[实用新型]压力传感器封装结构

说明书

本实用新型涉及一种压力传感器封装结构，属于测量压力技术领域。该结构包括壳体、设于壳体腔内的电路板和压力敏感芯片；电路板包括陶瓷电路板和PCB电路板；其封装是在压力敏感芯片周围包覆有胶体，在壳体底座中通的孔道另一端的端面上焊接密封有基板，陶瓷电路板设于基板的一侧表面并位于孔道内，PCB电路板贴靠于基板的另一侧表面并位于壳体腔内，PCB电路板与接插件形成电连接，压力敏感芯片倒装焊于陶瓷电路板一侧表面上，陶瓷电路板、基板和PCB电路板顺序叠放并通过端子柱贯穿通孔的两端分别与陶瓷电路板和PCB电路板焊接密封。由此形成与壳体腔隔绝的测试腔的整体隔绝密封结构，可以更好解决测量介质与电路器件之间的密封问题。

技术领域

本实用新型涉及一种压力传感器封装结构，属于测量压力技术领域。

背景技术

压力传感器是通过压力敏感单元感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号，再由信号处理单元处理成对应需要的模拟输出或者数字输出形式。常用压力传感器压力敏感单元包含以下几种技术，陶瓷电容/陶瓷电阻/玻璃微熔/溅射薄膜/微机电系统（MEMS）。针对传感器的使用环境，传感器需要兼容水/油/压缩空气/天然气/制冷剂等复杂的介质环境，并且有严格的密封要求。

从传感器的封装形式，陶瓷电容/陶瓷电阻需要采用O型圈密封，受限于O型圈的材质，无法与多种压力介质兼容，并且因O型圈受温度的影响，长期会存在失效，在例如有严格泄露要求的空调行业往往难以达到要求；玻璃微熔/溅射薄膜将压力感应模块固定在基座上，可实现介质隔离和全密封，然而技术难度大，成本高，并不普及；目前广泛应用的MEMS压力传感常见生产工艺有背面胶粘贴芯片、共晶焊和充油的方式；背面胶粘贴芯片的方式是压力敏感芯片通过胶粘接，再通过金线或铝线实现电连接，而粘结胶只适用于洁净气体和较低压力量程，不能用于其它介质的压力测量，应用范围小；共晶焊的方式是以共晶焊接将压力敏感芯片封接在金属管壳上，再通过金线或铝线实现电连接，此方式的问题在于芯片成本高，激光焊电阻焊工艺多，生产封装工艺复杂、成本高；充油的方式是将压力传感器芯片封装于充满硅油的密闭结构中，外加压力通过硅油从不锈钢膜片传递到压力传感器芯片上，此方式的问题在于零部件多，工艺复杂，产品的成本非常高。传统的MEMS压力敏感芯片需要通过绑线工艺进行引线输出压力信号，对于产品结构设计存在很多限制，并且现有的MEMS压力传感器的生产封装工艺严重限制了其应用范围。

中国专利文献（申请公布号 CN 109534282 A）公开了一种基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器的生产工艺，该文献涉及的压力传感器虽然是倒装焊芯片介质隔离的，但其陶瓷基板 （1）与壳体 （8） 之间的密封是通过设置在陶瓷基板 （1）与壳体 （8） 之间的0型圈 （7) 的被压缩而实现的。但是，由于0型圈接触待测试介质，在测试介质腐蚀及0型圈自身老化的情况下，很容易造成密封失效，从而导致测试介质进入壳体内腔并接触电路器件。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，改进目前倒装焊芯片介质隔离型压力传感器中的测量介质与电路器件之间的密封。