专利名称：一种压力传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体技术，具体的说是一种压力传感器。
背景技术：
传统的压力传感器一般不包括独立的芯体和外壳，而是直接将压力探测元件通过胶粘、焊接等方式安装在设有压力引入孔的主体上或外壳内。而传统压力传感器的主体或外壳的形状及尺寸并没有一个统一的规范。这一现状给人们带了诸多不便，主要体现在以下两个方面。一方面，在设计那些需配备压力传感器的产品的结构时，设计人员不得不首先从众多厂商生产的各种型号的压力传感器中选定一种功能上最适合的压力传感器，然后根据选定的压力传感器的外形及尺寸等结构参数设计产品中用于安装压力传感器的部位的具体结构。这使得产品上压力传感器安装部位的结构设计受到极大限制。另一方面，由于压力传感器的使用场合多种多样，针对相同功能参数的压力传感器，根据不同的使用场合，压力传感器厂商不得不生产具有不同外形结构参数的多种传感器产品。这意味着压力传感器厂商需要为每一种外形或尺寸的压力传感器配备一套模具。 显然这很不利于降低成本。因此，在目前这种压力传感器无没有统一规范、应用场合多样的现状下，通过一种适当的方式来尽可能的增加同一个压力传感器的适用范围是非常有意义的。
发明内容本实用新型的目的是解决上述现实问题，旨在提供一种新型压力传感器，通过设计与芯体相对独立的外壳，以实现根据不同的应用来更换外壳，最终扩大压力传感器适用范围的目的。为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是一种压力传感器，包括可独立实现压力检测功能的芯体，其特征在于，还包括一可与所述芯体组装在一起用于将所述芯体设置在预定应用场所并可以保护芯体免于相当程度的外力破坏的相对独立的壳体。所述可独实现压力检测功能的芯体是指该芯体的压力检测功能和各组成部件的结构关系不依赖任何其它部件或结构组成而存在。所述壳体的相对独立是指壳体在功能上相对于芯体独立，即壳体的功能不依赖于芯体的结构组成而独立存在。本实用新型通过设计相对独立的芯体和壳体组合使用的方式，实现同一规格的芯体配合各种壳体以适用于多种应用环境。采用本实用新型的技术方案，不需要为了多种应用需求而设计多种传感器主体结构及相应的生产工艺和生产设备。只需按照不同需求设计不同的壳体结构及生产模具即可。而壳体因其不具有复杂的结构组成和材料组成，其设计和加工过程远比压力传感器芯体简单。当用户因特定设计需求需要定制特定形状和尺寸的压力传感器时，如果定制本实用新型所述的产品，则仅需特别定制壳体即可。其成本显然是相对于定制压力传感器整个产品而言要低得多。这样用户在设计需要配置压力传感器的产品时，也无需因定制压力传感器成本偏高而考虑迁就于并不适合的现有压力传感器的形状和尺寸。本实用新型的芯体优选如下结构所述芯体的主体部分模塑成型，压力传感器的导电引片内端被注塑在主体部分内部，所述主体部分设有用于引入被测压力的通孔，一压力探测元件安装在所述主体部分上，所述压力探测元件上用于感应压力的一面将所述通孔一端开口封闭，所述通孔另一端开口为压力引入孔。一覆盖所述压力探测元件及其连接引线的盖板与主体部分固定。所述盖板与芯体主体部分的固定方式可以采用常规的胶粘，卡扣，螺纹等任何一种.优选胶粘固定方式。以上芯体结构其优点在于芯体主体部分一体注塑成型，结构简单，容易加工且成本较低。在上述芯体结构基础上，为了避免压力探测元件受到过大瞬间压力而损坏，可在所述芯体的主体部分的所述压力引入口所在面上形成一用以延长压力引入孔的凸部。另外，为了便于压力探测元件的安装，和对压力探测元件进行有效的保护，还可以在所述芯体的主体部分设计一用以容置压力探测元件的凹部，所述通孔与压力引入方向相反的一端的开口形成在所述凹部的底面上。所述压力探测元件可以通过高性能粘合胶固定在所述凹部内，更进一步的，也可以将所述压力探测元件与导电引片相连的金属引线用粘合胶粘附在所述芯体的主体部分上，这样可以保护金属引线及金属引线与压力探测元件和导电引片之间的焊点在芯体强烈振动时不损坏。本实用新型所述的压力传感器其壳体与芯体的组装结构可以有多种选择，比较优选的是，将壳体的内腔设计为与所述芯体外轮廓形状相匹配的结构。比如，芯体的外轮廓为圆柱形，则壳体内腔也设计为与芯体轮廓尺寸相应的圆柱形。在此基础上，壳体与芯体间的固定与密封结构可有三种情况一、芯体与壳体内腔紧配合，两者间相接触表面直接压紧密封，同时芯体也因壳体的压紧而被固定。这种配合结构较为简单，方便组装。便密封效果与相接触表面的粗糙度和配合精度有关，密封效果不可靠。二、芯体表面与壳体内腔保留一定间隙，在所述芯体与壳体间的间隙中填充弹性胶以实现密封和固定。三、所述芯体部分表面与壳体内腔保留间隙，其余接触面紧配合，在所述芯体与壳体间的间隙中填充弹性胶以实现有效密封和固定。作为改进，为了进一步提高壳体与芯体间的密封效果，可以在壳体与芯体相接触表面中设计一阶或多阶台阶面。另外，所述壳体的外周面也可以设计一些用于提高壳体与压力传感器安装位置装配面密封性的密封结构，比如，在壳体与安装位接触的表面设密封槽，安装压力传感器时， 在密封槽内装配密封圈。
图1为本实用新型所述芯体结构示意图。图2为本实用新型所述芯体封装盖板前压力探测元件的设置结构示意图。图3是本实用新型所述芯体与壳体组装结构示意图。
具体实施方式
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以下结合附图以一个具体的实例来对本实用新型做进一步说明。参见图1、2，在该例中，本实用新型所述的可独立实现压力检测功能的芯体主体部分1模塑成型，所述主体部分的上半部为圆柱状凸柱10，下半部为方块体，在所述主体部分的底部设有向上凹陷的凹槽9。一压力引入孔5沿圆柱状凸柱轴心设置，上口位于所述柱部的顶面，下口形成于所述凹槽9的底面。一硅阻压力应变片4采用高性能粘合胶固定在所述凹槽9内。所述硅阻压力应变片4的压力感应面将所述压力引入孔5的下口封闭。六根铜片8及六个分别与六根铜片对应连接的焊盘点7与所述芯体的主体部分1注塑在一起， 所述六个焊盘点通过六根金属引线6分别与硅阻压力应变片4的六个引脚相连。所述金属引线6被胶质物覆盖并被胶质物粘附在芯体主体部分的底部。所述芯体的主体部分底部通过胶粘的方式设置一盖板2。所述盖板2将硅阻压力应变片4及其连接用金属引线6封装在内部，从而将其保护起来。所述盖板2上设置一与硅阻压力应变片对应的导气孔3。以便当装表压芯片的时候，需要通过该导气孔3来取得参考压。参照图3，在本例中，本实用新型所述的壳体12外形呈圆柱状，其内设有一个与所述图1所示芯体外表轮廓相匹配的空腔，该空腔上下开口。所述空腔大体分为上下两部分腔体，上部分腔体为与所述芯体主体上部凸柱10紧配合的圆柱通孔，下部分腔体可视为底面设有开口的凹槽。下部分腔体侧表面与所述芯体主体下部侧表面之间存在有间隙13。 所述间隙13内充满弹性胶，使芯体固定在壳体内并使两者间密封。由图中可见，为了提高芯体与壳体间的密封效果，芯体上部凸柱与上部之度面设有两级台阶面14，与所述壳体内腔的台阶面紧密配合。另外，为了改善压力传感器在使用时，传感器安装位的密封效果，在所述壳体的外周面设有一水平绕壳体侧面一周的环形密封槽11。所述环形密封槽用于装配橡胶隔膜，以增强密封性。在上述实例中，压力芯片引线直接连接到铜片上，铜片直接注塑在高性能材料里面，引到外面，可以直接连接其他线路板，方便应用安装，本实例中芯体可以脱离外壳独立使用。通过盖板保护芯体内部结构。整个芯体装入外壳，并在空隙处放入高性能粘合胶，使得传感器可靠性更高！
权利要求1.一种压力传感器，包括可独立实现压力检测功能的芯体，其特征在于，还包括一可与所述芯体组装在一起用于将所述芯体设置在预定应用场所并可以保护芯体免于相当程度的外力破坏的相对独立的壳体。
2.根据权利要求1所述的一种压力传感器，其特征在于，所述芯体的主体部分模塑成型，压力传感器的导电引片内端被注塑在主体部分内部，所述主体部分设有通孔，一压力探测元件安装在所述主体部分上，所述压力探测元件的压力感应面将所述通孔一端封闭，所述通孔的另一端为压力引入孔，一覆盖所述压力探测元件及其连接引线的盖板与主体部分固定。
3.根据权利要求2所述的一种压力传感器，其特征在于，所述芯体的主体部分上所述压力引入口所在面形成有用以延长压力引入孔的凸部。
4.根据权利要求2所述的一种压力传感器，其特征在于，所述芯体的主体部分设有一用以容置压力探测元件的凹部，所述通孔与压力引入方向相反的一端的开口形成在所述凹部的底面上。
5.根据权利要求4所述的一种压力传感器，其特征在于，所述压力探测元件通过高性能粘合胶固定在所述凹部内。
6.根据权利要求4所述的一种压力传感器，其特征在于，所述压力探测元件与导电引片相连的金属引线通过粘合胶与所述芯体的主体部分粘附在一起。
7.根据权利要求1所述的一种压力传感器，其特征在于，所述壳体与芯体相接触表面中包括一阶或多阶台阶面。
8.根据权利要求1所述的一种压力传感器，其特征在于，所述的壳体内设有与所述芯体外表轮廓相匹配的空腔。
9.根据权利要求8所述的一种压力传感器，其特征在于，所述空腔上下开口，所述空腔的间隙内充满弹性胶。
10.根据权利要求8所述的一种压力传感器，其特征在于，所述壳体的外周面设有一环形密封槽。
专利摘要本实用新型涉及半导体技术，具体的说是一种压力传感器。包括可独立实现压力检测功能的芯体，其特征在于，还包括一可与所述芯体组装在一起用于将所述芯体设置在预定应用场所并可以保护芯体免于相当程度的外力破坏的相对独立的壳体。本实用新型通过设计相对独立的芯体和壳体组合使用的方式，实现同一规格的芯体配合各种壳体以适用于多种应用环境。此外，本实用新型优选的压力传感器芯体结构简单、精度高、可靠性好，寿命长，与壳体组合使用抗冲击能力强、使用方便，能够有效解决低成本直接检测液体压力与气体压力的难题。此压力传感器加工方法简单，便于实现大规模自动化生产。
文档编号G01L19/14GK202119589SQ20112011002
公开日2012年1月18日 申请日期2011年4月14日 优先权日2011年4月14日
发明者任良元, 余德丰, 陈德龙 申请人:上海铭动电子科技有限公司