CN108444618A - 一种微型高频压力传感器及其封装方法 - Google Patents

一种微型高频压力传感器及其封装方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108444618A
CN108444618A CN201810321838.9A CN201810321838A CN108444618A CN 108444618 A CN108444618 A CN 108444618A CN 201810321838 A CN201810321838 A CN 201810321838A CN 108444618 A CN108444618 A CN 108444618A
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency
novel high
sensor module
hole
circuit board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810321838.9A
Other languages
English (en)
Inventor
焦新泉
储成群
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North University of China
Original Assignee
North University of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North University of China filed Critical North University of China
Priority to CN201810321838.9A priority Critical patent/CN108444618A/zh
Publication of CN108444618A publication Critical patent/CN108444618A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/10Measuring force or stress, in general by measuring variations of frequency of stressed vibrating elements, e.g. of stressed strings
    • G01L1/106Constructional details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

本发明公开了一种微型高频压力传感器及其封装方法,主要解决的技术问题是现有技术中压力传感器体积大、装配难度高、使用不方便的问题,本发明通过一种微型高频压力传感器,包括封装组件、转接电路板、微型高频压力敏感模块以及电缆组成,所述转接电路板与所述微型高频压力敏感模块连接,所述转接电路板和所述微型高频压力敏感模块皆设置于所述封装组件内,所述电缆穿入所述封装组件内并与所述转接电路板连接的技术方案,较好地解决了该问题,可用于微型高频压力传感器。

Description

一种微型高频压力传感器及其封装方法
技术领域
本发明涉及一种微型高频压力传感器及其封装方法。
背景技术
目前,压力传感器检测***有着广泛的应用,特别是微型高频压力传感器因其体积小巧的优势获得了很大的发展空间。压力传感器检测***被应用于智能电子、汽车电子、医疗、工业、水利等众多领域,并且在很多领域的应用与我们的生活息息相关,比如,血压计、智能体重秤、吸尘器、洗衣机、饮水机、太阳能热水器中液位控制压力传感器等等。随着科技的发展和人们生活水平的提高,微型压力传感器的应用得到了进一步的扩展,与此同时,微型压力传感器也成为了一种越来越重要的电子元器件。
传统的压力传感器没有微型压力传感器的体积小巧,相应地,其封装体积较传感器体积更大,这使得传统压力传感器在很多领域的应用上受到了很大的限制。随着微型压力传感器的发展,微型压力传感器的封装设计成为了微型压力传感器是否能得到广泛应用的关键性技术问题。微型压力传感器的使用条件苛刻,不能过压、不能长期暴露于有腐蚀性的气体或者浸泡于有腐蚀性的液体环境中等等,这些使用条件使得微型压力传感器的封装设计格外重要。好的封装设计不仅可以大大提高微型压力传感器的使用寿命,还可扩大微型传感器的应用范围。本发明针对于微型高频压力传感器进行了封装设计,该封装设计轻巧、装配难度不高、使用方便、可适用于测量液压、气压的各种场合,故而,有着很大的应用前景。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有技术中压力传感器体积大、装配难度高、使用不方便的问题,提出了一种新的微型高频压力传感器,该传感器具有体积小、装配简单、使用方便的特点。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:一种微型高频压力传感器,包括封装组件、转接电路板、微型高频压力敏感模块以及电缆组成,所述转接电路板与所述微型高频压力敏感模块连接,所述转接电路板和所述微型高频压力敏感模块皆设置于所述封装组件内,所述电缆穿入所述封装组件内并与所述转接电路板连接。
进一步的,优选地,所述封装组件包括外壳体和压环,所述压环设置在所述外壳体内侧顶部,所述电缆从所述压环处穿入所述外壳体内。
更优选地,所述外壳体上部设有用于放置所述转接电路板和所述微型高频压力敏感模块的容纳腔,所述外壳体下部由下往上依次开设有相互连通并且孔径不同的通孔一、通孔二和通孔三,所述通孔三与所述容纳腔的底部连通。
更优选地,所述通孔二的孔径小于通孔一的孔径,所述通孔二的孔径小于通孔三的孔径。
更优选地,所述压环顶部两侧皆设有凹槽,所述压环外部和所述外壳体内部之间皆设有螺纹。
优选地,所述转接电路板上设有用于放置所述微型高频压力敏感模块的圆形槽,所述圆形槽底部设有与所述圆形槽连通的通孔四,所述通孔四与所述通孔三连通,所述通孔四的孔径小于通孔三的孔径,位于所述圆形槽周围所述转接电路板上设有至少八个焊盘。
更优选地,所述压环中间设有通孔,所述通孔底部开口处为斜开口,所述压环内的最小孔径和电缆的直径相契合。
优选地,所述微型高频压力敏感模块由Wheatstone Bridge构成,所述微型高频压力敏感模块的工作频率可达到35千赫兹,所述微型高频压力敏感模块的工作时压力测量范围为0-4MPa,所述微型高频压力敏感模块的尺寸大小为1.8mm*1.8mm,所述微型高频压力敏感模块是一个底面为正方形的器件,所述微型高频压力敏感模块为微米级压力传感器,所述微型高频压力敏感模块有四个输出端口,其中两个用来给自身供电,另外两个用来输出得到的电压信号,所述微型高频压力敏感模块的感压部位位于底部。
更优选地,其中四个所述焊盘与电缆连接,另外四个所述焊盘与所述微型高频压力敏感模块连接。
一种微型高频压力传感器的封装方法为:
①将所述微型高频压力敏感模块放置到所述转接电路板的圆形槽内;
②利用引线键合技术将所述微型高频压力敏感模块与所述转接电路板用金线键合;
③将高温处理后的所述电缆焊接到所述转接电路板;
④用固化胶将所述微型高频压力敏感模块固化到所述转接电路板,同时金线也被固化;
⑤将带有所述微型高频压力敏感模块的所述转接电路板用粘接剂粘接到所述容纳腔的底部;
⑥将所述电缆穿过所述压环并将所述压环拧进所述外壳体内。
本发明的有益效果在于:本发明通过封装组件对转接电路板和微型高频压力敏感模块进行很好的保护;本发明通过电缆给转接电路板和微型高频压力敏感模块供电并且传送微型高频压力敏感模块产生的信号。
附图说明
图1是本发明一种微型高频压力传感器的剖视图;
图2为本发明一种微型高频压力传感器的俯视图;
图3为本发明一种微型高频压力传感器的局部结构示意图;
图4为本发明一种微型高频压力传感器的转接电路板的部分结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
请参见图1、2所示,本实施例公开了一种微型高频压力传感器,包括封装组件、转接电路板2、微型高频压力敏感模块3以及电缆组成,电缆优选四芯电缆,所述转接电路板2与所述微型高频压力敏感模块3连接,所述转接电路板2和所述微型高频压力敏感模块3皆设置于所述封装组件内,所述电缆穿入所述封装组件内并与所述转接电路板2连接;
所述封装组件包括外壳体11和压环12,所述压环12设置在所述外壳体11内侧顶部,所述电缆从所述压环12处穿入所述外壳体11内,通过外壳体11和压环12的组合可用来避免外界环境对微型高频压力敏感模块3的损坏,起到保护作用,从而增强微型高频压力敏感模块3的使用寿命;
压环12中间开设有通孔121,所述压环12顶部两侧皆设有凹槽122,所述压环12外部和所述外壳体11内部之间皆设有螺纹,通过两侧的凹槽122方便用类似一字起或者片状物将压环12拧出或拧入外壳体11内,大大简化了封装的难度;
所述通孔121底部开口处为斜开口使得通孔121底部开口变大呈喇叭状,所述压环12内的所述通孔121的最小孔径和电缆的直径相契合,通过高温加热处理使得电缆的外层橡胶***,再将电缆的外层橡胶向外扩张从而形成呈喇叭状,从而使得电缆伸入压环12后与压环12的通孔121从内往外都相契合,通过将电缆的外层橡胶也呈喇叭状并与压环12的通孔121相契合,从而防止因拉拽造成的微型高频压力敏感模块3整体脱离转接电路板2或者转接电路板2脱离外壳体11现象的发生;
进一步的,外壳体11下部外表面也可以根据需要设置螺纹,增加使用的方便性;
所述外壳体11上部设有用于放置所述转接电路板2和所述微型高频压力敏感模块3的容纳腔31,容纳腔31和转接电路板2相匹配,所述外壳体11下部由下往上依次开设有相互连通并且孔径不同的通孔一111、通孔二112和通孔三113,通孔一111、通孔二112和通孔三113也组成了感压孔,传感器通过感压孔感受外界被测对象的压力变化,所述通孔二112的孔径小于通孔一111的孔径,所述通孔二112的孔径小于通孔三113的孔径,通过孔径不一的通孔一111、通孔二112和通孔三113形成台阶状,可以防止杂物的进入,有效避免测量过程中因异物堵塞感压孔造成测量事故,所述通孔三113与所述容纳腔31的底部连通;
如图3、4所示,所述转接电路板2上设有用于放置所述微型高频压力敏感模块3的圆形槽21,圆形槽21和微型高频压力敏感模块3相匹配,所述圆形槽21底部设有与所述圆形槽21连通的通孔四22,由于微型高频压力敏感模块3的敏感结构位于底端,所以在转接电路板2底端开设了通孔四22,让微型高频压力敏感模块3感受被测对象压力变化,通孔四22的孔径小于微型高频压力敏感模块3底面的尺寸,所述通孔四22与所述通孔三113连通,所述通孔四22的孔径小于通孔三113的孔径;
进一步的,转接电路板2为六层电路板,在电路板整个背面覆一层铜,该设计旨在使得背面光滑,容易被粘接;
位于所述圆形槽21周围所述转接电路板2上设有至少八个焊盘23,其中四个所述焊盘23与电缆连接,四个焊盘23分别与电缆的四根导线线连接;
微型高频压力敏感模块3被放置到圆形槽21内的相应位置后,另外四个所述焊盘23与所述微型高频压力敏感模块3连接,四个所述焊盘23与所述微型高频压力敏感模块3之间通过引线键合技术采用金线232来键合;
四个和电缆连接的焊盘23与四个和微型高频压力敏感模块3连接的焊盘23分别间隔设置,并且相邻的两个焊盘23相互连接从而形成四对,相邻的两个焊盘23之间通过导线231连接,其中两对是用来转接得到的电压信号,并将其通过电缆的导线输出,另外两对用来通过电缆的导线给微型高频压力敏感模块3供电;
所述微型高频压力敏感模块3由Wheatstone Bridge构成,所述微型高频压力敏感模块3的工作频率可达到35千赫兹,所述微型高频压力敏感模块3的工作时压力测量范围为0-4MPa,所述微型高频压力敏感模块3的尺寸大小为1.8mm*1.8mm,所述微型高频压力敏感模块3是一个底面为正方形的器件,所述微型高频压力敏感模块3为微米级压力传感器,所述微型高频压力敏感模块3有四个与焊盘23连接的输出端口31,其中两个用来给自身供电,另外两个用来输出得到的电压信号,所述微型高频压力敏感模块3的感压部位位于底部。
一种微型高频压力传感器的封装方法为:
①将所述微型高频压力敏感模块3放置到所述转接电路板2的圆形槽21内;
②利用引线键合技术将所述微型高频压力敏感模块3与所述转接电路板2用金线232键合;
③将高温处理后的所述电缆焊接到所述转接电路板2上的四个焊盘23上;
④用固化胶将所述微型高频压力敏感模块3固化到所述转接电路板2,同时金线232也被固化;
⑤将带有所述微型高频压力敏感模块3的所述转接电路板2用粘接剂粘接到所述容纳腔31的底部;
⑥将所述电缆穿过所述压环12并将压环12拧进所述外壳体11内。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种微型高频压力传感器,其特征在于:包括封装组件、转接电路板、微型高频压力敏感模块以及电缆组成,所述转接电路板与所述微型高频压力敏感模块连接,所述转接电路板和所述微型高频压力敏感模块皆设置于所述封装组件内,所述电缆穿入所述封装组件内并与所述转接电路板连接。
2.如权利要求1所述的一种微型高频压力传感器,其特征在于,所述封装组件包括外壳体和压环,所述压环设置在所述外壳体内侧顶部,所述电缆从所述压环处穿入所述外壳体内。
3.如权利要求2所述的一种微型高频压力传感器,其特征在于,所述外壳体上部设有用于放置所述转接电路板和所述微型高频压力敏感模块的容纳腔,所述外壳体下部由下往上依次开设有相互连通并且孔径不同的通孔一、通孔二和通孔三,所述通孔三与所述容纳腔的底部连通。
4.如权利要求3所述的一种微型高频压力传感器,其特征在于,所述通孔二的孔径小于通孔一的孔径,所述通孔二的孔径小于通孔三的孔径。
5.如权利要求2所述的一种微型高频压力传感器,其特征在于,所述压环顶部两侧皆设有凹槽,所述压环外部和所述外壳体内部之间皆设有螺纹。
6.如权利要求1所述的一种微型高频压力传感器,其特征在于,所述转接电路板上设有用于放置所述微型高频压力敏感模块的圆形槽,所述圆形槽底部设有与所述圆形槽连通的通孔四,所述通孔四与所述通孔三连通,所述通孔四的孔径小于通孔三的孔径,位于所述圆形槽周围所述转接电路板上设有至少八个焊盘。
7.如权利要求2所述的一种微型高频压力传感器,其特征在于,所述压环中间设有通孔,所述通孔底部开口处为斜开口,所述压环内的最小孔径和电缆的直径相契合。
8.如权利要求1所述的一种微型高频压力传感器,其特征在于,所述微型高频压力敏感模块由Wheatstone Bridge构成,所述微型高频压力敏感模块的工作频率可达到35千赫兹,所述微型高频压力敏感模块的工作时压力测量范围为0-4MPa,所述微型高频压力敏感模块的尺寸大小为1.8mm*1.8mm,所述微型高频压力敏感模块是一个底面为正方形的器件,所述微型高频压力敏感模块为微米级压力传感器,所述微型高频压力敏感模块有四个输出端口,其中两个用来给自身供电,另外两个用来输出得到的电压信号,所述微型高频压力敏感模块的感压部位位于底部。
9.如权利要求6所述的一种微型高频压力传感器,其特征在于,其中四个所述焊盘与电缆连接,另外四个所述焊盘与所述微型高频压力敏感模块连接。
10.如权利要求1-9任意一项所述的一种微型高频压力传感器的封装方法,其特征在于,所述封装方法为:
①将所述微型高频压力敏感模块放置到所述转接电路板的圆形槽内;
②利用引线键合技术将所述微型高频压力敏感模块与所述转接电路板用金线键合;
③将高温处理后的所述电缆焊接到所述转接电路板;
④用固化胶将所述微型高频压力敏感模块固化到所述转接电路板,同时金线也被固化;
⑤将带有所述微型高频压力敏感模块的所述转接电路板用粘接剂粘接到所述容纳腔的底部;
⑥将所述电缆穿过所述压环并将所述压环拧进所述外壳体内。
CN201810321838.9A 2018-04-11 2018-04-11 一种微型高频压力传感器及其封装方法 Pending CN108444618A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810321838.9A CN108444618A (zh) 2018-04-11 2018-04-11 一种微型高频压力传感器及其封装方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810321838.9A CN108444618A (zh) 2018-04-11 2018-04-11 一种微型高频压力传感器及其封装方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108444618A true CN108444618A (zh) 2018-08-24

Family

ID=63199318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810321838.9A Pending CN108444618A (zh) 2018-04-11 2018-04-11 一种微型高频压力传感器及其封装方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108444618A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109186816A (zh) * 2018-10-24 2019-01-11 中北大学 一种超小型数字压力传感器
CN110854079A (zh) * 2019-11-28 2020-02-28 宁波安创电子科技有限公司 一种传感器芯片正面向下外露的封装结构及封装方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2458109Y (zh) * 2000-10-26 2001-11-07 李广兰 突变径防堵塞水口
CN1828247A (zh) * 2005-03-04 2006-09-06 昆山双桥传感器测控技术有限公司 压阻式高频动态高压传感器
CN101702477A (zh) * 2009-11-23 2010-05-05 泰兴市航联电连接器有限公司 低频电连接器尾部夹持锁紧机构
CN101832830A (zh) * 2010-03-22 2010-09-15 西安交通大学 一种齐平封装的耐高温高频响压力传感器
CN102183476A (zh) * 2011-02-28 2011-09-14 北京雪迪龙科技股份有限公司 一种烟气在线监测仪中的检测设备
CN102645820A (zh) * 2011-02-22 2012-08-22 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 相机模组
CN202630970U (zh) * 2012-06-25 2012-12-26 林甄 引出电缆抗拉的接近传感器
CN102845140A (zh) * 2010-04-13 2012-12-26 At&S奥地利科技及***技术股份公司 用于将电子部件集成到印刷电路板中的方法以及具有在其中集成的电子部件的印刷电路板
CN103151755A (zh) * 2012-12-20 2013-06-12 贵州航天凯山石油仪器有限公司 提高井下仪器连接电缆可靠性的方法及结构
CN203534756U (zh) * 2013-11-15 2014-04-09 柯远珍 一种压力传感器结构
CN104375599A (zh) * 2014-12-11 2015-02-25 常熟市新冶机械制造有限公司 一种计算机防尘机箱
CN104665851A (zh) * 2015-01-06 2015-06-03 上海交通大学 微型压力传感器及其封装方法
CN206177506U (zh) * 2016-10-26 2017-05-17 深圳市芯易邦电子有限公司 压力传感器
CN107664555A (zh) * 2017-10-18 2018-02-06 江西新力传感科技有限公司 介质隔离型压力传感器封装结构及其封装方法

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2458109Y (zh) * 2000-10-26 2001-11-07 李广兰 突变径防堵塞水口
CN1828247A (zh) * 2005-03-04 2006-09-06 昆山双桥传感器测控技术有限公司 压阻式高频动态高压传感器
CN101702477A (zh) * 2009-11-23 2010-05-05 泰兴市航联电连接器有限公司 低频电连接器尾部夹持锁紧机构
CN101832830A (zh) * 2010-03-22 2010-09-15 西安交通大学 一种齐平封装的耐高温高频响压力传感器
CN102845140A (zh) * 2010-04-13 2012-12-26 At&S奥地利科技及***技术股份公司 用于将电子部件集成到印刷电路板中的方法以及具有在其中集成的电子部件的印刷电路板
CN102645820A (zh) * 2011-02-22 2012-08-22 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 相机模组
CN102183476A (zh) * 2011-02-28 2011-09-14 北京雪迪龙科技股份有限公司 一种烟气在线监测仪中的检测设备
CN202630970U (zh) * 2012-06-25 2012-12-26 林甄 引出电缆抗拉的接近传感器
CN103151755A (zh) * 2012-12-20 2013-06-12 贵州航天凯山石油仪器有限公司 提高井下仪器连接电缆可靠性的方法及结构
CN203534756U (zh) * 2013-11-15 2014-04-09 柯远珍 一种压力传感器结构
CN104375599A (zh) * 2014-12-11 2015-02-25 常熟市新冶机械制造有限公司 一种计算机防尘机箱
CN104665851A (zh) * 2015-01-06 2015-06-03 上海交通大学 微型压力传感器及其封装方法
CN206177506U (zh) * 2016-10-26 2017-05-17 深圳市芯易邦电子有限公司 压力传感器
CN107664555A (zh) * 2017-10-18 2018-02-06 江西新力传感科技有限公司 介质隔离型压力传感器封装结构及其封装方法
CN108871653A (zh) * 2017-10-18 2018-11-23 江西新力传感科技有限公司 介质隔离型压力传感器封装结构及其封装方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
齐明: "《电力工程安全技术手册》", 28 February 1994, 北京:兵器工业出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109186816A (zh) * 2018-10-24 2019-01-11 中北大学 一种超小型数字压力传感器
CN110854079A (zh) * 2019-11-28 2020-02-28 宁波安创电子科技有限公司 一种传感器芯片正面向下外露的封装结构及封装方法
CN110854079B (zh) * 2019-11-28 2022-04-26 宁波安创电子科技有限公司 一种传感器芯片正面向下外露的封装结构及封装方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108444618A (zh) 一种微型高频压力传感器及其封装方法
CN103257007A (zh) 压力传感器介质隔离封装结构及其封装方法
CN105136873B (zh) 一种集成传感器及其制备方法
CN208588488U (zh) 一种压力传感器
CN110082027A (zh) 差压传感器封装结构及电子设备
CN207730363U (zh) 一种气压传感器的封装结构
CN208704951U (zh) 一种可检测双向压差的压差传感器
CN203820443U (zh) Mems封装
CN109696273B (zh) 一种汽车刹车助力真空度压力传感器装置
CN206590896U (zh) 一种压力传感器的封装结构
CN203133110U (zh) 电阻应变式加速度传感器
CN207472370U (zh) 一种集成水位传感器及具有其的水容器装置
CN215855106U (zh) 一种压力传感器封装模组
CN207184659U (zh) 摄像模组及其感光组件
CN2718545Y (zh) 整体装配的压力传感器装置
CN213515919U (zh) 一种低成本环境下可用于物联遥测的缓冲块测重传感器
CN106643898B (zh) 一种声表面波多参数传感器集成封装方法
CN202734870U (zh) 温度流量一体化传感器
CN208171318U (zh) 一种恒温控制的传感器模块设备
CN208818730U (zh) 一种集成型风速传感器
CN208447574U (zh) 一种微型高灵敏度血氧脉搏传感器
CN217211233U (zh) 一种用于水压监测的压阻式压力传感器
CN202757729U (zh) 基于基板封装的绝压传感器封装结构
CN207752047U (zh) 一种光能转换紫外线测量与显示模块
CN207184657U (zh) 摄像模组及其感光组件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180824

RJ01 Rejection of invention patent application after publication