[發明專利]基于導電密封件的壓力傳感器

無效

• 申請號: 201310015019.9
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103091029A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 陳君杰
• 申請（專利權）人: 無錫永陽電子科技有限公司
• 主分類號: G01L9/06
• 分類號: G01L9/06
• 代理公司: 無錫大揚專利事務所(普通合伙) 32248
• 代理人: 郭豐海

技術領域

本發明涉及一種壓力傳感器，具體為基于導電密封件的壓力傳感器。

背景技術

在塑封壓力傳感器中，通常通過金絲鍵合結構，實現傳感器芯片和引線框架的電連接，進行信號的傳輸。但是這種傳感器在夜體介質情況下，難以進行測試。?

發明內容

針對上述的問題，提供一種基于導電密封件的壓力傳感器結構，該結構除能夠正常進行氣體壓力測試外，還能進行液體介質環境下的壓力測試，為了解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

基于導電密封件的壓力傳感器，包括芯片和外殼，芯片與外殼之外的引線框架連接，芯片包括上層的基板和下層的硅片，所述的基板中間有介質通孔，硅片與基板的接觸面有應變型腔，介質通孔與應變型腔連通，應變型腔底部為硅片的壓力變形區，硅片的下表面在壓力變形區內有電路，電路與引線框架連接；所述的外殼包括上殼和下殼，上殼有上介質通道與介質通孔連通，下殼有下介質通道與壓力變形區連接。

電路包括焊盤和壓敏電阻，壓敏電阻構成惠斯通電橋，惠斯通電橋與焊盤連接。

電路通過導電膠條與引線框架連接，焊盤直接貼合在導電膠條的導電區域，導電區域的另一端與引線框架連接；導電膠條有通孔，使得下介質通道和壓力變形區連通。

外殼的上殼和下殼之間有密封膠條，密封膠條有通孔，用于介質流通。

所述的導電膠條為硅橡膠材質，可以實現芯片與引線框架的互連。通過其硬度的變化控制，可以滿足不同量程壓力測試需要。芯片焊盤可以與導電膠條進行良好電連接。密封膠條，實現產品密封，隔離流體介質和電路。通過材質選擇，可以適應不同介質需要。

本發明提供的基于導電密封件的壓力傳感器，擴展了測試介質兼容性，使其能夠廣泛應用于液體介質壓力測試，并且根據芯片和外殼結構擴展，可以進行表壓，差壓，絕壓測試，其測試壓力范圍可以覆蓋：表壓1~300PSIG，絕壓1~300PSIA。在需要進行液體介質壓力測試時，待測介質由上殼的上介質通道導入；進行氣體壓力測試時，由上殼的上介質通道或者下殼的下介質通道導入介質均可。

附圖說明

圖1為本發明的剖面結構示意圖；

圖2為本發明的芯片仰視結構示意圖；

圖3為本發明的密封膠條俯視結構示意圖；

圖4?為本發明的芯片和導電膠條連接示意圖；

圖5為本發明的芯片和導電膠條連接A-A剖面示意圖。

具體實施方式

結合附圖說明本發明的具體實施方式，如圖1和圖4所示，基于導電密封件的壓力傳感器，包括芯片3和外殼，芯片3與外殼之外的引線框架連接6，芯片3包括上層的基板31和下層的硅片32，基板31中間有介質通孔311，硅片32與基板31的接觸面有應變型腔321，介質通孔311與應變型腔321連通，應變型腔321底部為硅片32的壓力變形區322，硅片32的下表面在壓力變形區322內有電路，電路與引線框架6連接；外殼包括上殼1和下殼2，上殼1有上介質通道11與介質通孔311連通，下殼2有下介質通道21與壓力變形區322連接。

基板31為低熱膨脹系數的玻璃材料制成。

壓力變形區322采用MEMS技術制作成10~40um厚度。

如圖2所示，電路包括四個焊盤323和四個壓敏電阻324，壓敏電阻324構成惠斯通電橋325，惠斯通電橋325與焊盤323連接。四個焊盤323中兩個焊盤為電信號輸入焊盤，電極分別為：IN+輸入正極，IN-輸入負極，另外兩個焊盤為電信號輸出焊盤，電極分別為：OUT+輸出正極，IN+輸出負極。電信號輸入焊盤與電信號輸出焊盤間隔排列，四個焊盤323分別連接在惠斯通電橋325的兩臂之間。?

如圖3、圖4和圖5所示，電路通過導電膠條4與引線框架6連接，焊盤323直接貼合在導電膠條4的導電區域41，導電區域41的另一端與引線框架6連接；導電膠條4有通孔，使得下介質通道21和壓力變形區322連通。導電膠條4上導電區域41與芯片3和引線框架6直接貼合，即可以實現芯片3與引線框架6的互連。通過其硬度的變化控制，可以滿足不同量程壓力測試需要。如測試壓力在低于100PSI條件下，選用硬度為HA50D的材料；在測試壓力高于200PSI條件下，選用硬度HA80D的材料。導電區域41是用摻雜銀粉的硅橡膠在導電膠條4中形成導電帶，該導電帶兩端分別與焊盤323?及引線框架6接觸并導通。

外殼的上殼1和下殼5之間有密封膠條2，芯片3安裝在下殼5內，密封膠條2安裝在芯片3上方，密封膠條2有通孔，用于連通上殼介質通道11與介質通孔311。