一种用于水压监测的压阻式压力传感器的制作方法

1.本实用新型涉及压力传感器，特别涉及一种用于水压监测的压阻式压力传感器。


背景技术：

2.压阻式压力传感器是利用单晶硅的压阻效应而构成。采用单晶硅片为弹性元件，在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺，在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻，并将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内。当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成正比的变化，再由桥式电路获相应的电压输出信号。
3.压阻式压力传感器芯片在生产中往往需要进行封装。用于水压监测的压阻式压力传感器由于要面临酸碱液体或异物对压力芯片造成的破坏，影响产品寿命，现有的水压监测压阻式压力传感器的封装方式缺少对内部的元件工艺提供防护。


技术实现要素：

4.本实用新型目的是：提供一种用于水压监测的压阻式压力传感器，提供更好的保护措施。
5.本实用新型的技术方案是：
6.一种用于水压监测的压阻式压力传感器，包括壳体、金属件、垫片、压力芯片、保护盖、导线，其中：
7.所述壳体上部设有阶梯型元件腔，下部设有与元件腔底部相通的通孔；
8.所述元件腔底部固定环形的垫片，垫片上方放置压力芯片，元件腔顶部设置保护盖；
9.所述壳体上部在元件腔两侧分别嵌置l型的金属件，金属件一端从元件腔内露出，并通过导线连接压力芯片，另一端从壳体上表面露出。
10.优选的，所述壳体的元件腔下部和通孔上部分别填充有第一填充胶、第二填充胶。
11.优选的，所述垫片通过硅胶粘结在元件腔底部。
12.优选的，所述保护盖中部开孔。
13.优选的，所述壳体下部的通孔，为上窄下宽的锥形孔。
14.优选的，所述压力芯片包括感应薄膜及其表面通过半导体工艺刻蚀的四个基于惠斯通电桥原理连接的应变电阻。
15.本实用新型的优点是：
16.本实用新型的用于水压监测的压阻式压力传感器，包含mems工艺制成具有惠斯通电桥的压力芯片，通过半导体封装技术制作而成，压力芯片下方放置垫片，起到吸收应力和压力芯片承载能力的调节作用。由于壳体为塑料件，质地偏软、高低温特性差，选用合适的材质作为垫片，使用硅胶粘结在壳体表面，可通过硅胶和材质的物理特性，充份抵消壳体产生的影响。垫片的可加工性强，可通过调整面积来提升耐压力能力。
附图说明
17.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
18.图1为本实用新型的用于水压监测的压阻式压力传感器的结构示意图。
具体实施方式
19.实施例：
20.本实用新型所提出的用于水压监测的压阻式压力传感器，包括壳体1、金属件2、垫片3、压力芯片4、保护盖5、导线6，第一填充胶71、第二填充胶72。
21.壳体1作为主体承载平台，主要用于放置压力芯片4和垫片3等器件，通常为绝缘体材料。所述壳体1上部设有阶梯型元件腔，所述元件腔底部通过硅胶粘结固定环形的垫片3，垫片3上方放置压力芯片4；元件腔下部填充有第一填充胶71，防止酸碱水汽侵入导致短路失效；元件腔顶部设置保护盖5，对内部的元件工艺提供防护，保护盖5中部开孔。
22.所述壳体1下部设有与元件腔底部相通的通孔10，通孔10为上窄下宽的锥形孔，内部填充有第二填充胶72，防止酸碱或异物对压力芯片造成破坏。
23.所述壳体1上部在元件腔两侧分别嵌置l型的金属件2，金属件2一端从元件腔内露出，并通过导线6连接压力芯片4，另一端从壳体1上表面露出。
24.所述压力芯片4包括感应薄膜及其表面通过半导体工艺刻蚀的四个基于惠斯通电桥原理连接的应变电阻。完成物理至电能转换，
25.当介质通过通孔10传输至压力芯片4时，由于压力的不平衡作用，使得压力芯片上的薄膜产品电阻变化，从而输出变量信号，由导线6传送至金属件2下端，后由金属件2上端实现终端的装配配合。
26.垫片3在本设计中主要起到吸收应力和压力芯片承载能力的调节作用。由于壳体1通常为塑料件，质地偏软、高低温特性差，选用合适的材质作为垫片，后使用硅胶粘结在壳体表面，可通过硅胶和材质的物理特性，充份抵消壳体产生的影响。垫片的可加工性强，可通过调整面积来提升耐压力能力。
27.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种用于水压监测的压阻式压力传感器，其特征在于，包括壳体（1）、金属件（2）、垫片（3）、压力芯片（4）、保护盖（5）、导线（6），其中：所述壳体（1）上部设有阶梯型元件腔，下部设有与元件腔底部相通的通孔（10）；所述元件腔底部固定环形的垫片（3），垫片（3）上方放置压力芯片（4），元件腔顶部设置保护盖（5）；所述壳体（1）上部在元件腔两侧分别嵌置l型的金属件（2），金属件（2）一端从元件腔内露出，并通过导线（6）连接压力芯片（4），另一端从壳体（1）上表面露出。2.根据权利要求1所述的用于水压监测的压阻式压力传感器，其特征在于，所述壳体（1）的元件腔下部和通孔（10）上部分别填充有第一填充胶（71）、第二填充胶（72）。3.根据权利要求2所述的用于水压监测的压阻式压力传感器，其特征在于，所述垫片（3）通过硅胶粘结在元件腔底部。4.根据权利要求3所述的用于水压监测的压阻式压力传感器，其特征在于，所述保护盖（5）中部开孔。5.根据权利要求4所述的用于水压监测的压阻式压力传感器，其特征在于，所述壳体（1）下部的通孔（10），为上窄下宽的锥形孔。6.根据权利要求1所述的用于水压监测的压阻式压力传感器，其特征在于，所述压力芯片（4）包括感应薄膜及其表面通过半导体工艺刻蚀的四个基于惠斯通电桥原理连接的应变电阻。

技术总结
本实用新型公开了一种用于水压监测的压阻式压力传感器，包括壳体、金属件、垫片、压力芯片、保护盖、导线；所述壳体上部设有阶梯型元件腔，下部设有与元件腔底部相通的通孔；所述元件腔底部固定环形的垫片，垫片上方放置压力芯片，元件腔顶部设置保护盖；所述壳体上部在元件腔两侧分别嵌置L型的金属件，金属件一端从元件腔内露出，并通过导线连接压力芯片，另一端从壳体上表面露出。本实用新型的用于水压监测的压阻式压力传感器，包含MEMS工艺制成具有惠斯通电桥的压力芯片，通过半导体封装技术制作而成，压力芯片下方放置垫片，起到吸收应力和压力芯片承载能力的调节作用。力和压力芯片承载能力的调节作用。力和压力芯片承载能力的调节作用。


技术研发人员：王东平 李正
受保护的技术使用者：苏州感芯微系统技术有限公司
技术研发日：2022.03.31
技术公布日：2022/8/16