压力传感器制造技术

技术编号:40887543 阅读:13 留言:0更新日期:2024-04-08 18:30
本技术的实施例公开了一种压力传感器,其中压力传感器包括:第一基板;第一隔离层层叠设置在第一基板上;第一隔离层中设有至少一个凹槽;力敏感体嵌设于凹槽内,力敏感体包括基底,在基底的厚度方向上,基底具有相对的第一表面和第二表面;基底包括容纳在基底的主体内部的第一空腔以及位于基底的第一空腔和第一表面之间的力敏感膜;第一空腔包括相对设置的底部和顶部,顶部与力敏感膜直接接触;力敏感体包括多个第一焊盘,多个第一焊盘位于力敏感膜背离第一空腔的一侧;受力承载体设置在第一表面;受力承载体在第一表面至少地覆盖空腔在第一表面的正投影。根据本技术,其具有更好的温度特性以及线性度,适应高温高压的恶劣环境。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及传感器,特别涉及一种压力传感器


技术介绍

1、电池在充放电的时候有膨胀行为,会根据不同的充放电电压、温度等有不同程度的膨胀和收缩,只有熟知电芯在所有条件下的膨胀行为才能优化电芯组装结构件,同时可以准确预估电池的安全性能和早期失效。因此有必要在电芯与电芯之前植入压力传感器,来检测电芯的膨胀力和温度。现有技术中通常采用柔性压力传感器。

2、然而,柔性压力传感器检测压力线性度差,对后端校准电路要求比较高。在一些特殊应用领域,比如高温、恶劣环境下,柔性压力传感器中的柔性材料的特性会发生改变,从而影响传感器的输出。


技术实现思路

1、本技术的实施例提供一种压力传感器,以具有较好的温度特性和高线性度,能应用在恶劣的环境下。

2、为了解决上述技术问题,本技术的实施例公开了如下技术方案:

3、一方面,提供了一种压力传感器,包括:

4、第一基板;

5、第一隔离层,所述第一隔离层层叠设置在所述第一基板上;所述第一隔离层中设有至少一个凹槽;

6、至少一个力敏感体,每个所述力敏感体嵌设于所述凹槽内,所述力敏感体包括基底,在所述基底的厚度方向上,所述基底具有相对的第一表面和第二表面;所述基底包括容纳在所述基底的主体内部的第一空腔以及位于所述基底的所述第一空腔和所述第一表面之间的力敏感膜;在所述基底的厚度方向上,所述第一空腔包括相对设置的底部和顶部,所述顶部与所述力敏感膜直接接触;

7、所述力敏感体包括多个第一焊盘,在所述基底的厚度方向上,所述多个第一焊盘位于所述力敏感膜背离所述第一空腔的一侧,所述第一焊盘输出关于所述力敏感膜形变的信号。

8、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述的压力传感器还包括:

9、受力承载体,所述受力承载体设置在所述第一表面;在所述基底的厚度方向上,所述受力承载体在所述第一表面的正投影与所述空腔在所述第一表面的正投影至少部分地重叠。

10、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述的压力传感器还包括第二隔离层,所述第二隔离层构造为所述受力承载体,所述第二隔离层层叠设置在所述第一隔离层上。

11、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述第二隔离层为柔性电路板或胶层。

12、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述力敏感体周向的侧壁与所述凹槽的槽壁相隔离。

13、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述第一表面凸设于或齐平于所述第一隔离层背离所述第一基板的一面。

14、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述第一隔离层的材料为阻焊层或环氧树脂中的至少一种。

15、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述第一基板远离所述力敏感体的一面贴设有补强板;在所述力敏感体的厚度方向上,所述凹槽处于所述补强板在所述第一基板的正投影的范围内。

16、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述的压力传感器还包括多个压敏电阻,所述多个压敏电阻与所述多个第一焊盘一一对应电连接;所述多个压敏电阻设置在所述力敏感膜远离所述第一空腔的一侧,所述多个压敏电阻的阻值随所述力敏感膜的形变而变化。

17、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述力敏感体还包括:

18、多个导电通孔,所述多个导电通孔贯穿所述力敏感体主体,所述多个导电通孔用于将所述第一焊盘的信号从所述第一表面引至所述第二表面。

19、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述第一基板上设有第一引线;

20、所述力敏感体与所述第一基板相隔离设置,在所述第二表面和所述第一件间具有连通所述导电通孔和所述引线的第一隔离腔;

21、在所述第一隔离腔内设有导电件以使得所述导电通孔与所述第一引线相电性连接。

22、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述导电件包括焊球、导电胶和导电银浆中的至少一种。

23、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述第一隔离腔内设有至少一个支撑件,所述支撑件支撑设置在所述力敏感体与所述第一基板之间。

24、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述支撑件包括均压焊球或垫片;

25、所述垫片的材质包括绝缘胶、阻焊层、金属或硅中的至少一种。

26、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,还包括第二基板,所述第二基板构造为所述受力承载体,所述第二基板内设有第二引线;

27、所述第一表面与所述第二引线相对应位置设有第一焊盘,所述第一焊盘与所述压敏电阻相电性连接,所述第一焊盘和所述第二引线之间填设有第二导电介质以使所述第一焊盘和所述第二引线电连接。

28、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,在所述第二基板和所述力敏感膜之间设有第四隔离层,以将所述第二基板的受力形变通过所述第四隔离层传递至所述力敏感膜上。

29、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,在所述第二表面和所述第一基板间设有第三隔离层以对所述基底起到隔离支撑的作用。

30、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述压力传感器还包括第一电极板和第二电极板;所述第一电极板和第二电极板分别相对的设置在所述第一空腔内的所述顶部和所述底部上,所述第一电极板与所述力敏感膜相连接;所述第一电极板和所述第二电极板分别与对应的所述第一焊盘电连接,所述第一电极板和所述第二电极板形成电容结构;

31、其中,所述第一电极板随所述力敏感膜的受力形变而改变与所述第二电极板之间的距离,进而所述电容结构的电容值也随之改变,以感测所述力敏感膜承受的压力。

32、第一焊盘除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,在所述基底上设有贯穿所述基底的本体的多个导电通孔,所述多个导电通孔分别与所述多个第一焊盘电连接,以将所述压力信号由所述第一表面传输至所述第二表面;

33、在所述第一基板内设有第一引线,引线与所述基板朝向所述基底方向的一面设置的第二焊盘电连接,所述第二焊盘和所述导电通孔间设有焊球。

34、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述的压力传感器还包括温度传感器,所述温度传感器设置在所述第一基板内,或所述温度传感器设置在所述力敏感体的第一表面。

35、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,当所述凹槽的数量为多个时,所述凹槽在所述第一隔离层中呈阵列排布的方式排布。

36、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果:本技术方案将具有空腔以及力敏感膜的基底作为压力感应元件,具有更好的温度特性以及线性度,适应高温高压的恶劣环境。且力敏感体设置在第一隔离层的凹槽内,避免了外界除基底厚度方向以外的力对力敏感本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种压力传感器,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,所述的压力传感器还包括:

3.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,所述的压力传感器还包括第二隔离层,所述第二隔离层覆盖在所述第一隔离层以及所述力敏感体的背离所述第一基板的一侧的表面。

4.如权利要求3所述的压力传感器,其特征在于,所述第二隔离层为柔性电路板或胶层。

5.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,所述力敏感体周向的侧壁与所述凹槽的槽壁相隔离。

6.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,所述第一表面凸设于或齐平于所述第一隔离层背离所述第一基板的一面。

7.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,所述第一隔离层的材料为阻焊层或环氧树脂中的至少一种。

8.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,所述第一基板远离所述力敏感体的一面贴设有补强板;在所述力敏感体的厚度方向上,所述凹槽处于所述补强板在所述第一基板的正投影的范围内。

9.如权利要求2所述的压力传感器,其特征在于,所述的压力传感器还包括多个压敏电阻,所述多个压敏电阻与所述多个第一焊盘一一对应电连接;所述多个压敏电阻设置在所述力敏感膜远离所述第一空腔的一侧,所述多个压敏电阻的阻值随所述力敏感膜的形变而变化。

10.如权利要求9所述的压力传感器,其特征在于,所述力敏感体还包括:

11.如权利要求10所述的压力传感器,其特征在于,

12.如权利要求11所述的压力传感器,其特征在于,所述导电件包括焊球、导电胶和导电银浆中的至少一种。

13.如权利要求11所述的压力传感器,其特征在于,所述第一隔离腔内设有至少一个支撑件,所述支撑件支撑设置在所述力敏感体与所述第一基板之间。

14.如权利要求13所述的压力传感器,其特征在于,所述支撑件包括均压焊球或垫片;

15.如权利要求9所述的压力传感器,其特征在于,所述的压力传感器还包括第二基板,所述第二基板构造为所述受力承载体,所述第二基板内设有第二引线;

16.如权利要求15所述的压力传感器,其特征在于,在所述第二基板和所述力敏感膜之间设有第四隔离层,以将所述第二基板的受力形变通过所述第四隔离层传递至所述力敏感膜上。

17.如权利要求15所述的压力传感器,其特征在于,在所述第二表面和所述第一基板间设有第三隔离层以对所述基底起到隔离支撑的作用。

18.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,所述压力传感器还包括第一电极板和第二电极板;所述第一电极板和第二电极板分别相对的设置在所述第一空腔内的所述顶部和所述底部,所述第一电极板与所述力敏感膜相连接;所述第一电极板和所述第二电极板分别与对应的所述第一焊盘电连接,所述第一电极板和所述第二电极板形成电容结构;

19.如权利要求18所述的压力传感器,其特征在于,

20.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,所述的压力传感器还包括温度传感器,所述温度传感器设置在所述第一基板内,或所述温度传感器设置在所述力敏感体的第一表面。

21.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,当所述凹槽的数量为多个时,所述凹槽在所述第一隔离层中呈阵列排布的方式排布。

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【技术特征摘要】

1.一种压力传感器,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,所述的压力传感器还包括:

3.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,所述的压力传感器还包括第二隔离层,所述第二隔离层覆盖在所述第一隔离层以及所述力敏感体的背离所述第一基板的一侧的表面。

4.如权利要求3所述的压力传感器,其特征在于,所述第二隔离层为柔性电路板或胶层。

5.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,所述力敏感体周向的侧壁与所述凹槽的槽壁相隔离。

6.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,所述第一表面凸设于或齐平于所述第一隔离层背离所述第一基板的一面。

7.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,所述第一隔离层的材料为阻焊层或环氧树脂中的至少一种。

8.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,所述第一基板远离所述力敏感体的一面贴设有补强板;在所述力敏感体的厚度方向上,所述凹槽处于所述补强板在所述第一基板的正投影的范围内。

9.如权利要求2所述的压力传感器,其特征在于,所述的压力传感器还包括多个压敏电阻,所述多个压敏电阻与所述多个第一焊盘一一对应电连接;所述多个压敏电阻设置在所述力敏感膜远离所述第一空腔的一侧,所述多个压敏电阻的阻值随所述力敏感膜的形变而变化。

10.如权利要求9所述的压力传感器,其特征在于,所述力敏感体还包括:

11.如权利要求10所述的压力传感器,其特征在于,

12.如权利要求11所述的压力传感器,其特征在于,所述导电件包括焊球、导电胶和导电银浆中的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕萍李刚梅嘉欣瞿滕汇睿
申请(专利权)人:苏州敏芯微电子技术股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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