一种用于负压测量的MEMS充油压力传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于负压测量的MEMS充油压力传感器，包括基座，基座上设有容纳硅油的空腔，基座的上侧设有用于感应外界压力的金属膜片，基座与金属膜片之间形成密封空腔，基座与金属膜片对应的底板上设有通孔，底板的下表面固定有压力芯片，压力芯片的通气孔与通孔相通，压力芯片通过密封胶粘接固定在底板上，所述空腔、所述通孔和所述通气孔内填充有硅油。本发明专利技术的MEMS充油压力传感器，在测量负压时，压力通过金属膜片、硅油、压力芯片的通气孔作用在压力芯片上，使得压力芯片趋于贴紧在底板的下表面，由此不需要考虑压力芯片与基座之间的粘接强度，长期进行负压测量也不会出现压力芯片脱离，结构简单且可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于负压测量的MEMS充油压力传感器
本专利技术涉及MEMS压力传感器制造技术，尤其是一种用于负压测量的MEMS充油压力传感器。
技术介绍
微机电系统(MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem)，也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等。如公开号为CN204128731U的中国公开专利文件公开的一种MEMS充油压力传感器，包括压力芯片和设置在有空腔的金属基座，金属基座设有向内径方向延伸的凸台，凸台上设置双层电路板，压力芯片只有腔体内并粘接在双层电路板上，腔体内充满硅油。如该专利文件公开的MEMS充油压力传感器，压力芯片的正面与硅油接触并感应压力变化，在测量正向压力时，压力芯片与基底(电路板)之间趋于压紧，所以可以选择粘接强度较小且热应力小的硅胶(俗称软胶)把压力芯片粘接到基底(电路板)上；但是，在测量负压(真空状态下)的压力时，压力芯片与基底(电路板)之间是趋于分离，软胶粘接的压力芯片由于粘接强度有限，会与基底(电路板)脱离或脱落，所以负压传感器一般会选择粘接强度大的环氧树脂胶(俗称硬胶)来粘接芯片。采用硬胶粘接压力芯片虽然能防止压力芯片与基底脱离，但是，由于硬胶粘接热应力大、蠕变大，传感器的温度特性和长期稳定性不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于负压测量的MEMS充油压力传感器，用于解决现有测量负压的MEMS充油压力传感器结构不合理的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供一种用于负压测量的MEMS充油压力传感器，包括基座，所述基座上设有容纳硅油的空腔，所述基座的上侧设有用于感应外界压力的金属膜片，所述基座与所述金属膜片之间形成密封空腔，所述基座与所述金属膜片对应的底板上设有通孔，所述底板的下表面固定有压力芯片，所述压力芯片的通气孔与所述通孔相通，所述压力芯片通过密封胶粘接固定在所述底板上，所述空腔、所述通孔和所述通气孔内填充有硅油。本专利技术提供的用于负压测量的MEMS充油压力传感器还具有以下技术特征：进一步地，所述底板呈圆形且所述通孔位于所述底板的中心。进一步地，所述底板的下表面还固定有与所述压力芯片相连的电路板，所述电路板上还设有用于避让所述压力芯片的第一避让孔，所述第一避让孔的直径大于所述压力芯片的直径。进一步地，所述底板上还设有充油孔，所述充油孔通过钢球密封，所述电路板上还设有用于避让所述钢球的第二避让孔，所述第二避让孔的直径大于所述钢球的直径。进一步地，所述电路板上还设有用于信号输出的引线，所述压力芯片通过邦定线与所述电路板相连。进一步地，所述电路板的下表面还固定有保护帽，所述压力芯片位于所述保护帽内。进一步地，所述密封胶为软胶。进一步地，所述金属膜片通过焊环焊接固定在所述基座上。进一步地，所述焊环的高度大于所述基座的高度，所述焊环上设有密封槽，所述密封槽内安装有密封圈。进一步地，所述基座是不锈钢基座。本专利技术具有如下有益效果：通过在基座的底板上设置通孔并在在底板的下表面通过密封胶粘接固定压力芯片，压力芯片的通气孔与底板上的通孔相通，基座的空腔及底板的通孔中填充有硅油，在测量负压时，压力通过金属膜片、硅油、压力芯片的通气孔作用在压力芯片上，使得压力芯片趋于贴紧在底板的下表面，由此不需要考虑压力芯片与基座之间的粘接强度，长期进行负压测量也不会出现压力芯片脱离，结构简单且可靠性高。附图说明图1为本专利技术实施例的用于负压测量的MEMS充油压力传感器的结构示意图。具体实施方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图1所示的本专利技术的用于负压测量的MEMS充油压力传感器的一个实施例中，该用于负压测量的MEMS充油压力传感器包括基座10，基座10上设有容纳硅油101的空腔，基座10的上侧设有用于感应外界压力的金属膜片20，基座10与金属膜片20之间形成密封空腔，基座10与金属膜片20对应的底板11上设有通孔12，底板11的下表面固定有压力芯片30，压力芯片30的通气孔31与通孔12相通，压力芯片30通过密封胶40粘接固定在底板11上，所述空腔、通孔12和通气孔31内填充有硅油101。该实施例中的用于负压测量的MEMS充油压力传感器，通过在基座的底板上设置通孔并在在底板的下表面通过密封胶粘接固定压力芯片，压力芯片的通气孔与底板上的通孔相通，基座的空腔及底板的通孔中填充有硅油，在测量负压时，压力通过金属膜片、硅油、压力芯片的通气孔作用在压力芯片上，使得压力芯片趋于贴紧在底板的下表面，由此不需要考虑压力芯片与基座之间的粘接强度，长期进行负压测量也不会出现压力芯片脱离，结构简单且可靠性高。可以理解的是，如公开号为CN204128731U的中国公开专利文件公开的MEMS充油压力传感器，其中的“压力芯片”的正面与硅油接触以感知压力进行压力检测，本申请通过压力芯片背面的通气孔与硅油接触以感知压力进行压力检测。压力芯片的正反两面受压时都可以输出与拉力值呈正比的压力信号，具体而言，压力芯片上含有4个电阻，组成了一个惠斯通电桥，无压力时，4个电阻相同，电桥平衡，输出为零；当受到压力时，不同位置的4个电阻阻值变化不一，惠斯通电桥不再平衡，形成与压力值成正比的差动输出信号。正面受压和背面受压都会有此特征，只是输出信号的符号正好相反，只需根据需要在电路板上将压力芯片的两个输出端子对调即可。在上述实施例中，该用于负压测量的MEMS充油压力传感器还具有以下技术特征：优选地，底板11呈圆形且通孔12位于底板11的中心，由此便于加工且能够保证金属膜片感知的压力能够可靠地传递至压力芯片上；可以的理解的是，基座10呈圆柱状。优选地，底板11的下表面还固定有与压力芯片30相连的电路板50，电路板50上还设有用于避让压力芯片30的第一避让孔51，第一避让孔51的直径大于压力芯片30的直径，由此便于电路板、压力芯片的安装固定，使得压力芯片可直接粘接固定在底板的下表面，使得压力芯片与基座可靠地密封连接以精准地感知硅油传递的压力。优选地，底板11上还设有充油孔13，充油孔13通过钢球14密封，电路板50上还设有用于避让钢球14的第二避让孔52，第二避让孔52的直径大于钢球14的直径。优选地，电路板50上还设有用于信号输出的引线53，压力芯片30通过邦定线32与电路板50相连。优选地，电路板50的下表面还固定有保护帽60，压力芯片30位于保护帽60内，保护帽上还设有通孔61，通过设置保护帽可对压力芯片进行防护，避免因碰撞造成压力芯片损坏。在上述实施例中，优选地，密封胶40为软胶，可采用硅胶等粘接强度较小且热应力小的密封胶，由此使得该MEMS充油压力传感器温漂小、长期稳定性好。在上述实施例中，优选地，金属膜片20通过焊环70焊接固定在基座10上，由此使得金属膜片固定可靠，密封性好。优选地，焊环70的高度大于基座10的高度，焊环70上设有密封槽，所述密封槽内安装有密封圈71，由此可便于该压力传感器的安装固定。优选地，基座10采用不锈钢基座，结构强度高，可靠性好。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于负压测量的MEMS充油压力传感器，包括基座，所述基座上设有容纳硅油的空腔，所述基座的上侧设有用于感应外界压力的金属膜片，所述基座与所述金属膜片之间形成密封空腔，其特征在于，所述基座与所述金属膜片对应的底板上设有通孔，所述底板的下表面固定有压力芯片，所述压力芯片的通气孔与所述通孔相通，所述压力芯片通过密封胶粘接固定在所述底板上，所述空腔、所述通孔和所述通气孔内填充有硅油。

【技术特征摘要】
1.一种用于负压测量的MEMS充油压力传感器，包括基座，所述基座上设有容纳硅油的空腔，所述基座的上侧设有用于感应外界压力的金属膜片，所述基座与所述金属膜片之间形成密封空腔，其特征在于，所述基座与所述金属膜片对应的底板上设有通孔，所述底板的下表面固定有压力芯片，所述压力芯片的通气孔与所述通孔相通，所述压力芯片通过密封胶粘接固定在所述底板上，所述空腔、所述通孔和所述通气孔内填充有硅油。2.根据权利要求1所述的用于负压测量的MEMS充油压力传感器，其特征在于：所述底板呈圆形且所述通孔位于所述底板的中心。3.根据权利要求1所述的用于负压测量的MEMS充油压力传感器，其特征在于：所述底板的下表面还固定有与所述压力芯片相连的电路板，所述电路板上还设有用于避让所述压力芯片的第一避让孔，所述第一避让孔的直径大于所述压力芯片的直径。4.根据权利要求3所述的用于负压测量的MEMS充油压力传感器，其特征在于：所述底板上还设有充油孔，所述充油孔通过钢球密...

【专利技术属性】
技术研发人员：单建利，
申请(专利权)人：深圳瑞德感知科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44