本實(shí)用新型涉及一種MEMS微壓壓力傳感器。

背景技術(shù)：

目前，市場(chǎng)上MEMS微壓壓力傳感器的傳感器芯片通常不直接與外界被測(cè)介質(zhì)接觸，而是采用介質(zhì)傳到的方法間接實(shí)現(xiàn)壓力感應(yīng)，金屬膜片和灌封膠是介質(zhì)傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)中最常用的兩種介質(zhì)。通過(guò)介質(zhì)傳導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外界壓力的測(cè)量，但是兩種結(jié)構(gòu)均存在一定的缺陷。

金屬膜片傳導(dǎo)壓力的結(jié)構(gòu)將MEMS壓力傳感器芯片22置于封裝腔內(nèi)，如圖1和2所示，通過(guò)帶金屬外殼26的封裝腔體的膜片21感應(yīng)外界介質(zhì)壓力，然后通過(guò)硅油27介質(zhì)將壓力傳導(dǎo)到傳感器芯片22上。經(jīng)硅薄膜12變形帶動(dòng)壓阻條11阻值發(fā)生變化來(lái)感應(yīng)硅油27壓力變化，最后由引線端23導(dǎo)出信號(hào)，而不銹鋼膜21會(huì)損耗外界壓力；硅油27隨著溫度變化會(huì)產(chǎn)生壓力影響測(cè)量結(jié)果。該結(jié)構(gòu)中的傳感器芯片不直接接觸外界介質(zhì)，在通過(guò)介質(zhì)傳導(dǎo)壓力的過(guò)程中，壓力在傳導(dǎo)過(guò)程中會(huì)有一定程度的損失，尤其在微壓壓力傳感器領(lǐng)域，壓力損失對(duì)性能的影響更明顯。而且這種器件體積大，使用領(lǐng)域進(jìn)一步受到限制。

灌封膠傳導(dǎo)壓力結(jié)構(gòu)，如圖3所示，將MEMS壓力傳感器芯片31和ASIC調(diào)理芯片32粘貼在線路板33上，并使用灌封膠35對(duì)芯片進(jìn)行保護(hù)。線路板33上設(shè)有通孔301，金屬圓環(huán)34上方設(shè)置導(dǎo)氣孔311；該結(jié)構(gòu)中灌封膠35為特殊的軟膠，壓力通過(guò)灌封膠35傳導(dǎo)壓力，并幾乎不損失壓力，但是在液體、腐蝕性氣體等惡劣環(huán)境條件下，膠的特性會(huì)發(fā)生變化，引起壓力傳導(dǎo)的偏差和芯片的腐蝕、破壞等，從而造成微壓壓力傳感器的輸出不準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有MEMS微壓壓力傳感器的缺陷，提供了一種利用SMT技術(shù)，將MEMS壓力傳感器芯片通過(guò)陶瓷基板連接在塑料外殼上的微壓壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)，芯片直接接觸周圍外界介質(zhì)，提高了壓力傳導(dǎo)敏感特性，減少了壓力損失，得到對(duì)微弱壓力的良好傳導(dǎo)。僅芯片的背腔與外界被測(cè)介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片的保護(hù)與隔絕，可滿足直接檢測(cè)液體、腐蝕性氣體等惡劣環(huán)境條件下的應(yīng)用。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案：

一種MEMS微壓壓力傳感器，包括MEMS壓力傳感器芯片、ASIC調(diào)理芯片、陶瓷線路板、塑料外殼和金屬引腳，所述陶瓷線路板的一面粘貼在所述塑料外殼內(nèi)，另一面上固定連接所述MEMS壓力傳感器芯片和ASIC調(diào)理芯片，所述陶瓷線路板上設(shè)有通孔，所述通孔對(duì)應(yīng)于MEMS壓力傳感器芯片的位置，所述塑料外殼上設(shè)有與所述通孔連通的導(dǎo)氣孔；所述金屬引腳固定在所述塑料外殼外側(cè)，且與ASIC調(diào)理芯片連接；所述MEMS壓力傳感器芯片和ASIC調(diào)理芯片連接。

進(jìn)一步地，所述MEMS壓力傳感器芯片經(jīng)陶瓷線路板與ASIC調(diào)理芯片相連。

本實(shí)用新型微壓壓力傳感器的封裝結(jié)構(gòu)通過(guò)陶瓷線路板上相應(yīng)的通孔和塑料外殼上相應(yīng)的導(dǎo)氣孔，可以有效地使MEMS壓力傳感器芯片直接接觸外界被測(cè)介質(zhì)，從而精準(zhǔn)地傳輸壓力感應(yīng)信號(hào)，大大提高了壓力傳感器的靈敏度，對(duì)微弱壓力具有良好的感應(yīng)能力。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中：

圖1是壓阻式MEMS壓力傳感器芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是現(xiàn)有金屬膜片傳導(dǎo)壓力的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是現(xiàn)有灌封膠傳導(dǎo)壓力的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型微壓壓力傳感器的封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖（剖面圖）；

圖5是本實(shí)用新型微壓壓力傳感器的封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖（正視圖）。

其中，101-壓力腔，11-壓阻條，12-硅薄膜，13-硅杯；21-接觸膜片，22-MEMS壓力傳感器芯片，23-引線端，24-通孔，25-陶瓷基座，26-金屬外殼，27-硅油；31- MEMS壓力傳感器芯片，32-ASIC調(diào)理芯片，33-線路板，34-金屬圓環(huán)，35-灌封膠，301-通孔，311-導(dǎo)氣孔；41- MEMS壓力傳感器芯片，42-ASIC調(diào)理芯片，43-陶瓷線路板，44-塑料外殼，45-金屬引腳，401-通孔，411-導(dǎo)氣孔；51-陶瓷線路板，52-塑料外殼，53-金屬引腳，501-通孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍有任何的限制作用。

如圖4所示，本實(shí)用新型微壓壓力傳感器的封裝結(jié)構(gòu)包括塑料外殼44、金屬引腳45、MEMS壓力傳感器芯片41、ASIC調(diào)理芯片42和陶瓷線路板43，利用SMT（表面貼裝）技術(shù)將陶瓷線路板43貼裝在塑料外殼44，再將MEMS壓力傳感器芯片41和ASIC調(diào)理芯片42封裝在陶瓷線路板43上，MEMS壓力傳感器芯片41通過(guò)金屬線直接與ASIC調(diào)理芯片42相連，或者M(jìn)EMS壓力傳感器芯片41通過(guò)陶瓷線路板43間接與ASIC調(diào)理芯片42相連。

將ASIC調(diào)理芯片42輸出端通過(guò)金屬線連接到金屬引腳45上。其中，在塑料外殼44對(duì)應(yīng)MEMS壓力傳感器芯片41的壓力敏感元件的區(qū)域設(shè)有導(dǎo)氣孔411，在陶瓷線路板43對(duì)應(yīng)MEMS壓力傳感器芯片41的壓力敏感元件的區(qū)域設(shè)有通孔401。通孔401大小和形狀可根據(jù)MEMS壓力傳感器芯片41壓力腔的大小和形狀設(shè)計(jì)。通過(guò)陶瓷線路板43上的通孔401和塑料外殼44上的導(dǎo)氣孔411，就可以使MEMS壓力傳感器芯片41與被測(cè)的外界介質(zhì)直接接觸，從而精準(zhǔn)地感應(yīng)外界的壓力，提高微壓壓力傳感器的靈敏度，實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱壓力的良好傳導(dǎo)。

如圖5所示本微壓壓力傳感器的外觀結(jié)構(gòu)，由塑料外殼52上導(dǎo)氣孔可觀察到陶瓷線路板51及其上的通孔501，金屬引腳53由塑料外殼52側(cè)邊引出。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。