[發明專利]介質隔離式壓力傳感器

在審

• 申請號: 201910561153.6
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110174209A
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 張兵兵;肖濱;李剛
• 申請（專利權）人: 昆山靈科傳感技術有限公司
• 主分類號: G01L9/02
• 分類號: G01L9/02;G01L19/06
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤

本發明提供一種介質隔離式壓力傳感器，其包括封裝模塊，所述封裝模塊包括基板；柔性殼體固定在所述基板上，所述柔性殼體與所述基板形成容納腔；至少一壓力傳感器模塊位于所述容納腔內，所述壓力傳感器封裝模塊固定在所述基板上且與所述基板電連接；介質液體充滿所述容納腔；外界壓力能夠通過所述柔性殼體、所述介質液體傳導至所述壓力傳感器封裝模塊。本發明優點是，柔性殼體可以有效防止腐蝕性的壓力介質進入其內，且能夠避免現有的使用金屬膜片當敏感感受元件的壓力傳感器的缺點，在同樣具有防腐蝕能力的前提下，節省了成本，縮小了產品尺寸，又能保證產品的輸出精度，且生產工藝簡單，工藝步驟少，可大規模量產。

技術領域

本發明涉及微電子機械系統領域，尤其涉及一種介質隔離式壓力傳感器。

背景技術

按照工作原理的不同，壓力傳感器主要可分為壓阻式、電容式、諧振式、壓電式、光纖式等壓力傳感器；其中基于微電子機械系統的MEMS壓阻式壓力傳感器由于其體積小、重量輕、靈敏度高、穩定可靠、成本低、制造工藝簡單和便于集成化等眾多優點成為壓力傳感器芯片的主流技術。

通常的MEMS壓阻式壓力傳感器的封裝形式是將壓力敏感芯片通過直接粘接或者玻璃過渡粘接的方式封接在金屬管殼或塑料管殼上，再通過金線或鋁線實現電連接，其壓力敏感單元直接接觸測量介質，適用于對沒有腐蝕性、干凈清潔的氣體介質的壓力測量。

但對于汽車機油、空調冷媒、剎車等應用環境較為惡劣、污染物較多的環境下，待測介質不能與壓力傳感器芯片直接接觸。需要一種特殊的封裝技術既能將待測介質與壓力傳感器芯片隔離開，又能實現壓力傳遞的功能。目前主流的介質隔離封裝技術包括充灌介質液體的金屬式介質隔離壓力傳感器，使用金屬膜片當敏感感受元件，將感受的壓力進一步傳遞到MEMS芯片上。用此種設計的壓力傳感器存在以下不足之處：1.金屬膜片制造工藝難度復雜，成本較高，且易損壞，膜片變形會影響壓力傳感器的輸出精度，也會增加終端產品的成本；2.金屬膜片與外端的金屬環壁需要通過焊接形成一個殼體，焊接難度大，膜片易損壞，存在漏氣的風險，當焊接處理不當時，金屬表面會氧化，使得殼體與基板粘接不牢固，介質液體會有滲漏的風險。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種介質隔離式壓力傳感器封裝結構，其能夠避免現有的使用金屬膜片當敏感感受元件的壓力傳感器金屬殼體的缺點，在同樣具有防腐蝕能力的前提下，節省了成本，縮小了產品尺寸，又能保證產品的輸出精度，且生產工藝簡單，工藝步驟少，可大規模量產。

為了解決上述問題，本發明提供了一種介質隔離式壓力傳感器，其包括封裝模塊，所述封裝模塊包括：基板；柔性殼體，固定在所述基板上，所述柔性殼體與所述基板形成容納腔；至少一壓力傳感器模塊，位于所述容納腔內，所述壓力傳感器封裝模塊固定在所述基板上，且與所述基板電連接；介質液體，充滿所述容納腔；外界壓力能夠通過所述柔性殼體、所述介質液體傳導至所述壓力傳感器封裝模塊。

進一步，所述柔性殼體通過膠層固定在所述基板上。

進一步，所述壓力傳感器模塊包括襯底、保護殼、多個功能芯片，所述襯底固定在所述基板上，所述保護殼固定在所述襯底上，所述保護殼與所述襯底形成腔體，多個功能芯片位于所述腔體內，且固定在所述襯底上，所述功能芯片通過所述襯底與所述基板電連接，所述保護殼具有一開孔，所述介質液體通過所述開孔進入所述腔體內，并充滿所述腔體。

進一步，所述基板上具有至少一注入孔及至少一堵塞所述注入孔的栓塞，所述介質液體通過所述注入孔注入所述容納腔。

進一步，所述介質隔離式壓力傳感器還包括金屬外殼，所述金屬外殼具有放置腔及與所述放置腔連通的測量孔，所述封裝模塊被密封于所述放置腔內，所述柔性殼體頂端朝向所述測量孔。

進一步，所述金屬外殼的側壁抵壓所述基板未被所述柔性殼體覆蓋的表面，以密封所述封裝模塊。