一种气压传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型所提供的一种气压传感器，包括电路板、外壳、MEMS传感器芯片、ASIC芯片、兼容I2C和SPI接口的数据接口及由电路板、外壳包围起来的外部封装，所述外部封装上设有连接外界的导通孔，所述MEMS传感器芯片及ASIC芯片设置于外部封装的内部，且与电路板电连接，所述数据接口上设置有I2C接口与SPI接口的转换装置，所述转换装置设置于所述电路板上，采用以上技术方案后，由于所述数据接口具有I2C和SPI两类输出模式可选择，即适用于所有具有I2C及SPI接口的产品，从而增加所述气压传感器的应用范围，此外，该产品采用MEMS传感器芯片进一步提升测试精度，提高产品的档次，适用于高要求的产品运用。
【专利说明】
一种气压传感器
技术领域
[0001]本实用新型属于测量领域，尤其涉及一种气压传感器。
【背景技术】
[0002]近年来，随着科学技术的发展，对传感器的大小及性能要求越来越高，现有传感器中通常包括电路板、外壳围成的封装结构以及位于该封装结构中的传感器芯片、ASIC芯片，其中，传感器芯片和ASIC均固定在电路板上，而且传感器较多为I2C单一接口，已经满足不了市场多元化需求。
【实用新型内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型提供一种气压传感器，包括电路板、外壳、MEMS传感器芯片、ASIC芯片、兼容12C和SPI接口的数据接口及由电路板、外壳包围起来的外部封装，所述外部封装上设有连接外界的导通孔，所述MEMS传感器芯片及ASIC芯片设置于外部封装的内部，且与电路板电连接，所述数据接口上设置有12C接口与SPI接口的转换装置，所述转换装置设置于所述电路板上。
[0004]采用以上技术方案后，由于所述数据接口具有I2C和SPI两类输出模式可选择，SP适用于所有具有I2C及SPI接口的产品，从而增加所述气压传感器的应用范围，此外，该产品采用MEMS传感器芯片进一步提升测试精度，提高产品的档次，适用于高要求的产品运用。
[0005]其中，所述转换装置包括数据缓存模块、判断模块及通道选择模块，所述数据缓存模块、判断模块及通道选择模块依次电连接设置在所述转换装置上。
[0006]其中，所述转换装置为复杂可编程逻辑器件，所述数据缓存模块为所述复杂可编程逻辑器件内部开辟出的数据缓存区。
[0007]其中，所述ASIC芯片固定在所述外部封装内部位于所述电路板上方的位置，且所述AS IC芯片的输出端与电路板上设置的AS IC输出端电连接。
[0008]其中，所述ASIC芯片直接固定在所述电路板的上端面上。
[0009]其中，所述MEMS传感器芯片固定在所述外部封装内部位于所述ASIC芯片上方的位置，且所述MEMS传感器芯片与所述AS IC芯片电连接。
[0010]其中，所述MEMS传感器芯片直接固定在所述ASIC芯片的上端面上。
[0011]其中，所述导通孔设置在所述外壳上。
[0012]其中，所述外壳采用金属材料制成。
[0013]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型保护的范围之内。
【附图说明】
[0014]图1本实用新型较佳实施例所提供的一种气压传感器的立体结构图。
[0015]图2为本实用新型实施例提供的一种气压传感器的剖视图。
[0016]图3为本实用新型实施例提供中的一种气压传感器的部分结构图。
[0017]图4为本实用新型实施例提供中外壳的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0019]请参阅图1-4，本实用新型提供的一种气压传感器，包括电路板10、MEMS传感器芯片40、ASIC芯片30及外壳20，所述外壳20固定在电路板10上，并与电路板共同围成气压传感器的外部封装，其中，所述外壳20的形状可以为圆柱体、长方体或其他不规则形状，在本实施例中，所述外壳20为长方体，且棱边均设有倒圆角，不仅增强美观，而且防止所述外壳20遭到外界破坏。
[0020]请参阅图1-4，所述外壳20的内部为空腔体21，所述电路板10与所述外壳20形成一个可放置MEMS传感器芯片30及ASIC芯片20的外部封装，此外，所述外部封装上设置有连通外界的导通孔22，以便将所述MEMS传感器芯片40与外界空气连接，所述导通孔22可以设置在外壳20上，也可以设置在电路板20上，在本实施例中，所述导通孔22设置于所述外壳20上，所述EMS传感器芯片40及ASIC芯片30设置于所述电路板10上，采用以上技术方案后，既可以更好保护所述电路板10上的MEMS传感器芯片40及ASIC芯片30，同时又不影响电路板10上感应元件与外界接触，实现其感应功能。
[0021]请参阅图1-4，在本实施例中，所述外壳20采用金属材料制成，进一步增强所述外壳20的强度，防止电路板10上的MEMS传感器芯片40及ASIC芯片30受到外界破坏，同时提高所述气压传感器的美观性。
[0022]请参阅图1-4，在本实施例中，所述电路板1上的电路布图包括AS IC输出端导线、AS IC输入端导线，所述AS IC芯片30固定在所述电路板1上，并使其输出端与AS IC输出端导线电连接，以及输入端与ASIC输入端导线电连接在一起，从而将所述ASIC芯片连接到所述电路板10的电路布图中。
[0023]请参阅图1-4，所述ASIC芯片30为倒置安装，从而使得ASIC芯片30的输出端及输入端朝下，以便于将所述AS IC芯片30的输出端直接焊接在电路板1的ASIC输出端导线上，以及ASIC芯片30的输入端直接焊接在电路板10的ASIC输入端导线上，当然，也可以在所述ASIC芯片30的内部设置金属化通孔，通过该金属化通孔可以将位于ASIC芯片30上端的输出端、输入端电极引到ASIC芯片的下端，采用这种方式，不需要将所述ASIC芯片30倒置，即可以直接将所述ASIC芯片30下端的金属化作为焊接点，直接与电路板10上的电路布图焊接在一起。
[0024]请参阅图1-4，在本实施例中，所述MEMS传感器芯片40为电容式压力传感器，所述ASIC芯片30与所述MEMS传感器芯片40匹配，用于对应于由MEMS传感器芯片40感测的压力的电输出，这样可以比较精确的得到MEMS传感器芯片40所感应的数值。
[0025]请参阅图1-4，所述MEMS传感器芯片40固定在外部封装内部位于ASIC芯片30上方的位置，且MEMS传感器芯片40与ASIC芯片30在电路板上的投影至少部分重叠，在本实施例中，所述MEMS传感器芯片40位于所述ASIC芯片30的正对位置。
[0026]请参阅图1-4，所述MEMS传感器芯片40与ASIC输入端导线电连接在一起，使得所述MEMS传感器芯片40输出的电信号通过ASIC输入端导线传递到ASIC芯片30上，通过ASIC芯片30对MEMS传感器芯片40输出的电信号进行放大，以便后续处理，其中，所述MEMS传感器芯片40可以直接固定在ASIC芯片30的上端面，也可以固定在外壳20上，在本实施例中，所述MEMS传感器芯片40设置在ASIC芯片30的上端面上，这样从整体上降低产品尺寸，从而节省外部封装的空间，使得产品可以做得更小，以满足现在电子产品的小型化发展。
[0027]采用以上技术方案后，不仅简化了所述气压传感器中ASIC芯片30、MEMS传感器芯片40及电路板10直接的连接方式，使得其制造工艺简单，制成效率高，生产成本低，而且采用MEMS传感器芯片40后进一步提高所述产品的测量精度，提高产品的质量及档次问题。
[0028]请参阅图1-4，还包括兼容I2C和SPI接口的数据接口(图中未示出)，所述数据接口可为既可匹配I2C接口又可匹配SPI接口的单一接口，也可为I2C接口与SPI接口两个接口相结合的双接口，在本实施例中，所述数据接口为I2C接口与SPI接口两个接口相结合的双接口，采用以上技术方案后，使得所述产品的使用范围更为广泛。
[0029]请参阅图1-4，所述数据接口设置有I2C接口与SPI接口的转换装置(图中未示出)，当所述数据接口与外部电路的12C接口连接时，所述转换装置将启动12C控制信号，并将12C控制信号通过数据接口传递到外部电路的12C接口，当所述数据接口与外部电路的SPI接口连接时，所述转换装置将启动SPI控制信号，并将I2C控制信号通过数据接口传递到外部电路的SPI接口，当所述数据接口同时与外部电路的SPI接口及12C接口连接时，所述转换装置同时启动I2C及SPI控制信号，并将I2C及SPI控制信号传递到外部电路中。
[0030]请参阅图1-4，在本实施例中，所述转换装置包括数据缓存模块(图中未示出)、判断模块(图中未示出)及通道选择模块(图中未示出)，所述转换装置为复杂可编程逻辑器件，所述数据缓存模块为所述复杂可编程逻辑器件内部开辟出的数据缓存区。
[0031]请参阅图1-4，当所述数据缓存模块与所述电路板10相连，接收到电路板10上的ASIC芯片30所传递的数据后，所述判断模块与所述数据缓存模块相连，判断所述数据缓存模块接收到的数据是否完整，以及数据缓存模块中的数据是否需要分多次缓存并多次发送出去，所述通道选择模块与所述数据缓存模块相连，根据数据接口所连接的外部电路的接口类型选择相应的通道，并将所述数据缓存模块的数据发送出去。
[0032]采用以上技术方案后，所述气压传感器可以根据实际接口的情况，选择所述气压传感器相对应的接口，不需要任何信号转换器，具有较大的灵活性，从而提高产品的适用范围。
[0033]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型保护的范围之内。
【主权项】
1.一种气压传感器，包括电路板、外壳、MEMS传感器芯片、ASIC芯片及由电路板、外壳包围起来的外部封装，其特征在于:还包括兼容I2C和SPI接口的数据接口，所述外部封装上设有连接外界的导通孔，所述MEMS传感器芯片及ASIC芯片设置于外部封装的内部，且与电路板电连接，所述数据接口上设置有I2C接口与SPI接口的转换装置，所述转换装置设置于所述电路板上。2.如权利要求1所述的一种气压传感器，其特征在于:所述转换装置包括数据缓存模块、判断模块及通道选择模块，所述数据缓存模块、判断模块及通道选择模块依次电连接设置在所述转换装置上。3.如权利要求2所述的一种气压传感器，其特征在于:所述转换装置为复杂可编程逻辑器件，所述数据缓存模块为所述复杂可编程逻辑器件内部开辟出的数据缓存区。4.如权利要求1所述的一种气压传感器，其特征在于:所述ASIC芯片固定在所述外部封装内部位于所述电路板上方的位置，且所述ASIC芯片的输出端与电路板上设置的ASIC输出端电连接。5.如权利要求4所述的一种气压传感器，其特征在于:所述ASIC芯片直接固定在所述电路板的上端面上。6.如权利要求1所述的一种气压传感器，其特征在于:所述MEMS传感器芯片固定在所述外部封装内部位于所述ASIC芯片上方的位置，且所述MEMS传感器芯片与所述ASIC芯片电连接。7.如权利要求6所述的一种气压传感器，其特征在于:所述MEMS传感器芯片直接固定在所述ASIC芯片的上端面上。8.如权利要求1所述的一种气压传感器，其特征在于:所述导通孔设置在所述外壳上。9.如权利要求1所述的一种气压传感器，其特征在于:所述外壳采用金属材料制成。
【文档编号】G01L9/12GK205607581SQ201620386498
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】刘伟, 刘兵庆, 王国柱
【申请人】深圳市宇朔晶合微机电技术有限公司