一种防水压差传感器的制作方法

1.本实用新型属于微机电系统技术领域，尤其涉及一种防水压差传感器。


背景技术：

2.在血压计、气压计、可穿戴产品等领域，压差传感器已经成为其必不可少的标配器件，用来测量产品所处位置压力差。由于具有压差传感器的终端产品使用环境的多样性及复杂性，在很多环境下会有水/水汽/空气中的灰尘异物通过壳体的顶部或/和通气孔进入压差传感器中，从而影响压差传感器的性能。
3.鉴于此，亟需研发一种防水压差传感器，满足终端用户对防水性能的要求。


技术实现要素：

4.旨在克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种防水压差传感器，可全面进行防水，可降低产品在应用环境中的失效风险，提高了产品的可靠性。
5.为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型实施例提供了一种防水压差传感器，包括基板，所述基板上罩设有顶端敞口的壳体，所述壳体和所述基板围成的封装空间内设置有电连接的mems芯片和asic芯片，所述asic芯片与所述基板电连接；所述封装空间内填充有密封胶，且所述密封胶覆盖所述mems芯片和所述asic芯片；所述基板背离所述壳体的一侧设有凹槽，所述凹槽的槽底设有与所述mems芯片的背腔连通的通孔结构，所述凹槽内设置有覆盖所述通孔结构的防水透气膜。
6.进一步，所述防水透气膜通过黏胶与所述凹槽的槽底面密封粘接。
7.进一步，所述凹槽内还设置有防护环，所述防护环通过黏胶粘接在所述防水透气膜背离所述mems芯片的一侧。
8.或者，所述凹槽内还设置有防尘网，所述防尘网通过黏胶粘接在所述防水透气膜背离所述mems芯片的一侧。
9.进一步，所述通孔结构包括一个通孔；或者，所述通孔结构包括多个呈阵列排布的微孔。
10.进一步，所述凹槽内还设置有防护环，所述防护环通过黏胶粘接在所述防水透气膜背离所述mems芯片的一侧。
11.或者，所述凹槽内还设置有防尘网，所述防尘网通过黏胶粘接在所述防水透气膜背离所述mems芯片的一侧。
12.进一步，所述防水透气膜由eptfe材质或pva材质制成。
13.进一步，所述mems芯片和所述asic芯片并排粘接于所述基板上，所述mems芯片通过第一引线与所述asic芯片电连接，所述asic芯片通过第二引线与所述基板上的焊盘ⅰ电连接。
14.进一步，所述密封胶为硅凝胶。
15.进一步，所述基板由陶瓷或环氧树脂材质制成；所述壳体通过粘合剂与所述基板
密封粘接，其中粘合剂为银浆、锡膏或环氧胶。
16.进一步，所述壳体用于与所述基板固定的一端的端面和所述壳体的外周面之间设有用于防止所述粘合剂溢出的倒角。
17.进一步，所述壳体的外周面上设有用于安装o型圈的环形凹槽。
18.由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的有益效果如下：
19.本实用新型的防水压差传感器，包括基板，基板上罩设有顶端敞口的壳体，壳体和基板围成的封装空间内设置有电连接的mems芯片和asic芯片，asic芯片与基板电连接；封装空间内填充有密封胶，且密封胶覆盖mems芯片和asic芯片；基板背离壳体的一侧设有凹槽，凹槽的槽底设有与mems芯片的背腔连通的通孔结构；凹槽内设置有覆盖所述通孔结构的防水透气膜。
20.一方面密封胶可以阻止水由产品正面即壳体的敞口处进入mems芯片的敏感膜，另一方面防水透气膜可以防止外部的水由产品背面即通孔结构处进入mems芯片的敏感膜；可实现全面防水，极大程度降低了产品在应用环境中的失效风险，提高了产品的可靠性。
附图说明
21.图1是本实用新型防水压差传感器第一种实施例的结构示意图；
22.图2是通孔结构的第一种结构示意图；
23.图3是通孔结构的第二种结构示意图；
24.图4是本实用新型防水压差传感器第二种实施例的部分结构示意图；
25.图5是本实用新型防水压差传感器第三种实施例的部分结构示意图；
26.图中：1-基板，2-壳体，3-mems芯片，4-asic芯片，5-密封胶，6-凹槽，7-通孔结构，71-通孔，72-微孔，8-防水透气膜，9-防护环，10-防尘网，11-第一引线，12-第二引线，13-环形凹槽，14-o型密封圈，a-倒角，b-黏胶。
具体实施方式
27.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.实施例一：
29.由图1所示，本实施例公开了一种防水压差传感器，包括基板1，基板1上罩设有顶端敞口的壳体2，壳体2和基板1围成的封装空间内设置有电连接的mems芯片3和asic芯片4，asic芯片4与基板1电连接；封装空间内填充有密封胶5，且密封胶5至少覆盖mems芯片3和asic芯片4上、对其进行防护；基板1背离壳体2的一侧(外侧)设有凹槽6，凹槽6的槽底设有与mems芯片3的背腔连通的通孔结构7，凹槽6内设有覆盖通孔结构7的防水透气膜8。
30.一方面密封胶5可以阻止水由产品正面即壳体2的敞口处进入mems芯片3的敏感膜，另一方面防水透气膜8可以防止外部的水由产品背面即通孔结构7处进入mems芯片3的敏感膜，实现了全面防水。
31.由图2和图3共同所示，可根据设计需要将通孔结构7设计成一个通孔71；或者，将通孔结构7设计成微孔阵列，包括多个呈阵列排布的微孔72。
32.本实施例中，密封胶5优选具有防水防腐蚀、低模量高弹性的物理特性的硅凝胶。
33.防水透气膜8通过黏胶b(优选psa或haf黏胶)与凹槽6的槽底密封粘接。其中，防水透气膜8由eptfe材质或pva材质制成。基板1由陶瓷或环氧树脂材质制成，壳体2由金属材料、塑料、尼龙或树脂纤维制作制成；壳体2通过粘合剂与基板1密封粘接，其中粘合剂为银浆、锡膏或环氧胶。
34.为了防止填充粘合剂时，出现溢出现象，影响美观性。本实施例在壳体2的下端面(用于与基板1固定的一端的端面)和壳体2的外周面之间设有倒角a，倒角a的增设可有效防止粘接时，锡膏(或者环氧胶)溢出壳体2外。
35.本实施例中，壳体2呈两端开口的筒形结构，壳体2的外周面上设有环形凹槽13、该环形凹槽13用于安装o型密封圈14。o型密封圈14可使壳体2与终端产品密封连接，在特殊环境下，防止水进入到压差传感器中。
36.本实施例的附图所示,mems芯片3和asic芯片4并排粘接(通过硅系胶水)于基板1上，mems芯片3通过第一引线11与asic芯片4电连接，asic芯片4通过第二引线12与基板1上的焊盘ⅰ电连接；基板1上设有用于与外部器件电连接的焊盘ⅱ。密封胶5覆盖mems芯片3、asic芯片4、第一引线11及第二引线12，对其进行防护。
37.还有一些实施例中，封装空间内设置有一个内壳，mems芯片3和asic芯片4并排粘接(通过硅系胶水)于内壳上，内壳上设有连通mems芯片3的背腔和内壳的内腔的连通孔，通孔结构7与内壳的内腔连通。mems芯片3通过第一引线11与asic芯片4电连接，asic芯片4通过第二引线12与基板1上的焊盘ⅰ电连接；基板1上设有用于与外部器件电连接的焊盘ⅱ。密封胶5覆盖mems芯片3、asic芯片4、第一引线11及第二引线12，对其进行防护。
38.下面基于上述结构对其工作原理进行说明：
39.密封胶5作为第一感压端感受压力变化，并将压力变化转化为形变量传递至mems芯片3；通孔结构7作为第二感压端，外部气体经通孔结构7直接作用于mems芯片3；mems芯片3将第一感压端和第二感压端的两端压力差引起的压差形变量转换成模拟信号，并通过第一引线11传递至asic芯片4；asic芯片4将接收到的模拟信号转换成数字信号，并进行信号放大及校准等处理，将处理后的数字信号通过第二引线12、焊盘ⅰ传送至基板1，经基板1上的焊盘ⅱ传输给外部器件。
40.实施例二：
41.本实施例是基于实施例一或实施例二作出的进一步改进，下面仅针对改进之处进行详细阐述。
42.由图4所示，本实施例中，凹槽6内增设了防护环9，防护环9通过黏胶b粘接在防水透气膜8背离mems芯片3的一侧。该防护环9能对防水透气膜8进行保护，进一步增加了产品的可靠性。
43.实施例三：
44.本实施例是基于实施例一或实施例二作出的进一步改进，下面仅针对改进之处进行详细阐述。
45.由图5所示，本实施例中，凹槽6内增设了防尘网10(优选涂设有疏水层的金属网)，防尘网10通过黏胶b粘接在防水透气膜8背离mems芯片3的一侧。该防尘网10不仅能起到防尘作用，还能对防水透气膜8进行保护，进一步增加了产品的可靠性。
46.综上所述，本实用新型不仅可以阻止水由产品正面即壳体的敞口处进入mems芯片的敏感膜，还可以防止外部的水由产品背面即通孔结构处进入mems芯片的敏感膜；实现全面防水，极大程度降低了产品在应用环境中的失效风险，提高了产品的可靠性。
47.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。