备。此外，优选的结构是，集成电路芯片用于对压力传感器芯片输出的信号进行偏移、灵敏度、温度效应和非线性校准和补偿。此外，优选的结构是，膜片为圆形结构的平膜片或者波纹膜片。从上面的技术方案可知，本技术的压力传感器，能够有效避免外界压力媒体与压力传感器芯片和集成电路芯片的直接接触，在压力媒体为腐蚀性、脏污及汽水等物质时，能够防止其对芯片造成损伤，达到较高级别的防水、防污要求，产品制作工艺简单、可靠性高。附图说明通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本技术的更全面理解，本技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：图1为根据本技术实施例一的压力传感器剖面图；图2为根据本技术实施例一的压力传感器俯视图；图3为根据本技术实施例二的压力传感器剖面图；图4为根据本技术实施例二的压力传感器俯视图。其中的附图标记包括：压环1、1’，钢珠2、2’，基座3、3’，烧结玻璃4、4’，导针5、5’，硅油6、6’，膜片7、7’，集成电路芯片8、8’，压力传感器芯片9、9’，金属丝10、10’。在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。具体实施方式针对目前压力传感器的封装结构不够合理，体积较大，且不能有效保护内部芯片不被压力源污染，产品的集成度较低，不利于小型化发展等问题，本技术采用一种新型压力传感器封装结构，避免外界污染源与芯片(包括集成电路芯片和压力传感器芯片)的直接接触，确保芯片的性能长期保持稳定状态；此外，集成电路芯片和压力传感器芯片的组成结构，还能够有效减小压力传感器的整体体积，降低传感器的工艺复杂程度，能够适用于电子、工业、消费等多种领域。本技术实施例的压力传感器，包括基座、与基座一端压合固定的膜片、与基座另一端固定连接的烧结玻璃、设置在烧结玻璃上的若干个导针以及设置在基座侧壁上的封入孔；在封入孔内填充有适配的密封件，膜片、基座、烧结玻璃及密封件共同形成密封腔体，在密封腔体内填充有硅油，硅油通过封入孔进入该腔体内，然后通过密封件对填充有硅油的腔体进行密封隔离；并且，在填充有硅油的密封腔体内还封装有相互导通的压力传感器芯片和集成电路芯片，集成电路芯片通过金属丝与导针连接，进而通过导针实现与外部电路的导通。在外界压力信号作用至膜片上时，膜片会产生一定的形变，该形变进一步导致硅油的体积发生变化，并通过硅油将压力信号传递至压力传感器芯片上，通过压力传感器芯片输出的信号进一步经过集成电路芯片的处理，最终通过导针输出至外部接收该压力信号的终端。为详细描述本技术实施例的压力传感器结构，以下将结合附图对本技术的具体实施例进行详细描述。图1和图2分别示出了根据本技术实施例一的压力传感器的剖面结构和俯视结构。如图1和图2共同所示，本技术实施例一的压力传感器，包括圆形结构的基座3、与基座3一端压合固定的膜片7、与基座3另一端固定连接的烧结玻璃4、设置在烧结玻璃4上用于向外界传输信号的导针5，设置在基座3侧壁上的封入孔；膜片7、基座3、烧结玻璃4及密封件(钢珠2)共同形成密封腔体，在密封腔体内填充有硅油6，通过在封入孔内填充适配的密封件，对该填充满硅油6的腔体进行密封；此外，在该密封腔体内还封装固定有相互导通的压力传感器芯片9和集成电路芯片8，集成电路芯片8通过金属丝10与导针5连接。具体地，集成电路芯片8和压力传感器芯片9均固定在烧结玻璃4上，压力传感器芯片9和集成电路芯片8之间通过金属丝导通，在集成电路芯片8远离压力传感器芯片9的一侧设置有四根呈直线排列的导针5，导针5靠近集成电路芯片8的一侧设置能够节省二者之间的金属丝的长度。在该实施例一中，为确保压力传感器的正常工作，导针5与外部终端设备导通，一方面，能够通过导针将集成电路芯片和压力传感器芯片与外部电子电路(或者外部终端设备)连接，实现供电，更一方面，压力传感器芯片采集外部压力变化并将该压力信号转换为电信号传输至集成电路芯片，集成电路芯片对压力传感器采集到的压力信号进行初步处理后，能够经过导针传递至外部电子电路中。图3和图4分别示出了根据本技术实施例二的压力传感器剖面结构和俯视结构。如图3和图4共同所示，本技术实施例二的压力传感器，包括圆形结构的基座3’、与基座3’一端压合固定的膜片7’、与基座3’另一端固定连接的烧结玻璃4’、设置在烧结玻璃4’上用于向外界传输信号的导针5’，设置在基座3’侧壁上的封入孔；膜片7’、基座3’、烧结玻璃4’及密封件(钢珠2’)共同形成密封腔体，在密封腔体内填充有硅油6’，通过在封入孔内填充适配的密封件，对该填充满硅油6’的腔体进行密封；此外，在该腔体内还封装固定有相互导通的压力传感器芯片9’和集成电路芯片8’，集成电路芯片8’通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力传感器，其特征在于，包括基座、与所述基座一端压合固定的膜片、与所述基座另一端固定连接的烧结玻璃、设置在所述烧结玻璃上的导针以及设置在所述基座侧壁上的封入孔；其中，在所述封入孔内填充有适配的密封件，所述膜片、基座、烧结玻璃及密封件共同形成密封腔体，在所述密封腔体内填充有硅油；并且，在填充有硅油的密封腔体内封装有相互导通的压力传感器芯片和集成电路芯片，所述集成电路芯片通过金属丝与所述导针连接。

【技术特征摘要】
1.一种压力传感器，其特征在于，包括基座、与所述基座一端压合固定的膜片、与所述基座另一端固定连接的烧结玻璃、设置在所述烧结玻璃上的导针以及设置在所述基座侧壁上的封入孔；其中，在所述封入孔内填充有适配的密封件，所述膜片、基座、烧结玻璃及密封件共同形成密封腔体，在所述密封腔体内填充有硅油；并且，在填充有硅油的密封腔体内封装有相互导通的压力传感器芯片和集成电路芯片，所述集成电路芯片通过金属丝与所述导针连接。2.如权利要求1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集成电路芯片均固定在所述烧结玻璃上，所述压力传感器芯片和所述集成电路芯片通过金属丝导通。3.如权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，在所述集成电路芯片远离所述压力传感器芯片的一侧设置有四根导针，且四根导针位于同一条直线上。4.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述集成电路芯片固定在所述烧结玻璃上，所述压力传感器芯片固定在所述集成电路芯片上，所述压力传感器芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫文明，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37