例。
实施例1
[0006]如图1所示，本实施例包括:微型压力传感器芯片1、印刷电路转接板2、用于绑定微型压力传感器芯片I和印刷电路转接板2的绑定线3、粘合剂4、绝缘保护胶5、用于抑制微型压力传感器内部不同组件之间应力的加强板6、将微型压力传感器芯片的信号引出的引线7和起到保护作用的封装结构壳体8。
[0007]所述的印刷电路转接板2设计成中间部分镂空的结构，其镂空结构的几何尺寸要略大于微型压力传感器芯片I的外壳几何尺寸，使的微型压力传感器芯片I的外侧面与印刷电路转接板2的内侧面之间形成一个间隙，这个间隙使用粘合剂4填充。这种组件之间非直接接触结构可以减小印刷电路转接板2对微型压力传感器芯片I的应力影响。镂空结构同时还可以降低微型压力传感器的整体高度，使其更适合应用于微型系统中。印刷电路转接板2的背面设计有焊盘，微型压力传感器芯片I通过绑定线3与焊盘相连接，再通过引线7便可以将微型压力传感器芯片I的信号传导出来。
[0008]所述的粘合剂4和绝缘保护胶5的热力学指标要与微型压力传感器芯片I的外壳相接近，这样的设计使得温度变化时，它们因温度变化而产生的形变与微型压力传感器芯片I基本一致，这样就可以大大降低对微型压力传感器芯片I性能的影响。同时，粘合剂4固化后可作为应力缓冲区，当外部应力通过印刷电路转接板2传递到粘合剂4时，大部分应力可以被粘合剂4缓冲卸掉，进一步降低外部因素对微型压力传感器芯片I性能的影响。
[0009]所述的加强板6的热力学特性同样应与微型压力传感器芯片I的外壳相接近，同时应具有一定的刚性，可采用钛(或者钛合金)金属材料加工制作加强板6。当温度变化时，不同材料由于它们的热参数存在差异，它们产生的热力学形变也不尽相同，相互接触的结构之间便会出现应力。因为加强板6具有一定的刚性，它便可以对这些形变起到一定的抑制作用，进而降低其他结构对微型压力传感器芯片I性能的影响。
[0010]所述的封装结构壳体8为圆柱状结构，其顶部为类半球面结构，表面光滑，边缘无明显棱角。封装结构壳体8还要求具有良好的防水性，对酸碱有一定的抗腐蚀性，这样可以保证微型压力传感器可以在人体胃肠道等复杂环境中正常工作。
[0011]本发明所提供的微型压力传感器的组装方法如下:
[0012]首先将微型压力传感器芯片I放置于印刷电路转接板2的镂空空间内，并用粘合剂4固定；通过绑定线3将微型压力传感器芯片I和印刷电路转接板2上的焊盘相连接；将引线7焊接到印刷电路转接板2上；用绝缘保护胶5对绑定线3、绑定点和焊接点进行保护；将加强板6放置在微型压力传感器芯片I和印刷电路转接板2的上方，并用粘合剂4固定；将微型压力传感器芯片1、印刷电路转接板2和加强板6所组成的结构放置到封装结构壳体8内部，用粘合剂4密封固定。
[0013]由上述实施例可看出，本发明所提供的微型压力传感器可以应用于微型医学检测系统中，对特定区域进行压力测量。该微型压力传感器可以有效地抑制热应力引起的形变对微型压力传感器性能的影响，经实验验证本发明所提供的微型压力传感器相比传统产品，可将热应力对压力传感器性能的影响降低80%以上。特别是对微弱信号的检测具有较高的实际应用价值。
【主权项】
1.一种微型压力传感器，其特征在于，包括:封装结构壳体和由下而上依次设置于其内部的印刷电路转接板、微型压力传感器芯片以及用于抑制应力的加强板，其中:印刷电路转接板和加强板均为镂空结构且微型压力传感器芯片设置于镂空结构之间。
2.根据权利要求1所述的微型压力传感器，其特征是，所述的印刷电路转接板的镂空结构的几何尺寸大于所述的微型压力传感器芯片的几何尺寸，微型压力传感器置于所述的印刷电路转接板内，两者之间设有作为应力缓冲层的粘合剂且不相接触。
3.根据权利要求2所述的微型压力传感器，其特征是，所述的加强板镂空结构与所述微型压力传感器上的压力敏感区域的尺寸相匹配，以通过该镂空结构实现与外界接触进而检测压力。
4.根据权利要求1所述的微型压力传感器，其特征是，所述的印刷电路转接板背面设有焊盘，该焊盘与微型压力传感器芯片间通过绑定线实现连接，该绑定线位于印刷电路转接板的底部。
5.根据上述任一权利要求所述的微型压力传感器，其特征是，所述的印刷电路转接板的底部与封装结构壳体的内壁之间、加强板的顶部与封装结构壳体的内壁之间均设有绝缘保护月父。
6.根据权利要求1所述的微型压力传感器，其特征是，所述的印刷电路转接板上设有信号引出线。
7.根据权利要求1所述的微型压力传感器，其特征是，所述的微型压力传感器芯片采用四个扩散硅电阻构成惠斯顿电桥结构对温度漂移进行抑制，芯片内同时还内置了温度传感器，提供实时温度测量。
8.根据权利要求1所述的微型压力传感器，其特征是，所述的封装结构壳体外表面光滑无棱角且内外部相互隔离。
9.一种根据上述任一权利要求所述微型压力传感器的封装方法，包括以下步骤: 1)将微型压力传感器芯片置于印刷电路转接板的镂空空间内，并用粘合剂固定； 2)通过绑定线将微型压力传感器芯片和印刷电路转接板上的焊盘相连接，将引线焊接到印刷电路转接板上； 3)用绝缘保护胶对绑定线、绑定点和焊接点进行填充保护； 4)将加强板放置在微型压力传感器芯片和印刷电路转接板的上方，并用粘合剂固定； 5)将微型压力传感器芯片、印刷电路转接板和加强板所组成的结构置于封装结构壳体内并用粘合剂密封。
【专利摘要】一种传感器领域的微型压力传感器及其封装方法，包括：封装结构壳体和由下而上依次设置于其内部的印刷电路转接板、微型压力传感器芯片以及用于抑制应力的加强板，其中：印刷电路转接板和加强板均为镂空结构且微型压力传感器芯片设置于镂空结构之间。本装置大大降低了微型压力传感器自身结构对其性能的影响，保证了微型压力传感器测量的准确性和稳定性。
【IPC分类】A61B5-22
【公开号】CN104665851
【申请号】CN201510005785
【发明人】颜国正, 赵凯, 许飞, 鲁丽, 王志武, 姜萍萍, 刘大生
【申请人】上海交通大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年1月6日