本發(fā)明涉及mems充油壓力傳感器封裝技術(shù),尤其是一種集成式mems充油壓力傳感器。
背景技術(shù):
微機(jī)電系統(tǒng)(mems,micro-electro-mechanicalsystem),也叫做微電子機(jī)械系統(tǒng)、微系統(tǒng)、微機(jī)械等。傳統(tǒng)的mems充油壓力傳感器芯體里只含一個mems的壓力芯片和簡單的溫度補(bǔ)償電路,輸出的信號是未做放大處理的毫伏級信號,使用前用戶需要在外部增加含集成電路的放大電路板或數(shù)字信號電路板來實(shí)現(xiàn)信號的放大和歸一處理,有的還需要再增加防電磁干擾等電子元件。此種結(jié)構(gòu)存在以下不足:1、由于壓力信號和放大電路或數(shù)字輸出電路在兩個不同的單元里,最終成品的尺寸普遍偏大,結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜;2、由于集成電路和半導(dǎo)體壓力芯片不在同一個腔體里,集成電路內(nèi)置的溫度傳感器測量的溫度與壓力芯片的溫度并不完全同步,導(dǎo)致在一些溫度變化較快的應(yīng)用場合,利用集成電路對壓力芯片的溫度校正效果并不能準(zhǔn)確體現(xiàn),這樣就降低了產(chǎn)品的測量精度。
中國公開專利文件cn106644244a公開了一種mems充油壓力傳感器,壓力信號直接通過信號導(dǎo)出件輸出測試壓力值,不僅可有效避免外界對壓力mems芯片及壓力asic芯片的影響和腐蝕,且不需要設(shè)置信號調(diào)理電路對輸出信號進(jìn)行校對,減小了mems充油壓力傳感器的體積;但是,該mems充油壓力傳感器的結(jié)構(gòu)不合理,易損壞,可靠性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種集成式mems充油壓力傳感器,用于解決現(xiàn)有mems充油壓力傳感器體積偏大、溫度校正不準(zhǔn)確的問題。
為了解決上述問題,本發(fā)明提供一種集成式mems充油壓力傳感器,包括金屬基座,所述金屬基座內(nèi)設(shè)有環(huán)形的凸臺,所述凸臺上安裝有雙層電路板,所述雙層電路板的上側(cè)面上設(shè)有壓力芯片和集成電路芯片,所述雙層電路板上設(shè)有與所述壓力芯片和所述集成電路芯片相連的處理電路,所述壓力芯片和所述集成電路芯片通過邦線相連;所述金屬基座的上端還通過焊環(huán)焊接有金屬膜片,所述金屬膜片、所述金屬基座、所述凸臺和所述雙層電路板圍成的油腔內(nèi)填充有硅油,所述凸臺與所述雙層電路板通過密封膠粘接相連并保持密封;所述凸臺的下側(cè)還固定有與所述雙層電路板相連的外設(shè)電路板,所述雙層電路板上設(shè)有過電孔,通過所述過電孔連接所述雙層電路板的上下兩側(cè)并與所述外設(shè)電路板相連,所述外設(shè)電路板上設(shè)有外圍元器件。
本發(fā)明提供的集成式mems充油壓力傳感器還具有以下技術(shù)特征:
進(jìn)一步地,所述過電孔設(shè)置在所述雙層電路板的周邊且所述過電孔的下端被所述凸臺遮擋并由密封膠密封。
進(jìn)一步地,所述金屬基座上設(shè)有注油孔,所述注油孔一端與油腔相通,所述注油孔的另一端設(shè)有密封鋼球。
進(jìn)一步地,所述外設(shè)電路板上與所述注油孔對應(yīng)的位置還設(shè)有避讓圓孔。
進(jìn)一步地,所述金屬基座和所述金屬膜片的材質(zhì)均為不銹鋼。
進(jìn)一步地,所述金屬基座的外周面上設(shè)有凹槽,所述凹槽內(nèi)安裝有密封圈。
本發(fā)明具有如下有益效果:通過采用雙層電路板并在雙層電路板上集成壓力芯片和集成電路芯片,通過邦線和雙層電路板上的處理電路將壓力芯片和集成電路芯片連接到一起,由于壓力芯片和集成電路芯片設(shè)置在同一油腔內(nèi),集成電路芯片內(nèi)置的溫度傳感器測量的溫度與壓力芯片的溫度完全同步,由此可通過集成電路芯片實(shí)現(xiàn)壓力信號的放大或數(shù)字化處理,直接輸出經(jīng)放大處理和溫漂校正的壓力信號,測量精度高;通過將雙層電路板和外設(shè)電路板分別固定在凸臺上下兩側(cè),使得該mems充油壓力傳感器結(jié)構(gòu)緊湊,體積小。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的集成式mems充油壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
如圖1所示的本發(fā)明的集成式mems充油壓力傳感器的一個實(shí)施例中,該集成式mems充油壓力傳感器包括金屬基座10,金屬基座10內(nèi)設(shè)有環(huán)形的凸臺11,凸臺11上安裝有雙層電路板20,雙層電路板20的上側(cè)面上設(shè)有壓力芯片21和集成電路芯片22,雙層電路板20上設(shè)有與壓力芯片21和集成電路芯片22相連的處理電路,壓力芯片21和集成電路芯片22通過邦線23相連;金屬基座10的上端還通過焊環(huán)12焊接固定有金屬膜片13,金屬膜片13、金屬基座10、凸臺11和雙層電路板20圍成的油腔內(nèi)填充有硅油101,凸臺11與雙層電路20板通過密封膠14粘接相連并保持密封;凸臺11的下側(cè)還固定有與雙層電路板20相連的外設(shè)電路板30,雙層電路板20上設(shè)有過電孔,通過所述過電孔連接雙層電路板20的上下兩側(cè),雙層電路板20的下側(cè)與外設(shè)電路板30相連,外設(shè)電路板30上設(shè)有外圍元器件,外設(shè)電路板30上設(shè)有用于信號輸出的引線31。該實(shí)施例中的集成式mems充油壓力傳感器,通過采用雙層電路板并在雙層電路板上集成壓力芯片和集成電路芯片,通過邦線和雙層電路板上的處理電路將壓力芯片和集成電路芯片連接到一起,由于壓力芯片和集成電路芯片設(shè)置在同一油腔內(nèi),集成電路芯片內(nèi)置的溫度傳感器測量的溫度與壓力芯片的溫度完全同步,由此可通過集成電路芯片實(shí)現(xiàn)壓力信號的放大或數(shù)字化處理,直接輸出經(jīng)放大處理和溫漂校正的壓力信號,測量精度高;通過將雙層電路板和外設(shè)電路板分別固定在凸臺上下兩側(cè),使得該mems充油壓力傳感器結(jié)構(gòu)緊湊,體積小。
在上述實(shí)施例中,集成式mems充油壓力傳感器還具有以下技術(shù)特征:所述過電孔設(shè)置在雙層電路板20的周邊且所述過電孔的下端被凸臺11遮擋并由密封膠14密封,由此可通過過電孔將雙層電路板20一側(cè)的電信號引到另一側(cè),同時還能通過凸臺上的密封膠將過電孔密封,防止硅油泄露。
在上述實(shí)施例中,金屬基座10上設(shè)有注油孔15,注油孔15一端與油腔相通,注油孔15的另一端設(shè)有密封鋼球16,由此可在將焊環(huán)12固定金屬膜片13后通過注油孔15向油腔內(nèi)填充硅油。優(yōu)選地,外設(shè)電路板30上與注油孔15對應(yīng)的位置還設(shè)有避讓圓孔,由此便于硅油的填充、密封。
在上述實(shí)施例中,金屬基座10和金屬膜片13的材質(zhì)均為不銹鋼,由此可起到防腐蝕的作用,避免壓力芯片和集成電路芯片受到外部腐蝕介質(zhì)的腐蝕。優(yōu)選地,金屬基座10的外周面上設(shè)有凹槽,所述凹槽內(nèi)安裝有密封圈17,使得該mems充油壓力傳感器與其他部件連接時通過密封圈進(jìn)行密封。
最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。