[发明专利]一种具有空腔的传感器

说明书

一种具有空腔的传感器，包含一基板、一腔体、一感测元件及一多孔凝胶材料，该腔体设置于该基板上且具有一腔壁以及形成于该腔壁内的一内部空间，该感测元件设置于该腔壁上，并且该多孔凝胶材料设置于该基板和该腔体之间，其中，该多孔凝胶材料具有不低于80％的孔隙率，使该腔体的该内部空间和外界形成气体连通，由此形成气体进出的通道、以平衡该具有空腔的传感器内的压力，并增加该具有空腔的传感器的支撑性，降低通常使用固晶胶结合感测元件与基板之间的风险。

技术领域

本发明涉及一种传感器，尤指一种设置有多孔凝胶材料且具有空腔的传感器。

背景技术

传感器泛指根据物理性质、化学性质或环境中的变化而输出信号的元件，如电阻式传感器、压电式传感器、热电式传感器、电化学式传感器、微波式传感器等，而在前述传感器中，基于感测原理上的考虑，有部分的传感器需要形成空腔结构。

如美国发明专利公告第US9,804,046号所披露的一种压力传感器，包含由模制材料形成的一空腔、设置于该空腔内的一控制管芯、以及设置于该控制管芯上的一压力传感器管芯，通过一丝焊相互连接该控制管芯以及该压力传感器管芯，且再通过一黏合剂进行点胶以将这些管芯等元件黏附于一承载基板上。

或如美国发明专利公开第US2019/0336099A1号所披露的一种超声装置，该超声装置包括一超声换能器以及一进入孔，该超声换能器包括一基底、一膜，其中该基底和该膜被设置为之间形成一密封腔，该进入孔穿过该膜，且该进入孔被构造成提供进入该密封腔的一通路。

以上述具备空腔结构的传感器来说，通常会利用一黏合剂使该空腔结构固定在一承载基板上，以便后续的封装过程，实际上，该黏合剂通常采用一固晶胶。然而，在使用该黏合剂进行固定时，容易因该黏合剂的胶点太多而使该空腔结构形成密闭，进而容易在操作的过程中造成传感器发生破损；另一方面，若该黏合剂的胶点太少，则容易造成接合面的脱落。

发明内容

本发明的主要目的在于解决常用的具有空腔的传感器因黏合剂的使用而容易造成传感器破损或脱落的问题。

为达上述目的，本发明提供一种具有空腔的传感器，包含一基板、一腔体、一感测元件以及一多孔凝胶材料。该腔体设置于该基板上且具有一腔壁以及形成于该腔壁内的一内部空间，该感测元件设置于该腔壁上，以及该多孔凝胶材料设置于该基板和该腔体之间，该多孔凝胶材料具有不低于80％的孔隙率，使该腔体的该内部空间和外界形成气体连通。

为达上述目的，本发明还提供另一种具有空腔的传感器，包含一基板、一腔体、一感测元件以及一多孔凝胶材料。该腔体设置于该基板上且具有一腔壁以及形成于该腔壁内的一内部空间，该感测元件设置于该腔体的一顶壁，并且该多孔凝胶材料至少部分地设置于该内部空间之中。此外，该多孔凝胶材料具有被该腔壁包覆而未暴露于外界的一第一表面以及未被该腔壁包覆而暴露于外界的一第二表面，其中，该多孔凝胶材料具有不低于80％的孔隙率，使该腔体的该内部空间经由该第二表面和外界形成气体连通。

由此，本发明将该多孔凝胶类材料整合于该传感器中，并作为气体和外界之间的通道，如此一来，由于气体可以在该内部空间与外界之间进出，使该内部空间与外界之间的气压达到平衡，使得黏合剂的胶点可以充分地设置，以在不牺牲接合度的情况下仍能满足感测功能的完整性。此外，本发明更可通过该多孔凝胶类材料填补腔体，以让该腔体具备支撑性而不易破损，且降低该内部空间的热散失。

附图说明

图1是本发明第一实施例第一示例的结构剖视示意图。

图2是本发明第一实施例第二示例的结构剖视示意图。

图3是本发明第一实施例第三示例的结构剖视示意图。

图4是本发明第二实施例第一示例的结构剖视示意图。

图5是本发明第二实施例第二示例的结构剖视示意图。