本实用新型专利技术提供一种差压式气压传感器，为平行板电容器结构，包括衬底、设置于衬底顶面的第一介质膜、设置于第一介质膜顶面上的第二介质膜、下电极、设置于第二介质膜顶面上的动膜以及设置于动膜顶面中部、位于下电极正上方的上电极，衬底中部设有杯孔，第一介质膜与杯孔形成悬膜结构，第二介质膜中部设有尺寸与悬膜尺寸一致的支撑腔，下电极位于支撑腔底部且固定设置于悬膜上，下电极与上电极形成平行板电容器，动膜与上电极中部分别均匀设有若干与支撑腔相通的通孔。本实用新型专利技术的差压式气压传感器采用对称冗余设计，具有高可靠性和环境适应性，其封装结构具有防尘透气、疏水、疏油特性，可有效的阻止电子烟烟油液滴进入外壳内部。部。部。
【技术实现步骤摘要】
一种差压式气压传感器及其封装结构
[0001]本技术涉及电子烟
，特别是涉及一种差压式气压传感器及其封装结构。
技术介绍
[0002]电子烟不含焦油及悬浮颗粒等有害成分，随着人们健康意识的提升，抽电子烟正成为一种趋势。目前市场上电子烟产品，主要使用电容式咪头作为压力开关。其工作原理是通过吸气气流引起导电薄膜的形变引发等效电容变化来实现，当变化量达到一定值(触发阈值)时，检测模块才对内部输出吸烟信号，工作原理与电容式麦克风相似。
[0003]咪头成本低廉，但也存在一些使用中的痛点需要解决。例如，咪头多零件组装，存在装配公差，不能保证触发压力的一致性；烟油或水汽进入电容膜片间隙，造成性能降低，严重情况甚至失效；手工焊接，与表面组装技术(SMT)兼容性不高，制约影响产能提升等。
[0004]微机电系统(MEMS)，是在微米级尺寸上进行精密微加工，制作形成各种类型的微传感器及微执行器。相对传统咪头，基于MEMS技术的压力传感器具有低成本、防油性、一致性等优势，解决了当前电容式咪头存在的痛点问题。
[0005]传统电子烟早期曾采用单气压传感芯片的方式来控制烟腔内部的气压值，从而来计算判断吸气通道的压力变化量，来实时调整加热器功率控制烟量。此方案比较简单，但受外界气压和地理位置的影响，易产生误触发的状况，大大降低了此类型电子烟的适用性，通常需要双单气压传感芯片配合使用。
[0006]专利CN214257972U、CN213754953U及其相关专利，公开了一种MEMS电子烟开关。虽然该MEMS电子烟开关，采用差压工作原理，检测电子烟吸气管道内的气压与环境大气压间的气压差值，消除了外界气压和地理位置的影响。但是，该MEMS 电子烟开关的芯片采用多层金属/介质膜设计，结构复杂，加工难度高。
技术实现思路
[0007]为了克服现有技术的不足，本技术提供一种差压式气压传感器，为平行板电容器结构，包括：
[0008]衬底，所述衬底底部设有至少两个用于与电路板焊接的焊盘、中部设有杯孔；
[0009]设置于所述衬底顶面、将所述杯孔上端封闭的第一介质膜，所述第一介质膜与杯孔形成悬膜结构；
[0010]设置于所述第一介质膜顶面上的第二介质膜，所述第二介质膜中部设有尺寸与悬膜尺寸一致的支撑腔；
[0011]位于所述支撑腔底部且固定设置于悬膜上的下电极；
[0012]设置于所述第二介质膜顶面上的动膜；
[0013]设置于所述动膜顶面中部、位于所述下电极正上方的上电极，所述下电极与上电极形成平行板电容器，所述动膜与上电极中部分别均匀设有若干与支撑腔相通的通孔。
[0014]进一步地，所述衬底材质为硅片。
[0015]进一步地，所述焊盘数量为两个且对称设置，所述焊盘的金层厚度为300nm，其采用电子束蒸发或磁控溅射工艺于焊盘底部开窗位置制备而成。
[0016]进一步地，所述杯孔为下大上小结构，其采用刻蚀工艺于衬底上制备而成。
[0017]进一步地，所述第一介质膜为厚度300nm的低应力氮化硅，其采用LPCVD低压化学气相沉积法于所述衬底上制备而成。
[0018]进一步地，所述第二介质膜为厚度600nm的氮化硅，其采用PECVD等离子体增强化学气象沉积工艺制备而成。
[0019]进一步地，所述第二介质膜与动膜之间通过胶粘剂粘合。
[0020]进一步地，所述胶粘剂采用聚酰亚胺胶或者硅橡胶。
[0021]进一步地，所述下电极和上电极分别采用电子束蒸发或磁控溅射工艺于各自对应的第一介质膜和动膜上制备而成，所述下电极和上电极的金层厚度均为 300nm。
[0022]本技术还提供一种封装结构，包括：
[0023]壳体，所述壳体底部设有第一通气孔、顶部设有第二通气孔；
[0024]设置于所述壳体底部的电子烟电路板，所述电子烟电路板上设有与第一通气孔对应的通道；
[0025]焊接于所述电子烟电路板上的如上述的差压式气压传感器，所述差压式气压传感器的杯孔正对第一通气孔；
[0026]焊接于所述电子烟电路板上的ASIC芯片，所述ASIC芯片与压式气压传感器的上电极通过金线电性连接；
[0027]粘接于所述第二通气孔处、具有疏水疏油防尘功能的双疏防尘透气膜。
[0028]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0029](1)本技术的差压式气压传感器采用对称冗余设计，具有高可靠性和环境适应性；
[0030](2)本技术的封装结构采用疏水疏油防尘透气膜，除了具备常规传感器具备的防尘透气功能外，其表面特性赋予其具有极强的耐水、耐油特性，可有效的阻止电子烟烟油液滴进入外壳内部；
[0031](3)本技术的封装结构与现有MEMS工艺兼容，可批量生产；
[0032](4)本技术的差压式气压传感器采用单介质膜结构，显著降低了加工难度，结合MEMS批量加工技术，可有效降低加工成本。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本技术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技术中记载的一些实施例，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获得其他的附图。
[0034]图1为本技术的结构示意图；
[0035]图2为图1的俯视图；
[0036]图3为本技术封装结构的结构示意图。
[0037]附图标记如下：
[0038]衬底1，焊盘11，杯孔12，第一介质膜2，第二介质膜3，支撑腔31，下电极4，动膜5，通孔51，上电极6，壳体100，第一通气孔101，第二通气孔102，电子烟电路板200，ASIC芯片300，双疏防尘透气膜400。
具体实施方式
[0039]为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本技术的保护范围有任何的限制作用。
[0040]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0041]需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0042]此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种差压式气压传感器，为平行板电容器结构，其特征在于，包括：衬底(1)，所述衬底(1)底部设有至少两个用于与电路板焊接的焊盘(11)、中部设有杯孔(12)；设置于所述衬底(1)顶面、将所述杯孔(12)上端封闭的第一介质膜(2)，所述第一介质膜(2)与杯孔(12)形成悬膜结构；设置于所述第一介质膜(2)顶面上的第二介质膜(3)，所述第二介质膜(3)中部设有尺寸与悬膜尺寸一致的支撑腔(31)；位于所述支撑腔(31)底部且固定设置于悬膜上的下电极(4)；设置于所述第二介质膜(3)顶面上的动膜(5)；设置于所述动膜(5)顶面中部、位于所述下电极(4)正上方的上电极(6)，所述下电极(4)与上电极(6)形成平行板电容器，所述动膜(5)与上电极(6)中部分别均匀设有若干与支撑腔(31)相通的通孔(51)。2.根据权利要求1所述的一种差压式气压传感器，其特征在于，所述衬底(1)材质为硅片。3.根据权利要求1所述的一种差压式气压传感器，其特征在于，所述焊盘(11)数量为两个且对称设置，所述焊盘(11)的金层厚度为300nm，其采用电子束蒸发或磁控溅射工艺于焊盘(11)底部开窗位置制备而成。4.根据权利要求1所述的一种差压式气压传感器，其特征在于，所述杯孔(12)为下大上小结构，其采用刻蚀工艺于衬底(1)上制备而成。5.根据权利要求1所述的一种差压式气压传感器，其特征在于，所述第一介质膜(2)为厚度300nm的低应力氮化硅，其采用LPCVD低压化学...
【专利技术属性】
技术研发人员：胥海洲，
申请(专利权)人：深圳市鹏翔半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：
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