内设储水槽的MEMS充油压力传感器的制作方法

内设储水槽的mems充油压力传感器
技术领域
1.本实用新型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：

2.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。
3.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。
4.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：
5.1. 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；
6.2. 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。


技术实现要素：

7.本实用新型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。
8.为了解决上述技术问题，本实用新型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。
9.进一步地，通气管前端延伸至储水槽内。
10.进一步地，通气管前端为斜口。
11.进一步地，储水槽为绕通气孔一周的环形的凹槽。
12.本实用新型的有益效果为：本实用新型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
13.图1是现有的mems充油压力传感器的结构示意图。
14.图2是本实用新型实施例的内设储水槽的mems充油压力传感器的结构示意图。
15.附图标号说明
16.图1中，焊环1、密封圈2、不锈钢烧结基座3、电路板4、通气管5、软管6、引线7、钢球8、金属膜片9、硅油10、压力芯片11、密封硅胶12；图2中，焊环1、密封圈2、基座3、储水槽4、电路板5、通气管6、胶7、软管8、引线9、钢球10、金属膜片11、硅油12、压力芯片13、密封硅胶14、通气孔15。
具体实施方式
17.需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
18.本实用新型实施例中若有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
19.另外，在本实用新型中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
20.请参照图2，本实用新型实施例的内设储水槽的mems充油压力传感器包括焊环、金属膜片、基座、钢球、通气管。
21.基座底部与焊环、金属膜片、钢球之间焊接形成一个密闭的下腔体，下腔体内填充满有硅油。基座上对应下腔体内处通过密封硅胶粘接有压力芯片。基座为不锈钢烧结基座。
22.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。电路板与基座之间可以密封也可以不密封，因为内设储水槽的mems充油压力传感器应用环境为密封环境。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。优选地，通气孔顶部的水平高度超出储水槽底部的水平高度。
23.管道内的被测压力依次通过金属膜片、密封在下腔体里的硅油传递到压力芯片上，压力芯片则通过密封硅胶粘接到基座上，同时要求压力芯片背面的通气孔不被堵塞，压力信号通过电路板做处理后通过引线被读取。
24.作为一种实施方式，通气管前端延伸至储水槽内，进一步防止露水外流。
25.作为一种实施方式，通气管前端为斜口，斜口进一步保持气流畅通。
26.作为一种实施方式，储水槽为绕通气孔一周的环形的凹槽。
27.作为一种实施方式，基座侧面设有密封圈，本实用新型实施例的内设储水槽的
mems充油压力传感器通过侧面密封圈与安装管道形成侧面密封。
28.本实用新型通过在基座上加工一圈储水槽，并把通气管侧置，在电路板上开一个通孔，方便通气管插入，并用胶做固定，通气管向下的一测做斜口以保持气流畅通，这样的结构可确保压力芯片间接与大气相通，而由外置长软管带来的少量结露既使流到传感器中也会积存在储水槽中，不会接触到密封硅胶。
29.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。


技术特征：
1.一种内设储水槽的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，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的内设储水槽的mems充油压力传感器，其特征在于，通气管前端延伸至储水槽内。3.如权利要求2所述的内设储水槽的mems充油压力传感器，其特征在于，通气管前端为斜口。4.如权利要求1所述的内设储水槽的mems充油压力传感器，其特征在于，储水槽为绕通气孔一周的环形的凹槽。

技术总结
本实用新型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。本实用新型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。保障了传感器测量精度。保障了传感器测量精度。


技术研发人员：单建利 陈军
受保护的技术使用者：深圳瑞德感知科技有限公司
技术研发日：2021.10.15
技术公布日：2022/3/8