一种重力传感器的制作方法

本发明实施例涉及重力检测技术领域，尤其涉及一种重力传感器。

背景技术：

随着物联网信息技术的不断发展进步，各种智能终端产品对周边信息的采集深度与广度不断提升，重力传感器作为一类十分重要的传感器，在各领域已得到越来越广泛的应用，包括应用于汽车电子领域、车载、车身操控安全系统、工业、电梯等领域。

现有的重力传感器是基于应变片式的结构设计，并且尺寸大厚度高，不适合一些特定场合，如在线测试几十吨载重卡车是否超载等。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种重力传感器，有效减小了重力传感器的尺寸。

本发明实施例提供了一种重力传感器，包括：

下盖板，所述下盖板的第一表面设置有第一凹槽，所述第一凹槽的深度小于所述下盖板的厚度；

微机电微机电压力检测模块，位于所述第一凹槽内；

上盖板，覆盖所述下盖板且包围所述下盖板的侧面，其中，所述上盖板包括一体成型的重力形变部以及包围所述重力形变部的连接部，所述重力形变部和所述下盖板的第一表面围成密闭腔体，所述连接部包围所述下盖板的侧面，所述密闭腔体在所述下盖板的投影覆盖所述微机电压力检测模块在所述下盖板的投影；

形变传递层，所述形变传递层位于所述密闭腔体内，用于将所述重力形变部产生的形变传递给所述微机电压力检测模块。

可选地，还包括第一密封环，位于所述上盖板的连接部和所述下盖板的侧面之间，用于密封所述上盖板和所述下盖板。

可选地，所述下盖板包括检测区和包围所述检测区的支撑区，所述密闭腔体在所述下盖板的投影位于所述检测区，所述下盖板的第一表面设置有环形台阶，所述环形台阶位于所述支撑区；

所述重力形变部的边缘区域位于所述环形台阶上，所述重力形变部的中间区域和所述下盖板的第一表面围成所述密闭腔体。

可选地，所述重力形变部邻近所述密闭腔体一侧的表面设置有第二凹槽，所述第二凹槽的底面、侧面以及所述下盖板之间构成所述密闭腔体。

可选地，所述重力形变部远离所述密闭腔体一侧的表面由倾斜环形表面和平面围成，所述倾斜环形表面与所述平面的夹角为钝角，所述重力形变部的高度大于所述连接部的高度，所述重力形变部远离所述密闭腔体一侧的平面用于支撑重力待检测样品。

可选地，所述微机电压力检测模块包括基板；

重力检测处理电路，所述重力检测处理电路位于所述基板的第一表面；

至少一个焊盘，位于所述基板与所述第一表面相对的第二表面，通过所述基板内部的线路与所述重力检测处理电路电连接。

可选地，所述重力检测处理电路包括位于所述基板第一表面的微机电压力检测芯片和信号处理芯片；

所述信号处理芯片通过导线与所述微机电压力检测芯片电连接。

可选地，所述微机电压力检测模块还包括柔性电路板，所述柔性电路板位于所述下盖板内部，延伸出所述下盖板，所述柔性电路板与所述焊盘电连接。

可选地，所述微机电压力检测模块还包括环形保护结构，位于所述基板的第一表面，包围所述重力检测处理电路。

可选地，还包括第二密封环，所述第二密封环位于所述环形保护结构和所述第一凹槽的侧面之间。

本实施例提供的技术方案，重力待测样品放置在重力形变部上，形变传递层位于密闭腔体内，用于将重力形变部产生的形变传递给微机电压力检测模块，微机电压力检测模块用于输出与重力待测样品自身重力对应数值的电信号。其中微机电压力检测模块是通过超精密机械加工而来，尺寸在几毫米甚至更小，大大降低了重力传感器的尺寸。此外，本实施例的重力传感器的上盖板包括一体成型的重力形变部以及包围重力形变部的连接部，简化上盖板的制备工艺，增加了重力形变部和下盖板的第一表面围成密闭腔体的可靠性，避免形变传递层的泄漏，进而增加了重力传感器检测的安全性和准确性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种重力传感器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种重力传感器的结构示意图

图3为本发明实施例提供的一种微机电微机电压力检测模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

正如上述背景技术中所述，现有的重力传感器是基于应变片式的结构设计，并且尺寸大且厚度高，不适合一些特定场合，如在线测试几十吨载重卡车是否超载等。

针对上述技术问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

图1为本发明实施例提供的一种重力传感器的结构示意图。参见图1，该重力传感器包括：下盖板10，下盖板10的第一表面100设置有第一凹槽11，第一凹槽11的深度小于下盖板10的厚度；微机电微机电压力检测模块30，位于第一凹槽11内；上盖板20，覆盖下盖板10且包围下盖板10的侧面，其中，上盖板20包括一体成型的重力形变部20a以及包围重力形变部20a的连接部20b，重力形变部20a和下盖板10的第一表面围成密闭腔体40，连接部20b包围下盖板10的侧面，密闭腔体40在下盖板10的投影覆盖微机电压力检测模块30在下盖板10的投影；形变传递层50，形变传递层50位于密闭腔体40内，用于将重力形变部20a产生的形变传递给微机电压力检测模块30。

需要说明的是，重力待测样品的重力可达几顿到几十吨之间。

示例性的，形变传递层50的材料选择硅油，硅油用于将重力形变部20a产生的形变传递给微机电压力检测模块30，微机电压力检测模块30用于输出与重力待测样品自身重力对应的数值。相对应的，在下盖板10还设置有至少一个输油孔13，用于向密闭腔体40内填充形变传递层50。输油孔13在不输油时，可以用焊料密封。

本实施例提供的技术方案，重力待测样品放置在重力形变部20a上，形变传递层50位于密闭腔体40内，用于将重力形变部20a产生的形变传递给微机电压力检测模块30，微机电压力检测模块30用于输出与重力待测样品自身重力对应数值的电信号。其中微机电压力检测模块30是通过超精密机械加工而来，尺寸在几毫米甚至更小，大大降低了重力传感器的尺寸。此外，本实施例的重力传感器的上盖板20包括一体成型的重力形变部20a以及包围重力形变部20a的连接部20b，简化上盖板20的制备工艺，增加了重力形变部20a和下盖板10的第一表面围成密闭腔体40的可靠性，避免形变传递层50的泄漏，进而增加了重力传感器检测的安全性和准确性。

图2为本发明实施例提供的另一种重力传感器的结构示意图。可选地，参见图2，该重力传感器还包括第一密封环60，位于上盖板20的连接部20b和下盖板10的侧面之间，用于密封上盖板20和下盖板10。

具体的，第一密封环60位于上盖板20的连接部20b和下盖板10的侧面之间，避免形变传递层50的泄漏，进而增加了重力传感器检测的安全性和准确性。示例性的，第一密封环60的材料可以选取焊料。

可选地，参见图2，下盖板10包括检测区10a和包围检测区10a的支撑区10b，密闭腔体40在下盖板10的投影位于检测区10a，下盖板10的第一表面100设置有环形台阶12，环形台阶12位于支撑区10b；重力形变部20a的边缘区域位于环形台阶12上，重力形变部20a的中间区域和下盖板10的第一表面100围成密闭腔体40。

具体的，重力形变部20a的边缘区域位于环形台阶12上，重力形变部20a的中间区域和下盖板10的第一表面100围成密闭腔体，在支撑区10b环形台阶12的设置，增加了上盖板20和下盖板10侧面的接触面积，可以避免形变传递层50的泄漏，进而增加了重力传感器检测的安全性和准确性。

可选地，参见图2，重力形变部20a邻近密闭腔体40一侧的表面设置有第二凹槽21，第二凹槽21的底面、侧面以及下盖板10之间构成密闭腔体40。

具体的，第二凹槽21的设置，为密闭腔体40提供了空间，以便放置将形变传递层50放置于密闭腔体40内，形变传递层50用于将重力形变部20a产生的形变传递给微机电压力检测模块30，微机电压力检测模块30用于输出与重力待测样品自身重力对应数值的电信号。

可选地，参见图2，重力形变部20a远离密闭腔体40一侧的表面由倾斜环形表面22和平面23围成，倾斜环形表面22与平面23的夹角为钝角∠α，重力形变部20a的高度大于连接部20b的高度，重力形变部20a远离密闭腔体40一侧的平面用于支撑重力待检测样品。

具体的，参见图2，重力形变部20a远离密闭腔体40一侧的表面由倾斜环形表面22和平面23围成，倾斜环形表面22与平面23的夹角为钝角∠α，重力待检测样品位于重力形变部20a远离密闭腔体40一侧的平面，重力待检测样品的重心稳定不会移动，重力形变部20a产生与重力待检测样品对应的准确形变，便于形变传递层50将与重力待检测样品对应的准确形变传递给微机电压力检测模块30，微机电压力检测模块30用于输出与重力待测样品自身重力对应数值准确度高的电信号。其中，重力形变部20a远离密闭腔体40一侧的表面由倾斜环形表面22和平面23围成，倾斜环形表面22与平面23的夹角为钝角∠α，重力形变部20a的高度大于连接部20b的高度，重力形变部20a是位于密闭腔体40上方的悬空结构，当重力待检测样品位于重力形变部20a远离密闭腔体40一侧的平面时，有利于重力形变部20a产生较大的形变，提高了重力传感器的检测灵敏度。

图3为本发明实施例提供的一种微机电压力检测模块的结构示意图。可选地，参见图3，微机电压力检测模块30包括基板31；重力检测处理电路32，重力检测处理电路32位于基板31的第一表面310；至少一个焊盘33，位于基板31与第一表面310相对的第二表面311，通过基板31内部的线路与重力检测处理电路32电连接。

具体的，重力待测样品放置在重力形变部20a上，形变传递层50位于密闭腔体40内，用于将重力形变部20a产生的形变传递给微机电压力检测模块30，重力检测处理电路32用于输出与重力待测样品自身重力对应数值的电信号，通过基板31上的焊盘33将重力待测样品自身重力对应的数值对应的电信号导出。

可选地，参见图3，重力检测处理电路32包括位于基板31第一表面310的微机电压力检测芯片32a和信号处理芯片32b；信号处理芯片32b通过导线32c与微机电压力检测芯片32a电连接。

需要说明的是，信号处理芯片32b通过导线32c将信号传递给基板31的内部的线路。

具体的，微机电压力检测芯片32a和信号处理芯片32b用于将重力形变部20a产生的形变转换为重力待测样品自身重力对应的数值对应的电信号。且微机电压力检测芯片32a通过超精密机械加工而来，尺寸在几毫米甚至更小，大大降低了重力传感器的尺寸。

可选地，参见图2和图3，微机电压力检测模块30还包括柔性电路板34，柔性电路板34位于下盖板10内部，延伸出下盖板，柔性电路板34与焊盘33电连接。

具体的，柔性电路板34用于从焊盘33获取重力待测样品自身重力对应的数值对应的电信号并传递给外围器件。

可选地，参见图2和图3，微机电压力检测模块30还包括环形保护结构35，位于基板31的第一表面310，包围重力检测处理电路32。

示例性的，环形保护结构35可以为金属材料，通过焊接方式固定在基板31表面。

可选地，参见图2和图3，该重力传感器还包括第二密封环70，位于环形保护结构35和第一凹槽11之间。

第二密封环70的设置，使得形变传递层50在微机电压力检测模块30所在平面上，只与微机电压力检测模块30接触，避免形变传递层50将重力形变部20a产生的形变传递给下盖板10，

在避免形变传递层50的泄漏，进而增加了重力传感器检测的安全性和准确性。示例性的，第二密封环70的材料可以选取焊料。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。