[发明专利]内设储水槽的MEMS充油压力传感器

说明书

本发明实施例公开了一种内设储水槽的MEMS充油压力传感器，包括焊环、金属膜片、基座、钢球、通气管，焊环、金属膜片、基座、钢球焊接形成一个密闭的下腔体，下腔体内填充硅油，下腔体内通过密封硅胶粘接有压力芯片，基座上设有电路板，压力芯片连接电路板，通气管末端外接软管，电路板上设有引线，电路板与基座之间形成上腔体，基座上开设有连通压力芯片背面和上腔体的通气孔，通气管前端穿过电路板，基座上设有与通气管对应的储水槽。本发明在确保压力芯片间接与大气相通的同时，采用储水槽积存外置软管所带来的少量结露，避免露水接触到密封硅胶，能够有效防止密封硅胶老化，延长了传感器使用寿命，保障了传感器测量精度。

技术领域

本发明涉及压力传感器领域，尤其涉及一种内设储水槽的MEMS充油压力传感器。

背景技术

在MEMS充油压力传感器领域，用通气表压的压力芯片测量相对压力是很常见的应用，由于测量的是相对压力，这种应用就必须有一个类似通气管的结构时刻保持压力芯片的通气孔与外界大气相通。

如图1所示，传统的MEMS充油压力传感器是通过焊环1、金属膜片9、不锈钢烧结基座3、钢球8焊接形成一个密闭的腔体，传感器通过侧面密封圈2与安装管道形成侧面密封。管道内的被测压力依次通过金属膜片9、密封在该腔体里的硅油10传递到压力芯片11上，压力芯片11则通过密封硅胶12粘接到烧结基座3上，同时要求压力芯片11背面的通气孔不被堵塞，通过通气管5保持与外界大气相通，压力信号通过电路板4做处理后通过引线7被读取。在有些应用中，通气管被外套更长的软管6来实现与远离测量介质的外界大气保持相通。

传统结构的MEMS充油压力传感器，由于通气管设在压力传感器的正中间，正对着由硅胶粘接的压力芯片的通气孔，对有些应用，比如投入式液位测量，需要用一根长的通气管来保持传感器与外部大气的相通，在环境气温反复变化的情况下，通气管内部往往会形成水滴凝结，也就是常说的结露，大部分结露的水滴会随后挥发掉或留在通气管中，但也有小部分水滴会向下沉积，甚至接触到位于传感器内部的用于粘接压力芯片的硅胶。硅胶长期被水浸泡会带来以下风险：

1. 硅胶老化，粘接力下降，导致传感器里密封的用于传递压力的硅油泄露；

2. 硅胶分子间距变大，导致外部气体分子渗入硅油，造成传感器输出漂移，影响测量精度。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种内设储水槽的MEMS充油压力传感器，以避免露水接触到密封硅胶，防止密封硅胶老化。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种内设储水槽的MEMS充油压力传感器，包括焊环、金属膜片、基座、钢球、通气管，焊环、金属膜片、基座、钢球焊接形成一个密闭的下腔体，下腔体内填充硅油，下腔体内通过密封硅胶粘接有压力芯片，基座上设有电路板，压力芯片连接电路板，通气管末端外接软管，电路板上设有引线，电路板与基座之间形成上腔体，基座上开设有连通压力芯片背面和上腔体的通气孔，通气管前端穿过电路板连通上腔体，基座上对应上腔体底部处设有与通气管对应的储水槽。

进一步地，通气管前端延伸至储水槽内。

进一步地，通气管前端为斜口。

进一步地，储水槽为绕通气孔一周的环形的凹槽。

本发明的有益效果为：本发明在确保压力芯片间接与大气相通的同时，采用储水槽积存外置软管所带来的少量结露，避免露水接触到密封硅胶，能够有效防止密封硅胶老化，延长了传感器使用寿命，保障了传感器测量精度。

附图说明

图1是现有的MEMS充油压力传感器的结构示意图。

图2是本发明实施例的内设储水槽的MEMS充油压力传感器的结构示意图。

附图标号说明