一种微差压传感器及封装结构制造技术

技术编号:43958234 阅读:0 留言:0更新日期:2025-01-07 21:42
本技术公开了一种微差压传感器及封装结构,其中,微差压传感器包括基底、至少一个电极对、支撑层。基底包括在其厚度方向上贯通的腔体。电极对沿基底厚度方向设置且位于腔体内,每个电极对包括第一电极和第二电极,第一电极和第二电极之间具有第一空腔,至少有一个电极对的一侧与基底之间具有第二空腔,第一空腔和腔体相分隔,腔体与所述第二空腔相连通。支撑层包括固定连接的第一部分和第二部分,第一部分层叠设置于基底的一侧表面,第二部分位于腔体内且包覆第一电极和第二电极。本申请充分利用基板的厚度方向的空间,结构更紧凑,在减小传感器尺寸的同时并没有降低传感器的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及微差压传感器,特别涉及一种微差压传感器及封装结构


技术介绍

1、微差压传感器是一种将外界施加在其传感元件上的压力转换成电信号输出的元器件。微差压传感器的种类多样,常见的包括:压阻式微差压传感器、压电压力式传感器、容积式微差压传感器、电容式微差压传感器。

2、电容式微差压传感器相对于其他微差压传感器,具有小尺寸、低功耗等特点,通常被广泛应用于电子产品上,比如:电子烟、音频设备、家用电器、智能手表、智能手机等产品。具体地,现有的电容式微差压传感器包括mems芯片,mems芯片包括衬底、分别与衬底平行的背极板和振膜,背极板和振膜共同组成一个平行板电容,当外部气压作用在振膜上引起振膜的振动时,改变了平行板电容器的电容量,平行板电容器输出电压信号。

3、电子产品对电容式微差压传感器的精度有较高的要求,平板电容的面积越大,传感器的灵敏度通常越高。具体地,应力施加到平板电容上时,面积较大的平板电容将产生更大的电容变化,从而实现更高的灵敏度,这意味着传感器可以检测到更小的压力变化。且,平板电容的面积还会影响传感器的频率响应特性,面积较大的平板电容通常使传感器具有更低的自然频率,因此可以检测到更高的频率变化。但是电子产品的内部空间有限,对电容式微差压传感器的尺寸也有一定的限制,通过增大平板电容的面积或电极的厚度来提高电容式传感器的精度,会增大电容式传感器的尺寸,使得电容式传感器难以适用于如手机、电子烟、手表等体积较小的精密电子产品中,但是通过减小平板电容的面积或厚度来减小传感器尺寸又会降低传感器的灵敏度。>

技术实现思路

1、本技术的实施例提供一种微差压传感器及电子设备,以有效解决在减小传感器尺寸的同时不降低传感器的灵敏度的技术问题。

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,提供了一种微差压传感器,其包括:

4、基底,所述基底包括在其厚度方向上贯通的腔体;

5、至少一个电极对,沿基底厚度方向设置且位于所述腔体内,每个所述电极对包括第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极之间具有第一空腔,至少有一个所述电极对的一侧与基底之间具有第二空腔,所述第一空腔和所述腔体相分隔,所述腔体与所述第二空腔相连通;

6、支撑层,所述支撑层包括固定连接的第一部分和第二部分,所述第一部分层叠设置于所述基底的一侧表面,所述第二部分位于所述腔体内且包覆所述第一电极和所述第二电极。

7、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,还包括分隔板,所述分隔板位于所述腔体内,与所述第二部分连接,封闭所述第一空腔靠近所述腔体的一侧。

8、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述分隔板与相连接的所述第二部分一体成型。

9、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:

10、导电结构,所述导电结构包括导电层和与所述导电层固定连接的电连接件,在所述基底的厚度方向,所述导电层层叠设置于所述第一部分远离所述基底的一侧表面。

11、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述导电层至少包括第一导电区域和第二导电区域,所述第一导电区域和所述第二导电区域相分隔,位于所述第一导电区域的导电层与所述第一电极连接,位于所述第二导电区域的导电层与所述第二电极连接,所述第一导电区域和所述第二导电区域均设置电连接件。

12、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,位于所述第一导电区域的导电层与相连接的所述第一电极一体成型,位于所述第二导电区域的导电层与相连接的所述第二电极一体成型。

13、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,在基底的厚度方向上,包覆所述第一电极的第二部分与包覆所述第二电极的第二部分连接,以封闭所述第一空腔远离所述分隔板的一侧,其中所述第一电极板和所述第二电极板属于同一电极对。

14、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述电极对的数量大于一个,多个所述电极对两两相对设置,相邻的所述电极对之间具有第三空腔。

15、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,相邻的所述电极对的同一电极之间形成所述第三空腔。

16、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述电极对的数量为奇数,所述导电层还包括第三导电区域,所述第三导电区域与所述第一导电区域和第二导电区域相分隔,在基底的厚度方向,所述第三导电区域位于所述第三空腔的上方,所述第一导电区域和所述第二导电区域均位于所述第二空腔上方;

17、位于所述第三导电区域的导电层与对应的电极连接,所述第三导电区域设置电连接件。

18、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,所述电极对的数量为偶数,所述导电层还包括第四导电区域,所述第四导电区域与所述第一导电区域和第二导电区域相分隔,在基底的厚度方向,所述第四导电区域位于第二空腔的上方,所述第一导电区域和所述第二导电区域均位于所述第三空腔上方;

19、位于所述第四导电区域的导电层同时与靠近基底的电极对的第一电极连接,或,同时与靠近基底的电极对的第二电极连接,所述第四导电区域设置电连接件。

20、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,相邻的所述电极对的第一电极和第二电极之间形成所述第三空腔。

21、除了上述公开的一个或多个特征之外,或者作为替代,在基底的厚度方向,所述第一导电区域同时覆盖每个第一电极的上方区域,位于所述第一导电区域的导电层与对应的所述第一电极连接,所述第二导电区域同时覆盖每个第二电极上方区域,位于所述第二导电区域的导电层与对应的所述第二电极连接。

22、另一方面,提供了一种封装结构,其包括基板、与所述基板固定连接的壳体、进气结构以及与所述基板固定连接的上述公开的任一的微差压传感器,所述进气结构设置于所述基板和\或所述壳体上。

23、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:电极对沿基底厚度方向设置且位于所述腔体内,能够充分利用基板的厚度方向的空间,相比于平行于基板设置电极对的结构,本申请公开的微差压传感器的结构更紧凑,并没有以牺牲微差压传感器精度的方式来减小微差压传感器的尺寸。与此同时,本申请公开的实施例还可以通过在腔体内部沿垂直于基底厚度方向设置多个电极对的方式,提高微差压传感器的精度,相较于平行于基板设置电极对的结构,本申请提高微差压传感器的精度的同时,并没有使得微差压传感器的尺寸显著增大。且,本申请公开的实施例中导电层层叠设置于第一部分远离所述基底的一侧表面,可以减少不同材料之间的组装接口和连接点,有助于减少由于组件之间的连接不稳定而导致的性能波动或故障。

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【技术保护点】

1.一种微差压传感器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的微差压传感器,其特征在于,还包括分隔板(400),所述分隔板(400)位于所述腔体(101)内,与所述第二部分(302)相连接,封闭所述第一空腔(203)靠近所述腔体(101)的一侧。

3.根据权利要求2所述的微差压传感器,其特征在于,所述分隔板(400)与相连接的所述第二部分(302)相一体成型。

4.根据权利要求1所述的微差压传感器,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求4所述的微差压传感器,其特征在于,所述导电层(501)至少包括第一导电区域(503)和第二导电区域(504),所述第一导电区域(503)和所述第二导电区域(504)相分隔,位于所述第一导电区域(503)的导电层(501)与所述第一电极(201)连接,位于所述第二导电区域(504)的导电层(501)与所述第二电极(202)连接,所述第一导电区域(503)和所述第二导电区域(504)均设置电连接件(502)。

6.根据权利要求5所述的微差压传感器,其特征在于,位于所述第一导电区域(503)的导电层(501)与相连接的所述第一电极(201)一体成型,位于所述第二导电区域(504)的导电层(501)与相连接的所述第二电极(202)一体成型。

7.根据权利要求2所述的微差压传感器,其特征在于,在基底(100)的厚度方向上,包覆所述第一电极(201)的第二部分(302)与包覆所述第二电极(202)的第二部分(302)连接,以封闭所述第一空腔(203)远离所述分隔板(400)的一侧,其中所述第一电极(201)和所述第二电极(202)属于同一电极对。

8.根据权利要求5所述的微差压传感器,其特征在于,所述电极对(200)的数量大于一个,多个所述电极对(200)两两相对设置,相邻的所述电极对(200)之间具有第三空腔(205)。

9.根据权利要求8所述的微差压传感器,其特征在于,相邻的所述电极对(200)的同一电极之间形成所述第三空腔(205)。

10.根据权利要求9所述的微差压传感器,其特征在于,所述电极对(200)的数量为奇数,所述导电层(501)还包括第三导电区域(505),所述第三导电区域(505)与所述第一导电区域(503)和第二导电区域(504)相分隔,在基底(100)的厚度方向,所述第三导电区域(505)位于所述第三空腔(205)的上方,所述第一导电区域(503)和所述第二导电区域(504)均位于所述第二空腔(204)上方;

11.根据权利要求9所述的微差压传感器,其特征在于,所述电极对(200)的数量为偶数,所述导电层(501)还包括第四导电区域(506),所述第四导电区域(506)与所述第一导电区域(503)和第二导电区域(504)相分隔,在基底(100)的厚度方向,所述第四导电区域(506)位于第二空腔(204)的上方,所述第一导电区域(503)和所述第二导电区域(504)均位于所述第三空腔(205)上方;

12.根据权利要求8所述的微差压传感器,其特征在于,相邻的所述电极对(200)的第一电极(201)和第二电极(202)之间形成所述第三空腔(205)。

13.根据权利要求12所述的微差压传感器,其特征在于,在基底(100)的厚度方向,所述第一导电区域(503)同时覆盖每个第一电极(201)的上方区域,位于所述第一导电区域(503)的导电层(501)与对应的所述第一电极(201)连接,所述第二导电区域(504)同时覆盖每个第二电极(202)上方区域,位于所述第二导电区域(504)的导电层(501)与对应的所述第二电极(202)连接。

14.一种封装结构,其特征在于,基板(600)、与所述基板(600)固定连接的壳体(700)、进气结构(601)以及与所述基板(600)固定连接的如权利要求1-13任一所述的微差压传感器,所述进气结构(601)设置于所述基板(600)和\或所述壳体(700)上。

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【技术特征摘要】

1.一种微差压传感器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的微差压传感器,其特征在于,还包括分隔板(400),所述分隔板(400)位于所述腔体(101)内,与所述第二部分(302)相连接,封闭所述第一空腔(203)靠近所述腔体(101)的一侧。

3.根据权利要求2所述的微差压传感器,其特征在于,所述分隔板(400)与相连接的所述第二部分(302)相一体成型。

4.根据权利要求1所述的微差压传感器,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求4所述的微差压传感器,其特征在于,所述导电层(501)至少包括第一导电区域(503)和第二导电区域(504),所述第一导电区域(503)和所述第二导电区域(504)相分隔,位于所述第一导电区域(503)的导电层(501)与所述第一电极(201)连接,位于所述第二导电区域(504)的导电层(501)与所述第二电极(202)连接,所述第一导电区域(503)和所述第二导电区域(504)均设置电连接件(502)。

6.根据权利要求5所述的微差压传感器,其特征在于,位于所述第一导电区域(503)的导电层(501)与相连接的所述第一电极(201)一体成型,位于所述第二导电区域(504)的导电层(501)与相连接的所述第二电极(202)一体成型。

7.根据权利要求2所述的微差压传感器,其特征在于,在基底(100)的厚度方向上,包覆所述第一电极(201)的第二部分(302)与包覆所述第二电极(202)的第二部分(302)连接,以封闭所述第一空腔(203)远离所述分隔板(400)的一侧,其中所述第一电极(201)和所述第二电极(202)属于同一电极对。

8.根据权利要求5所述的微差压传感器,其特征在于,所述电极对(200)的数量大于一个,多个所述电极对(200)两两相对设置,相邻的所述电极对(200)之间具有第三空腔(205)。

9.根据权利要求8所述的微差压传感器,其特征在于,相邻...

【专利技术属性】
技术研发人员:孟燕子康森先
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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