微模制流体压力传感器壳体制造技术

本发明专利技术题为“微模制流体压力传感器壳体”。本发明专利技术公开了一种微压力传感器，该微压力传感器包括：感测管芯，该感测管芯安装在衬底上；环结构，该环结构环绕感测管芯；和硅树脂材料，该硅树脂材料包覆模制到环结构的外部以与环结构形成密封并且填充环结构的内部。环结构在底侧具有一个或多个腿部，该一个或多个腿部穿过配合孔卡扣配合到衬底，使得环结构环绕感测管芯；并且硅树脂材料的顶表面接收外部压力并且将外部压力传输到感测管芯的感测表面以在感测管芯上生成输出信号，其中处理器将输出信号转换为压力读数。压力传输介质将所接收的外部压力传输到感测管芯的感测表面以从感测管芯生成输出信号，其中处理器将输出信号转换为压力读数。力读数。力读数。

【技术实现步骤摘要】
微模制流体压力传感器壳体
[0001]本申请是申请日为2020年6月19日、申请号为202010570650.5、专利技术名称为“微模制流体压力传感器壳体”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本公开整体涉及流体压力传感器，并且更具体地涉及一次性流体压力传感器。

技术介绍

[0003]在许多商业领域中，必须使用一次性传感器设备。随着对一次性医疗设备的需求不断增长，尤其如此。然而，这些一次性传感器设备通常必须根据低成本和大量生产方法来生产，以证明与处理每个传感器设备相关联的花费是合理的。
[0004]例如，如美国专利5，184，107、美国专利8，129，624和PCT公布WO2007/051779中所述，常规压力传感器的特征在于相对复杂的制造工艺，这导致不适用于一次性医疗设备内的相对昂贵的传感器。
[0005]基于前文所述，需要一种改进的技术来制造用于低成本且可靠的传感器设备的紧凑型压力传感器。

技术实现思路

[0006]本专利技术公开了一种用于压力测量的一次性传感器。根据实施方案，一次性传感器包括感测管芯，该感测管芯被配置为在接收到感测表面上的外部压力之后输出电信号；印刷电路板(PCB)，该印刷电路板(PCB)电连接到感测管芯，其中PCB为感测管芯提供功率和信号处理；环结构，该环结构包围感测管芯，其中该环结构在其底侧具有一个或多个腿部，其中该一个或多个腿部穿过配合孔卡扣配合到PCB；以及硅树脂材料，该硅树脂材料设置在环结构的顶侧上方，从而在环结构上方形成第一部分和填充环结构的内部的第二部分，其中第一部分接收外部压力，并且第二部分将外部压力传输到感测管芯的感测表面。
[0007]根据实施方案，一种构建一次性压力传感器的方法包括：在印刷电路板(PCB)上提供感测管芯，其中感测管芯被配置为在接收到外部压力之后输出电信号，其中PCB向感测管芯提供功率和信号处理；通过在环结构上方注入硅树脂材料来提供在底侧具有一个或多个柔性腿部的环结构模块，其中硅材料包覆模制到外部以形成环结构顶部的密封并且填充在环结构的内部内；在组装期间，该多个腿部被插入该多个配合孔中，使得环结构环绕感测管芯。在操作中，硅树脂材料的顶表面接收外部压力并且将外部压力传输到感测管芯的感测表面以在感测管芯上生成输出信号，其中处理器将输出信号转换为压力读数。
[0008]将该一个或多个腿部插入穿过PCB中的配合孔，其中环结构包围感测管芯；以及将硅树脂材料设置在环结构的顶侧上方，从而在环结构上方形成第一部分硅树脂材料，并且在环结构内部形成第二部分硅树脂材料并且搁置在感测管芯上；其中第一部分硅树脂材料接收外部压力，并且第二部分硅树脂材料将外部压力传输到感测管芯。
[0009]优选地，硅树脂材料和环结构为不透明材料。
[0010]优选地，硅树脂材料通过混合两种硅橡胶而形成。
[0011]优选地，感测管芯为配备有布置在惠斯通电桥电路中的压阻式传感器的硅芯片。
附图说明
[0012]附图还示出了本实施方案，并且与具体实施方式一起用于解释所公开的实施方案，其中类似的附图标号在整个单独的视图中是指相同的或功能上类似的元件，并且并入说明书中并形成说明书的一部分。
[0013]图1为根据某些实施方案的用于微压力传感器的模制环结构的透视图；
[0014]图2为图1中的模制环结构的剖视图；
[0015]图3A示出了利用粘合剂直接联接到图1中的模制环结构的微压力传感器和PCB组件的透视图；
[0016]图3B为根据图3A的微压力传感器组件的剖视图；
[0017]图4示出了根据另一个实施方案的使用包覆模制的硅树脂材料直接联接到环结构的另一个微压力传感器和PCB组件的剖视图；并且
[0018]图5A示出了根据图3A和图3B的用于制造粘合剂联接的微压力传感器的工艺流程的示意性框图；
[0019]图5B示出了根据图4的用于制造直接联接的微压力传感器组件的工艺流程的示意性框图。
具体实施方式
[0020]首先应当理解，尽管以下示出了一个或多个实施方案的示例性实施方式，但是可以使用任何数量的技术(无论是当前己知的还是尚不存在的技术)来实现所公开的系统和方法。本公开决不应当限于下文所示的示例性实施方式、附图和技术，而是可以在所附权利要求书的范围以及其等同物的全部范围内进行修改。以下简短术语定义应适用于整个申请文件：
[0021]术语“包括”意指包括但不限于，并且应以在专利上下文中通常使用的方式加以解释。短语“在一个实施方案中”、“根据一个实施方案”等一般意指跟在该短语后的特定特征、结构或特性可包括在本专利技术的至少一个实施方案中，并且可包括在本专利技术的不止一个实施方案中(重要的是，此类短语不一定是指相同实施方案)。如果说明书将某物描述为“示例性的”或“示例”，则应当理解为是指非排他性的示例；术语“约”或“大约”等在与数字一起使用时，可意指具体数字，或另选地，如本领域技术人员所理解的接近该具体数字的范围。
[0022]如果说明书陈述了部件或特征“可以”、“能够”、“能”、“应当”、“将”、“优选地”、“有可能地”、“通常”、“任选地”、“例如”、“经常”或“可能”(或其他此类词语)被包括或具有特性，则特定部件或特征不是必须被包括或具有该特性。此类部件或特征可任选地包括在一些实施方案中，或可排除在外。
[0023]包含与本文所讨论的电子平台(例如，印刷电路板(PCB))一起提供的压力感测芯片的配置可直接联接到微模制结构中以提供传感器。本文所讨论的实施方案允许单个感测管芯直接连接到模制微环中，该模制微环用硅树脂密封进行包覆模制。
[0024]压力传感器的某些实施方案包括模制环样壳体和在PCB上的用粘合剂彼此附接的
压力感测管芯。图1、图2、图3A和图3B示出了根据本公开的实施方案的应用粘合剂联接类型的传感器的不同视图。图1是模制环结构组件100的透视图，其用于使用粘合剂与微压力传感器直接联接。图2为图1的模制环结构的剖视图。图3A示出了透视图，并且图3B示出了利用粘合剂直接联接到图1中的模制环结构的微压力感测管芯和PCB组件的剖视图。
[0025]如图1所示，模制环结构100可为本文所讨论的压力传感器的一部分。如图1所示的模制环结构100包括：管状壳体，该管状壳体限定至少一个侧壁110；以及密封结构120，该密封结构围绕管状壳体的外表面以用于在模制环结构100与流体导管(例如，包含用于对其进行压力测量的流体)之间形成密封。管状壳体的至少一个侧壁110限定围绕管状壳体的内部的管状壳体的至少基本上光滑的内表面，以及围绕管状壳体的外部的管状壳体的至少基本上光滑的外表面。当被配置为压力传感器的一部分时，模制环结构被配置用于将压力感测管芯包封在由至少一个侧壁110围绕的管状壳体的内部内。如图1所示，模制环结构100可具有圆形管状形状(特征在于直径和长度)，尽管其他配置可适用于某些具体实施。例如，管状壳体可具有矩形横截面(具有四个侧壁110)、三角形横本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力传感器(300)，包括：环结构(100)，所述环结构环绕感测管芯(380)，其中所述环结构(100)的底端卡扣配合到衬底(370)；和压力传输介质(430)，所述压力传输介质包覆模制在所述环结构(100)的上端上方并且与所述感测管芯(380)的感测表面接触；其中所述压力传输介质(430)将接收的外部压力传输到所述感测管芯(380)的所述感测表面以从所述感测管芯(380)生成输出信号，且其中所述输出信号被转换为压力读数。2.根据权利要求1所述的压力传感器(300)，其中所述压力传输介质(430)和所述环结构(100)各自被描述为不透明的。3.根据权利要求1所述的压力传感器(300)，其中所述压力传输介质(430)与所述环结构(100)过盈配合。4.根据权利要求1所述的压力传感器(300)，其中所述感测管芯(380)为倒装芯片设计的硅芯片。5.根据权利要求4所述的压力传感器(300)，其中所述硅芯片配备有具有压阻式传感器的惠斯通电桥电路。6.根据权利要求1所述的压力传感器(300)，其中所述环结构(100)的内径介于约...

【专利技术属性】
技术研发人员：布兰得利，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：