气压传感装置的制作方法

1.本实用新型涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种气压传感装置。


背景技术：

2.压力传感器是依靠产品内部微机电系统(mems,micro-electro-mechanical system)感受气压值变化，不同的气压会导致mems表面膜片产生不同量的变形。通常mems器件会用硅胶粘结在pcb基板上。
3.现有技术中的气压传感器，通常采用粘接胶固定支撑mems芯片，且该粘接胶的涂覆面积小于mems芯片的横截面积，但是通过常识可知，当mems芯片与基板或asic芯片实现固定连接时，靠近mems芯片边缘的粘接胶吸收外界环境中的水分会相对更容易，而处于mems芯片中心点位置的粘接胶会在靠近mems芯片边缘的粘接胶吸满水分或吸收水分较多后才会吸收到水分，即处于mems芯片中心点位置的粘接胶相对吸收外界环境中的水分会相对较少，mems芯片底部的粘接胶较等量的吸收外界环境中的水分很难实现，很难避免mems芯片出现不可逆的性能漂移；而且粘接胶的涂覆面积小于mems芯片的横截面积会导致mems芯片与基板或asic芯片固定连接不牢固的问题，以及容易导致mems芯片在感受压力的过程中因为其底部存在未填满胶水的空隙而发生一定程度的倾斜，mems芯片的倾斜会导致膜片受压不均衡，检测压力值产生误差。
4.而且对于防水型的气压传感装置制造，需要将硅凝胶灌满整个腔体，同样由于mems芯片和asic芯片底部尤其四个角存在未填满的孔隙，容易导致在后续表面组装技术(surface mount technology，smt)中的高温使用时，孔隙的空气高温膨胀，在硅凝胶中产生气泡，从而影响力的传输。
5.因此，有必要提供一种新型的气压传感装置以解决现有技术中存在的上述问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种气压传感装置，以解决信号采集部底部因为存在空隙而发生一定程度的倾斜，从而导致信号采集部受压不均衡，检测压力值产生误差，以及在封装结构中灌入硅凝胶制作的防水型的气压传感装置也因为存在空隙导致加热后硅凝胶中产生气泡而影响力的传输，而且提高了信号采集部的检测灵敏度。
7.为实现上述目的，本实用新型的所述气压传感装置，包括外壳、基板、测压组件和第一粘接结构；
8.所述外壳固定设置于所述基板，形成至少一端具有开口结构的封装结构；
9.所述测压组件和所述基板电连接，所述测压组件包括信号采集部和信号处理部，所述信号采集部和所述开口结构相对，所述信号采集部通过第二粘接结构固定于所述封装结构内，所述第二粘接结构覆盖所述信号采集部的至少部分底面以及与所述信号采集部的至少部分底面相接的部分侧壁，所述信号处理部通过所述第一粘接结构固定设置于所述封装结构内，所述第二粘接结构的硬度不大于所述第一粘接结构的硬度。
10.本实用新型的所述气压传感装置的有益效果在于：通过所述测压组件和所述基板电连接，所述测压组件包括信号采集部和信号处理部，所述信号采集部和所述开口结构相对，使得提高了所述信号采集部的检测灵敏度；通过所述信号采集部通过第二粘接结构固定于所述封装结构内，所述第二粘接结构覆盖所述信号采集部的至少部分底面以及与所述信号采集部的至少部分底面相接的部分侧壁，所述信号处理部通过所述第一粘接结构固定设置于所述封装结构内，所述第二粘接结构的硬度不大于所述第一粘接结构的硬度，使得所述信号采集部不会因为其底部存在空隙而发生一定程度的倾斜，避免了信号采集部受压不均衡，有效保障了所述信号采集部检测压力值的精准性；同时对于在所述封装结构中灌入硅凝胶制作的防水型的气压传感装置，也因为所述第二粘接结构覆盖所述信号采集部的至少部分底面以及与所述信号采集部的至少部分底面相接的部分侧壁，使得所述信号采集部底部不会存在空隙，加热后硅凝胶中不产生气泡，从而避免了影响力的传输。
11.优选的，所述第二粘接结构所覆盖的与所述接触底面相接的部分侧壁的高度不超过所述信号采集部的侧壁高度的1/2。其有益效果在于：使得不仅确保了所述信号采集部底部不会存在空隙，而且能有效防止所述第二粘接结构发生“爬胶”现象而导致所述第二粘接结构粘附于所述信号采集部的顶面而影响所述信号采集部的使用。
12.优选的，所述第二粘接结构为柔性粘接结构，且所述第二粘接结构所覆盖的与所述接触底面相接的部分侧壁的高度不超过所述信号采集部侧壁高度的1/2。
13.优选的，所述外壳内的至少部分空间填充有灌封胶，所述灌封胶包埋所述测压组件，所述灌封胶的硬度小于所述第二粘接结构的硬度。其有益效果在于：以制作防水型的气压传感装置，提高检测灵敏度，而且所述信号采集部和所述信号处理部底部不会存在空隙，加热后灌封胶中不产生气泡，避免了影响力的传输。
14.进一步优选的，所述外壳还包括外延结构，所述外延结构设置于所述开口结构端且所述外延结构的外延表面通过弧形内侧壁与所述外壳的内侧壁相接，所述灌封胶的顶面不高于所述弧形内侧壁。其有益效果在于：避免所述灌封胶发生“爬胶”导致胶体粘附于所述外延部，而影响后续测试过程的密封测试中，该胶体会把产品和测试盖子粘到一起，以及在表面组装技术过程中进行吸取时，胶体会把产品和吸嘴粘到一起等。
15.优选的，所述信号采集部与所述信号处理部电连接，所述第一粘接结构将所述信号处理部固定于所述基板。
16.优选的，所述第一粘接结构覆盖所述信号处理部的底面以及与所述信号处理部的底面相接的部分侧壁。其有益效果在于：确保所述信号处理部与所述基板连接的稳定牢固性，对于在所述封装结构中灌入硅凝胶制作的防水型的气压传感装置，所述第一粘接结构覆盖所述信号处理部的底部，使得所述信号处理部底部不会存在空隙，加热后硅凝胶中不产生气泡，避免了影响力的传输。
17.优选的，所述信号采集部通过所述第二粘接结构固定于所述信号处理部的顶面，所述第二粘接结构覆盖所述信号采集部的底面以及与所述信号采集部的底面相接的部分侧壁。
18.优选的，所述信号采集部通过所述第二粘接结构固定于所述基板，所述第二粘接结构覆盖所述信号采集部的底面以及与所述信号采集部的底面相接的部分侧壁。
19.优选的，所述基板设置有镂空结构，所述信号采集部与所述镂空结构相对，所述信
号采集部跨所述镂空结构且通过所述第二粘接结构固定于所述基板的顶面以形成围绕所述镂空结构顶部开口的密封结构，所述信号采集部通过所述镂空结构感测所述基板外侧的压力。其有益效果在于：提高所述信号采集部的检测灵敏度。
20.优选的，所述气压传感装置还包括电传输结构，所述电传输结构设置于所述外壳，以电连接接地端并有利于静电导出。其有益效果在于：积聚在外壳表面上的静电电荷可以快速释放，同时可提升器件抗静电的能力。
附图说明
21.图1为本实用新型第一种气压传感装置的纵剖视图；
22.图2为图1所示的第一种气压传感装置的俯视图；
23.图3为本实用新型第二种气压传感装置的纵剖视图；
24.图4为图2所示的第二种气压传感装置的俯视图；
25.图5为本实用新型第三种气压传感装置的纵剖视图。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
27.为克服现有技术中存在的问题，本实用新型实施例提供了一种气压传感装置，以解决信号采集部底部因为存在空隙而发生一定程度的倾斜，从而导致信号采集部受压不均衡，检测压力值产生误差，以及在封装结构中灌入硅凝胶制作的防水型的气压传感装置也因为存在空隙导致加热后硅凝胶中产生气泡而影响力的传输，而且提高了信号采集部的检测灵敏度。
28.本实用新型一些实施例中，所述气压传感装置包括外壳、基板、测压组件和第一粘接结构；
29.所述外壳固定设置于所述基板，形成至少一端具有开口结构的封装结构；
30.所述测压组件和所述基板电连接，所述测压组件包括信号采集部和信号处理部，所述信号采集部和所述开口结构相对，所述信号采集部通过第二粘接结构固定于所述封装结构内，所述第二粘接结构覆盖所述信号采集部的至少部分底面以及与所述信号采集部的至少部分底面相接的部分侧壁，所述信号处理部通过所述第一粘接结构固定设置于所述封装结构内，所述第二粘接结构的硬度不大于所述第一粘接结构的硬度，使得所述信号采集部不会因为其底部存在空隙而发生一定程度的倾斜，避免了信号采集部受压不均衡，有效保障了所述信号采集部检测压力值的精准性；同时对于在所述封装结构中灌入硅凝胶制作的防水型的气压传感装置，也因为所述第二粘接结构覆盖所述信号采集部的至少部分底面以及与所述信号采集部的至少部分底面相接的部分侧壁，使得所述信号采集部底部不会存
在空隙，加热后硅凝胶中不产生气泡，避免了影响力的传输，所述第二粘接结构的硬度不大于所述第一粘接结构的硬度，以确保所述信号采集部的检测灵敏度，因为所述信号处理部没有检测灵敏度方面的要求，所以只要确保所述信号处理部稳定固定于所述封装结构内即可。
31.本实用新型一些实施例中，所述第二粘接结构与所述第一粘接结构的结构相同，所述第二粘接结构的硬度等于所述第一粘接结构的硬度。
32.本实用新型另一些实施例中，所述第二粘接结构与所述第一粘接结构的结构不同，所述第二粘接结构的硬度小于所述第一粘接结构的硬度。
33.本实用新型一些具体的实施例中，所述为基板导电基板，具体的，所述基板12为pcb基板。
34.本实用新型一些具体的实施例中，所述外壳为导电外壳。
35.本实用新型一些实施例中，所述第二粘接结构所覆盖的与所述接触底面相接的部分侧壁的高度不超过所述信号采集部的侧壁高度的1/2。
36.本实用新型一些实施例中，所述第二粘接结构为柔性粘接结构，且所述第二粘接结构所覆盖的与所述接触底面相接的部分侧壁的高度不超过所述信号采集部侧壁高度的1/2。可选的，所述第二粘接结构为硬性粘接结构，所述硬性粘接结构所覆盖的与所述接触底面相接的部分侧壁的高度小于所述柔性粘接结构所覆盖的与所述接触底面相接的部分侧壁的高度，因为柔性粘接结构相对硬性粘接结构更容易发生“爬胶”现象。
37.本实用新型一些具体实施例中，所述第二粘接结构为软胶，固化后有弹性。可选的，所述第二粘接结构为si系胶水。
38.本实用新型一些具体实施例中，所述第一粘接结构为硬性粘接胶，其硬度为d50-d80。可选的，所述第一粘接结构为为环氧类胶。
39.本实用新型一些实施例中，所述外壳内的至少部分空间填充有灌封胶，所述灌封胶包埋所述测压组件，所述灌封胶的硬度小于所述第二粘接结构的硬度，以制作防水型的气压传感装置，提高检测灵敏度，而且所述信号采集部和所述信号处理部底部不会存在空隙，加热后灌封胶中不产生气泡，避免了影响力的传输。
40.可选的，所述灌封胶的锥入度为100-400mm。
41.进一步的，所述外壳还包括外延结构，所述外延结构设置于所述开口结构端且所述外延结构的外延表面通过弧形内侧壁与所述外壳的内侧壁相接，所述灌封胶的顶面不高于所述弧形内侧壁，避免所述灌封胶发生“爬胶”导致胶体粘附于所述外延部，而影响后续测试过程的密封测试中，该胶体会把产品和测试盖子粘到一起，以及在表面组装技术过程中进行吸取时，胶体会把产品和吸嘴粘到一起等。
42.本实用新型一些实施例中，所述信号采集部与所述信号处理部电连接，所述第一粘接结构将所述信号处理部固定于所述基板。
43.本实用新型一些实施例中，所述第一粘接结构覆盖所述信号处理部的底面以及与所述信号处理部的底面相接的部分侧壁。确保所述信号处理部与所述基板连接的稳定牢固性，对于在所述封装结构中灌入硅凝胶制作的防水型的气压传感装置，所述第一粘接结构覆盖所述信号处理部的底部，使得所述信号处理部底部不会存在空隙，加热后硅凝胶中不产生气泡，避免了影响力的传输。
44.本实用新型另一些实施例中，所述第一粘接结构设置于至少部分所述信号处理部的底面，且所述第一粘接结构的涂覆面积小于所述信号处理部的底面。
45.本实用新型一些具体实施例中，所述第一粘接结构关于经过所述信号处理部的中心点的x轴和/或y轴呈对称分布。
46.本实用新型另一些具体实施例中，所述第一粘接结构为中空的“口”字型结构、中空的环形结构、“井”字型结构、“田”字型结构或“米”字型结构。
47.本实用新型一些具体实施例中，所述第一粘接结构覆盖所述信号处理部的底面以及与所述信号处理部的底面相接的部分侧壁，且所述第二粘接结构覆盖所述信号采集部的至少部分底面以及与所述信号采集部的至少部分底面相接的部分侧壁，使得所述信号采集部和所述信号处理部不会因为其底部存在空隙而发生一定程度的倾斜，避免了所述信号采集部受压不均衡，有效保障了所述信号采集部检测压力值的精准性；同时对于在所述封装结构中灌入硅凝胶制作的防水型的气压传感装置，也因为所述第一粘接结构覆盖所述信号处理部的底部，又所述第二粘接结构覆盖所述信号采集部的底部，使得所述信号采集部和所述信号处理部底部不会存在空隙，加热后硅凝胶中不产生气泡，避免了影响力的传输。
48.本实用新型还一些实施例中，所述信号采集部通过所述第二粘接结构固定于所述信号处理部的顶面，所述第二粘接结构覆盖所述信号采集部的底面以及与所述信号采集部的底面相接的部分侧壁。
49.本实用新型一些实施例中，所述测压组件还包括导线，所述信号处理部分别通过所述导线与所述信号采集部和所述基板电连接。可选取的，所述导线为合金线。
50.图1为本实用新型第一种气压传感装置的纵剖视图，图2为图1所示的第一种气压传感装置的俯视图。
51.本实用新型一些具体实施例中，参照图1和图2，第一种气压传感装置1包括外壳11、基板12，所述外壳11固定设置于所述基板12，形成至少一端具有开口结构(图中未标示)的封装结构(图中未标示)，所述测压组件(图中未标示)包括信号处理部14和信号采集部15，所述信号采集部15通过所述第二粘接结构16固定于所述信号处理部14顶部，且所述第二粘接结构16覆盖所述信号采集部15的底面以及与所述信号采集部15的底面相接的部分侧壁，所述信号处理部14与所述信号采集部15通过第一合金线17实现电连接；所述信号处理部14底部通过第一粘接结构18固定于所述基板12，所述信号处理部14通过第二合金线19与所述基板12电连接，具体的，所述第一粘接结构18覆盖所述信号处理部14的底面以及与所述信号处理部14的底面相接的部分侧壁。
52.本实用新型另一些具体实施例中，所述气压传感装置与所述第一种气压传感装置1的区别在于，所述第一粘接结构18设置于至少部分所述信号处理部14的底面，且所述第一粘接结构18的涂覆面积小于所述信号处理部14的底面。
53.本实用新型一些具体实施例中，参照图1，所述外壳11是一个两端开口的结构，一开口端与所述基板12连接固定，另一开口端设置有环形的所述外延结构111，所述外延结构111之间形成所述开口结构(图中未标示)，所述外延结构111的外延表面通过弧形内侧壁112与所述外壳的内侧壁113相接。
54.本实用新型一些具体的实施例中，参照图1，所述第一种气压传感装置1为防水气压计，所述外壳11内填充的所述灌封胶13包埋所述信号处理部14、所述信号采集部15、所述
第一合金线17和所述第二合金线19，所述灌封胶13呈固态且具有弹性，所述灌封胶13的顶面不高于所述弧形内侧壁112，所述第一种气压传感装置1工作时，所述灌封胶13响应于压力的变化发生可回复形变，所述信号采集部15和所述信号处理部14检测到所述可回复形变后，将感受到的压力信息通过所述基板12传输至外部的电路结构，从而实现气压的测量。
55.本实用新型一些实施例中，参照图1，所述外壳11顶部设置开口结构(图中未标示)以便于加压，所述开口结构(图中未标示)与所述信号采集部15相对，能够使得压力直接通过所述灌封胶13传递给所述信号采集部15，提高所述信号采集部15的检测灵敏度。
56.本实用新型一些具体的实施例中，所述信号采集部15为mems芯片，即半导体技术在硅片上制造的电子机械系统，用于将外界的物理、化学信号转换为电信号。
57.本实用新型一些具体的实施例中，所述信号处理部14为asic芯片，即application specific integrated circuit。
58.图3为本实用新型第二种气压传感装置的纵剖视图，图4为图2所示的第二种气压传感装置的俯视图。
59.本实用新型另一些实施例中，所述信号采集部通过所述第二粘接结构固定于所述基板，所述第二粘接结构覆盖所述信号采集部的底面以及与所述信号采集部的底面相接的部分侧壁。
60.具体的，参照图1、图3和图4，第二种气压传感装置2与所述第一种气压传感装置1的区别在于：所述信号采集部15通过所述第二粘接结构16固定于所述基板12的顶面，且所述第二粘接结构16覆盖所述信号采集部15的底面以及与所述信号采集部15的底面相接的部分侧壁，所述信号采集部15与所述外壳11顶部的开口结构(图中未标示)相对，以提高检测灵敏度，所述信号处理部14通过所述第一粘结剂18固定在所述基板12顶面，具体的，所述第一粘接结构18覆盖所述信号处理部14的底面以及与所述信号处理部14的底面相接的部分侧壁。
61.本实用新型另一些具体实施例中，所述气压传感装置与所述第二种气压传感装置2的区别在于，所述第一粘接结构18设置于至少部分所述信号处理部14的底面，且所述第一粘接结构18的涂覆面积小于所述信号处理部14的底面。
62.图5为本实用新型第三种气压传感装置的纵剖视图。
63.本实用新型又一些实施例中，参照图5和图3，第三种气压传感装置3与所述第二种气压传感装置2的区别在于：所述基板12设置有镂空结构121，所述信号采集部15与所述镂空结构121相对，所述信号采集部15跨所述镂空结构121且通过所述第二粘接结构16固定于所述基板12的顶面以形成围绕所述镂空结构121顶部开口的密封结构，从而通过所述密封结构将所述封装结构与外部环境隔绝，且所述第二粘接结构16覆盖所述信号采集部15的部分底面以及与所述信号采集部的部分底面相接的部分侧壁。
64.进一步的，参考图5，所述信号采集部15顶部与所述外壳11顶部的开口结构(图中未标示)相对，使得所述信号采集部15通过所述开口结构(图中未标示)感测靠近所述外壳11顶部一侧的压力，所述信号采集部15底部与所述镂空结构121相对，使得所述信号采集部15通过所述镂空结构121感测所述基板12外侧的压力，即所述信号采集部15能够从顶部和底部同时接收到压力变化情况，提高了检测灵敏度。
65.本实用新型一些实施例中，所述第一粘接结构与所述第二粘接结构为同一类型粘
接结构，施工时不用更换粘接结构，操作简单方便，投入成本低。
66.本实用新型一些实施例中，所述测压装置还包括电传输结构，所述电传输结构设置于所述外壳，以电连接接地端并有利于静电导出，以便积聚在外壳表面上的静电电荷可以快速释放，同时可提升器件抗静电的能力。
67.本实用新型一些实施例中，所述电传输结构为金属导线，一端连接所述外壳，另一端用于电连接接地端。
68.虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。