一种压力组件以及压力传感器的制作方法

本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及一种压力组件以及压力传感器。

背景技术：

压力传感器(Pressure Transducer)能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。压力组件是压力传感器中用于感受压力的关键零件。现有技术中的压力组件在感测压力时，工作介质直接进入压力感测芯片上的感受部而与压力感测芯片直接接触，若工作介质是具有腐蚀性的液体具有一定的腐蚀性或污染性时，容易对压力感测芯片产生腐蚀或污染，腐蚀久了容易发生质变而损坏压力感测芯片如此久之容易使压力感测芯片失去正常功能。。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提出一种压力组件以及压力传感器，旨在提供一种能在不影响压力感测结果的前提下，有效阻隔工作介质，避免压力感测芯片腐蚀而使压力感测芯片保持长期有效工作状态的压力组件。

为实现上述目的，本实用新型提出一种压力组件，包括：

壳体，具有安装腔以及贯穿所述安装腔底部且用于供工作介质进入的让位孔；

压力感测芯片，安装在所述安装腔内且下部具有感受部，所述压力感测芯片与所述壳体的底部之间形成安装腔的下腔体；以及，

柔性材质的隔膜，所述隔膜呈上端开口的筒状设置且位于所述下腔体内，所述隔膜的上边缘与所述下腔体的内壁固定，以将所述下腔体分隔成封闭的包封腔和压力腔，所述包封腔与所述感受部连接，所述压力腔与所述让位孔连通；

其中，所述包封腔内填充有传递介质，在工作介质穿过让位孔并填充至所述压力腔内且对所述隔膜挤压时，通过所述传递介质传递压力以使所述压力感测芯片感受所述工作介质的压力。

优选的，所述压力感测芯片安装在电路板上，所述隔膜的外周缘的上端与所述电路板的下端密封连接，以在所述电路板和所述隔膜之间形成所述包封腔；或，

所述隔膜的外周缘的上端与所述压力感测芯片的下端密封连接，以在所述压力感测芯片与所述隔膜之间形成所述包封腔。

优选的，所述壳体的侧壁相对于所述壳体上部呈内收缩设置，以在所述壳体的内壁与所述壳体上部的内侧壁的交接处形成向上的环形台阶部；

所述隔膜的外周缘的下端与所述环形台阶部密封连接，以形成所述压力腔。

优选的，所述隔膜的厚度在10微米至100微米。

优选的，所述隔膜的底部向上凹陷形成用于降低传递介质受到的压力的凹陷部。

优选的，所述凹陷部包括多个向上凹陷的环形凹部，所述多个环形凹部呈内外环间隔设置。

优选的，所述隔膜的材质为聚酰亚胺；和/或，所述隔膜通过密封圈压接在所述下腔体的内壁上固定。

优选的，所述传递介质为硅油。

优选的，所述壳体的材质为金属。

基于同样的发明构思，本实用新型还提供一种压力传感器，包括压力组件，所述压力组件包括：

壳体，具有安装腔以及贯穿所述安装腔底部且用于供工作介质进入的让位孔；

压力感测芯片，安装在所述安装腔内且下部具有感受部；

隔膜，安装在所述安装腔内，所述隔膜与所述压力感测芯片的下端、所述壳体的内壁分别限定出封闭的包封腔和压力腔，所述包封腔与所述感受部连接，所述压力腔与所述让位孔连通；

其中，所述包封腔内填充有传递介质，在工作介质穿过让位孔并填充所述压力腔内且对所述隔膜挤压时，通过所述传递介质传递压力以使所述压力感测芯片感受所述工作介质的压力。

本实用新型通过在压力感测芯片的下端设置隔膜，隔膜的上边缘与下腔体的内壁固定，以将下腔体分隔成封闭的包封腔和压力腔，包封腔内填充有传递介质，如此，在压力组件测量工作介质压力时，工作介质穿过让位孔进入压力腔，在压力腔内对隔膜施加压力，进而由传递介质传递压力使压力感测芯片感受工作介质的压力。在测量工作介质压力时，工作介质与压力感测芯片不直接接触，从而避免压力感测芯片受到工作介质的腐蚀。除了上述提高的可以有效避免机油对压力感测芯片的腐蚀，同时也可以防止酸碱盐及其他有腐蚀性的流体对压力感测芯片的腐蚀，提高了压力组件的适用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的压力组件的一实施例的剖面示意图；

图2为图1中隔膜的一实施例的一视角的立体示意图；

图3为图2中隔膜的又一视角的立体示意图；

图4为图1中壳体的一实施例的立体示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示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。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种压力传感器，该压力传感器包括压力组件。请参阅图1和图4，在本实用新型提供的压力组件的一实施例中，该压力组件2包括壳体21、压力感测芯片22以及隔膜23。壳体21具有安装腔211以及贯穿安装腔211底部且用于供工作介质进入的让位孔212；压力感测芯片22安装在安装腔211内且下部具有感受部221，压力感测芯片22与壳体21的底部之间形成安装腔211的下腔体；请参阅图2和图3，柔性材质的隔膜23隔膜呈上端开口的筒状设置且位于下腔体内，隔膜23的上边缘与下腔体的内壁固定，以将下腔体分隔成封闭的包封腔24和压力腔25，包封腔24与感受部221连通，压力腔25与让位孔212连通；其中，包封腔24内填充有传递介质26，在工作介质穿过让位孔212并填充至压力腔25内且对隔膜23挤压时，通过传递介质26传递压力以使压力感测芯片22感受工作介质的压力。

现有技术中的压力组件2在感测压力时，工作介质直接进入压力感测芯片22上的感受部221而与压力感测芯片22直接接触，若工作介质是具有腐蚀性的液体时，容易对压力感测芯片22腐蚀，腐蚀久了容易损坏压力感测芯片22。例如汽车行业常用的工作介质机油对压力感测芯片22是具有较大腐蚀的，时间久了会降低压力组件2的测量精度，甚至是损坏压力组件2。另外，现有技术中也有通过在感受部221处采用硅胶封堵，以通过硅胶隔开工作介质，避免工作介质直接与压力感测芯片22直接接触。然而，本领域技术人员公知，工作介质(例如机油)对硅胶也是具有一定腐蚀作用的，时间久了也会发生质变，很难长久起到对压力感测芯片22的保护。感受部221可以是裸露在压力感测芯片22上，也可以是在压力感测芯片22下端设置的通孔，感受部设置与通孔连接，以使传递介质26进入通孔后对感受部221传递压力。压力感测芯片22的感受部的具体位置及设置形式在此不做限制，根据选用的压力感测芯片22的型号而定，只要传递介质26能够与感受部221接触传递压力就可以。

而本实用新型通过在压力感测芯片22的下端设置隔膜23，隔膜23将所述下腔体分隔成封闭的包封腔24和压力腔25，包封腔24内填充有传递介质26，如此，在压力组件2测量工作介质压力时，工作介质穿过让位孔212进入压力腔25，在压力腔25内对隔膜23施加压力，进而由传递介质26传递压力使压力感测芯片22感受工作介质的压力。在测量工作介质压力时，工作介质与压力感测芯片22不直接接触，从而避免压力感测芯片22受到工作介质的腐蚀。除了上述提高的可以有效避免机油对压力感测芯片22的腐蚀，同时也可以防止酸碱盐及其他有腐蚀性的流体对压力感测芯片22的腐蚀，提高了压力组件2的适用范围。需要说明的是，压力感测芯片22可以为常规的压力感测芯片22，故，在此不做具体限制。

隔离工作介质的材质需要既能隔离工作介质，又不会影响压力感测芯片22感受压力的大小，故本实用新型采用的隔膜23。若采用刚性的隔膜虽然能隔离工作介质，同时也会影响压力感测芯片22实际应该感受工作介质压力的大小。本实施例中，隔膜23的材质为聚酰亚胺时效果更佳。隔膜23通过密封圈压接在下腔体的内壁上固定，使封接效果更好。

通常，压力感测芯片22安装在电路板27上，而隔膜23的安装方式也可以为多种。考虑到装配及生产的工艺性，隔膜23的安装方式采用两种方式，在本实用新型的一实施例中，隔膜23的外周缘的上端与电路板27的下端密封连接，以在电路板27和隔膜23之间形成包封腔24。如此，工艺性好，便于安装。

在本实用新型的又一实施例中，隔膜23的外周缘的上端与压力感测芯片22的下端密封连接，以在压力感测芯片22与隔膜23之间形成包封腔24。该实施例相较于前述实施例，能节省隔膜的材料。

由于隔膜23之间与壳体21的内壁之间需要形成一压力腔25，为了便于安装，在本实施例中，壳体21的侧壁相对于壳体21上部呈内收缩设置，以在壳体21的内壁与壳体21上部的内侧壁的交接处形成向上的环形台阶部131；隔膜23的外周缘的下端与环形台阶部131密封连接，以形成压力腔25。如此，方便隔膜的安装及形成压力腔25。由于隔膜23材质的特殊性，隔膜23的外周缘的下端与环形台阶部131可以采用密封垫来进行密封，如此，可以降低密封时对隔膜23的破坏。

隔膜23的厚度太薄容易破裂，隔膜23的厚度太厚又会影响传递工作介质实际压力的大小，在本实施例中，隔膜23的厚度在10微米至100微米，效果更佳。

隔膜23传递工作介质的压力时，工作介质从让位孔212进入对隔膜23产生向上的挤压力，为了避免隔膜23在受到工作介质向上的挤压力时产生压力而影响传递的压力值，隔膜23的底部向上凹陷形成用于降低传递介质受到的压力的凹陷部231。如此，可以降低隔膜23对工作介质产生压力(即向下的作用力)，而进一步提高传递压力的精度。在本实施例中，凹陷部231包括多个向上凹陷的环形凹部，多个环形凹部呈内外环间隔设置。如此，可以有效提高工作介质传递至传递介质26上的作用力均匀性。

传递介质26需要能准确将工作介质的压力传递给压力感测芯片22，同时又不能对压力感测芯片22产生腐蚀，在本实施例中，传递介质26为硅油。硅油性能较稳定，且具有绝缘及疏水性好的特性，故，采用硅油作为传递介质26能有效提高压力感测芯片22感受压力的准确性，同时不会干扰压力感测芯片22。

在本实施例中，壳体21的材质为金属，通过金属材质的壳体21将压力感测芯片22封装在内部，可以有效保护内部元件，通过便于加工成型。另外，壳体21的上缘向内翻折，可以对电路板27及内部其他零件压接在壳体21内，防止脱落出。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。