气流传感器及气流传感器封装结构制造技术

本发明专利技术提供了一种气流传感器及气流传感器封装结构，其中，气流传感器包括层叠设置的基底、振动电极以及固定电极，所述基底具有在其厚度方向上贯通的背腔，旨在通过在气流传感器的固定电极上设置有泄气孔、振动电极的振动敏感区域的周向边缘设置有均压孔，在基底的厚度方向上，所述均压孔的投影与所述泄气孔的投影交叠，经由所述均压孔、所述泄气孔以及间隙层通道共同形成泄气通道，从而有利于进入至气流传感器中的污染物沿着泄气通道顺畅地扩散出去。进而实现在非工作状态下，振动电极的朝向背腔的一侧表面与振动电极的远离背腔的一侧表面的压力均衡，以防止与气流传感器相连接的ASIC检测到信号，从而引起其它部件的误触发。发。发。

【技术实现步骤摘要】
气流传感器及气流传感器封装结构


[0001]本专利技术涉及一种应用在有油烟或者其他污染物环境下的电子设备中的气流传感器，更为具体的说涉及一种气流传感器及气流传感器封装结构。

技术介绍

[0002]基于微机电系统（Micro
‑
Electro
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Mechanical System，MEMS）制造的器件被称为MEMS器件，MEMS电容型压力传感器的器件包括振膜和背极板，并且振膜与背极板之间具有间隙。气压的改变会导致振膜变形，振膜与背极板之间的电容值发生改变，从而转换为电信号输出。
[0003]对于应用在有油烟或者其他污染物环境下的电子设备中的气流传感器的情形，当气流传感器在感应到用户吸气时，气流传感器的振膜发生形变，将气流传感器的振膜两侧的气压变换为气流传感器内部电容变化来输出信号，从而气流传感器可作为开关控制电子烟的雾化器工作。一般应用在有油烟或者其他污染物环境下的电子设备中的气流传感器通常会将振膜做成封闭的膜结构，来阻挡进气口位于MEMS电容型压力传感器的背腔和PCB板一侧时，油烟会进入振膜和背极板之间的牺牲层或者从背极板上的孔扩展至牺牲层内，导致振膜和背极板吸合，从而引起产品的失效。如在发生漏油时，导致PCB板或者外壳上的孔被烟油堵住，使得该应用在有油烟或者其他污染物环境下的电子设备的前、后腔的气压无法平衡掉，导致该应用在有油烟或者其他污染物环境下的电子设备发生自启动的现象，影响产品的使用体验。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种气流传感器及气流传感器封装结构。
[0005]本专利技术的目的采用以下技术方案实现：根据本专利技术的一方面，提供一种气流传感器，包括：层叠设置的基底、振动电极以及固定电极，所述基底具有在其厚度方向上贯通的背腔；所述振动电极具有振动敏感区域，所述振动敏感区域和所述固定电极之间设置有间隙层，所述振动电极与所述固定电极形成可变电容，所述固定电极包括绝缘层和与所述绝缘层固定连接的导电层，在所述基底的厚度方向上，所述导电层的投影覆盖所述背腔的投影，所述导电层上不设置有泄气孔，仅在所述绝缘层上设置有泄气孔；所述振动电极的振动敏感区域的周向边缘设置有均压孔，在所述基底的厚度方向上，所述均压孔的投影与所述泄气孔的投影交叠，经由所述均压孔、所述泄气孔以及间隙层通道共同形成泄气通道，以在所述背腔与所述气流传感器之外的空间建立连续的流动路径，并且所述泄气通道与所述间隙层相连通。
[0006]进一步地，所述振动电极与所述基底之间具有部分区域贯通的第一支撑体，所述
固定电极与所述振动电极之间具有部分区域贯通的第二支撑体；在垂直于所述基底的厚度方向上，所述泄气孔分布在靠近所述第二支撑体的边缘。
[0007]进一步地，所述泄气孔的数量小于或者等于50。
[0008]进一步地，所述气流传感器还包括：第一隔挡结构，所述第一隔挡结构包括第一主体以及一体连接于所述第一主体边侧的第一环形挡片，所述第一主体嵌设于所述泄气孔中，所述第一环形挡片环绕所述第一主体设置；第二隔挡结构，所述第二隔挡结构包括第二主体以及一体连接于所述第二主体边侧的第二环形挡片，所述第二主体嵌设于所述均压孔中，所述第二环形挡片环绕所述第二主体设置；其中，所述第一环形挡片和所述第二环形挡片均位于所述固定电极和所述振动电极之间的间隙内。
[0009]进一步地，所述第一环形挡片和所述第二环形挡片均朝向所述固定电极延伸。
[0010]进一步地，沿垂直于所述基底所在的平面，所述第一环形挡片的截面和第一方向呈锐角夹角，所述第二环形挡片的截面和第一方向呈锐角夹角；其中，所述第一方向为所述均压孔指向所述泄气孔的方向。
[0011]进一步地，所述第一环形挡片朝向所述振动电极延伸；所述第二环形挡片朝向所述固定电极延伸；所述第一环形挡片的远离所述第一主体的端部和所述第二环形挡片的远离所述第二主体的端部相对且不相连。
[0012]进一步地，在所述基底的厚度方向上，所述第一环形挡片在所述基底上的投影位于所述第二环形挡片在所述基底上的投影范围之内。
[0013]进一步地，所述第一隔挡结构和所述第二隔挡结构的材料均为SiNx。
[0014]进一步地，所述气流传感器还包括均压通道，所述均压通道穿设于所述固定电极和所述振动电极之间的间隙，所述均压通道与所述均压孔相连通，以在所述背腔与所述气流传感器之外的空间建立连续的流动路径。
[0015]进一步地，所述均压通道的出气口位于所述固定电极与所述振动电极之间的间隙处。
[0016]进一步地，所述固定电极的朝向所述振动电极的一侧表面设置有防粘结构。
[0017]进一步地，所述防粘结构与所述固定电极上的所述绝缘层一体成型。
[0018]进一步地，所述气流传感器还包括疏油层，所述疏油层设置于所述振动电极和所述固定电极的表面以及包覆于所述均压孔、所述间隙层通道和所述泄气孔的侧壁。
[0019]根据本专利技术的一方面，提供一种气流传感器封装结构，包括基板、壳体和任一所述的气流传感器；所述基板与所述壳体固定连接以形成腔体，所述气流传感器与所述基板朝向所述壳体的一侧表面固定连接并且位于所述腔体内；所述基板上开设有第一通孔，所述壳体上开设有第二通孔，所述气流传感器覆盖所述第一通孔，所述气流传感器将所述腔体至少分隔出背腔和前腔，所述背腔与所述第一
通孔相连通，所述前腔经由所述第二通孔与外部环境连通，所述背腔经由所述泄气通道与所述前腔相连通。
[0020]进一步地，所述气流传感器还设置有均压通道，所述均压通道穿设于固定电极和振动电极之间的间隙，所述背腔经由均压孔和所述均压通道与所述前腔相连通。
[0021]本专利技术所提供的气流传感器及气流传感器封装结构，旨在通过在气流传感器的固定电极上设置有泄气孔、振动电极的振动敏感区域的周向边缘设置有均压孔，在基底的厚度方向上，所述均压孔的投影与所述泄气孔的投影交叠，经由所述均压孔、所述泄气孔以及间隙层通道共同形成泄气通道，从而有利于进入至气流传感器中的污染物（例如油烟）沿着泄气通道顺畅地扩散出去。进而实现在非工作状态下，振动电极的朝向背腔的一侧表面与振动电极的远离背腔的一侧表面的压力均衡，以防止与气流传感器相连接的ASIC检测到信号，从而引起其它部件的误触发。解决了应用在含有油烟的电子设备由于PCB板或者外壳上的孔被油烟堵住，使得振动电极受到压力产生变形导致电容的变化，从而引起该应用在有油烟或者其他污染物环境下的电子设备发生自动触发的动作。
[0022]进一步地，由于本申请实施例中仅在固定电极的绝缘层上设置有泄气孔，故固定电极上的导电层的全部面积可作为有效面积，从而在不改变气流传感器自身体积大小的基础上，提高气流传感器的可变电容的大小，进而提升了气流传感器侦测的灵敏度和性能。
[0023]进一步地，还能够防止从均压孔进入的污染物扩散至振动电极与固定电极之间的间隙层中，降低了产品的失效率。
附图说明...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气流传感器，其特征在于，包括：层叠设置的基底（10）、振动电极（30）以及固定电极（50），所述基底（10）具有在其厚度方向上贯通的背腔（11）；所述振动电极（30）具有振动敏感区域，所述振动敏感区域和所述固定电极（50）之间设置有间隙层（42），所述振动电极（30）与所述固定电极（50）形成可变电容，所述固定电极（50）包括绝缘层（501）和与所述绝缘层（501）固定连接的导电层（601），在所述基底（10）的厚度方向上，所述导电层（601）的投影覆盖所述背腔（11）的投影，所述导电层（601）上不设置有泄气孔（51），仅在所述绝缘层（501）上设置有泄气孔（51）；所述振动电极（30）的振动敏感区域的周向边缘设置有均压孔（31），在所述基底（10）的厚度方向上，所述均压孔（31）的投影与所述泄气孔（51）的投影交叠，经由所述均压孔（31）、所述泄气孔（51）以及间隙层通道（41）共同形成泄气通道，以在所述背腔（11）与所述气流传感器（2）之外的空间建立连续的流动路径，并且所述泄气通道与所述间隙层（42）相连通。2.如权利要求1所述的气流传感器，其特征在于，所述振动电极（30）与所述基底（10）之间具有部分区域贯通的第一支撑体（20），所述固定电极（50）与所述振动电极（30）之间具有部分区域贯通的第二支撑体（40）；在垂直于所述基底（10）的厚度方向上，所述泄气孔（51）分布在靠近所述第二支撑体（40）的边缘。3.如权利要求2所述的气流传感器，其特征在于，所述泄气孔（51）的数量小于或者等于50。4.如权利要求2所述的气流传感器，其特征在于，所述气流传感器（2）还包括：第一隔挡结构（710），所述第一隔挡结构（710）包括第一主体（711）以及一体连接于所述第一主体（711）边侧的第一环形挡片（712），所述第一主体（711）嵌设于所述泄气孔（51）中，所述第一环形挡片（712）环绕所述第一主体（711）设置；第二隔挡结构（720），所述第二隔挡结构（720）包括第二主体（721）以及一体连接于所述第二主体（721）边侧的第二环形挡片（722），所述第二主体（721）嵌设于所述均压孔（31）中，所述第二环形挡片（722）环绕所述第二主体（721）设置；其中，所述第一环形挡片（712）和所述第二环形挡片（722）均位于所述固定电极（50）和所述振动电极（30）之间的间隙内。5.如权利要求4所述的气流传感器，其特征在于，所述第一环形挡片（712）和所述第二环形挡片（722）均朝向所述固定电极（50）延伸。6.如权利要求5所述的气流传感器，其特征在于，沿垂直于所述基底（10）所在的平面，所述第一环形挡片（712）的截面和第一方向呈锐角夹角，所述第二环形挡片（722）的截面和第一方向呈锐角夹角；其中，所述第一方向为所述均压孔（31）指向所述泄气孔（51）的方向。...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟燕子，康森先，
申请(专利权)人：苏州敏芯微电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：