CN220708604U - 压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例公开了一种压力传感器，其中压力传感器包括：第一基板；第一隔离层层叠设置在第一基板上；第一隔离层中设有至少一个凹槽；力敏感体嵌设于凹槽内，力敏感体包括基底，在基底的厚度方向上，基底具有相对的第一表面和第二表面；基底包括容纳在基底的主体内部的第一空腔以及位于基底的第一空腔和第一表面之间的力敏感膜；第一空腔包括相对设置的底部和顶部，顶部与力敏感膜直接接触；力敏感体包括多个第一焊盘，多个第一焊盘位于力敏感膜背离第一空腔的一侧；受力承载体设置在第一表面；受力承载体在第一表面至少地覆盖空腔在第一表面的正投影。根据本实用新型，其具有更好的温度特性以及线性度，适应高温高压的恶劣环境。

Description

压力传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及一种压力传感器。

背景技术

电池在充放电的时候有膨胀行为，会根据不同的充放电电压、温度等有不同程度的膨胀和收缩，只有熟知电芯在所有条件下的膨胀行为才能优化电芯组装结构件，同时可以准确预估电池的安全性能和早期失效。因此有必要在电芯与电芯之前植入压力传感器，来检测电芯的膨胀力和温度。现有技术中通常采用柔性压力传感器。

然而，柔性压力传感器检测压力线性度差，对后端校准电路要求比较高。在一些特殊应用领域，比如高温、恶劣环境下，柔性压力传感器中的柔性材料的特性会发生改变，从而影响传感器的输出。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种压力传感器，以具有较好的温度特性和高线性度，能应用在恶劣的环境下。

为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例公开了如下技术方案：

一方面，提供了一种压力传感器，包括：

第一基板；

第一隔离层，所述第一隔离层层叠设置在所述第一基板上；所述第一隔离层中设有至少一个凹槽；

至少一个力敏感体，每个所述力敏感体嵌设于所述凹槽内，所述力敏感体包括基底，在所述基底的厚度方向上，所述基底具有相对的第一表面和第二表面；所述基底包括容纳在所述基底的主体内部的第一空腔以及位于所述基底的所述第一空腔和所述第一表面之间的力敏感膜；在所述基底的厚度方向上，所述第一空腔包括相对设置的底部和顶部，所述顶部与所述力敏感膜直接接触；

所述力敏感体包括多个第一焊盘，在所述基底的厚度方向上，所述多个第一焊盘位于所述力敏感膜背离所述第一空腔的一侧，所述第一焊盘输出关于所述力敏感膜形变的信号。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述的压力传感器还包括：

受力承载体，所述受力承载体设置在所述第一表面；在所述基底的厚度方向上，所述受力承载体在所述第一表面的正投影与所述空腔在所述第一表面的正投影至少部分地重叠。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述的压力传感器还包括第二隔离层，所述第二隔离层构造为所述受力承载体，所述第二隔离层层叠设置在所述第一隔离层上。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第二隔离层为柔性电路板或胶层。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述力敏感体周向的侧壁与所述凹槽的槽壁相隔离。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第一表面凸设于或齐平于所述第一隔离层背离所述第一基板的一面。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第一隔离层的材料为阻焊层或环氧树脂中的至少一种。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第一基板远离所述力敏感体的一面贴设有补强板；在所述力敏感体的厚度方向上，所述凹槽处于所述补强板在所述第一基板的正投影的范围内。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述的压力传感器还包括多个压敏电阻，所述多个压敏电阻与所述多个第一焊盘一一对应电连接；所述多个压敏电阻设置在所述力敏感膜远离所述第一空腔的一侧，所述多个压敏电阻的阻值随所述力敏感膜的形变而变化。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述力敏感体还包括：

多个导电通孔，所述多个导电通孔贯穿所述力敏感体主体，所述多个导电通孔用于将所述第一焊盘的信号从所述第一表面引至所述第二表面。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第一基板上设有第一引线；

所述力敏感体与所述第一基板相隔离设置，在所述第二表面和所述第一件间具有连通所述导电通孔和所述引线的第一隔离腔；

在所述第一隔离腔内设有导电件以使得所述导电通孔与所述第一引线相电性连接。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述导电件包括焊球、导电胶和导电银浆中的至少一种。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第一隔离腔内设有至少一个支撑件，所述支撑件支撑设置在所述力敏感体与所述第一基板之间。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述支撑件包括均压焊球或垫片；

所述垫片的材质包括绝缘胶、阻焊层、金属或硅中的至少一种。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，还包括第二基板，所述第二基板构造为所述受力承载体，所述第二基板内设有第二引线；

所述第一表面与所述第二引线相对应位置设有第一焊盘，所述第一焊盘与所述压敏电阻相电性连接，所述第一焊盘和所述第二引线之间填设有第二导电介质以使所述第一焊盘和所述第二引线电连接。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，在所述第二基板和所述力敏感膜之间设有第四隔离层，以将所述第二基板的受力形变通过所述第四隔离层传递至所述力敏感膜上。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，在所述第二表面和所述第一基板间设有第三隔离层以对所述基底起到隔离支撑的作用。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述压力传感器还包括第一电极板和第二电极板；所述第一电极板和第二电极板分别相对的设置在所述第一空腔内的所述顶部和所述底部上，所述第一电极板与所述力敏感膜相连接；所述第一电极板和所述第二电极板分别与对应的所述第一焊盘电连接，所述第一电极板和所述第二电极板形成电容结构；

其中，所述第一电极板随所述力敏感膜的受力形变而改变与所述第二电极板之间的距离，进而所述电容结构的电容值也随之改变，以感测所述力敏感膜承受的压力。

第一焊盘除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，在所述基底上设有贯穿所述基底的本体的多个导电通孔，所述多个导电通孔分别与所述多个第一焊盘电连接，以将所述压力信号由所述第一表面传输至所述第二表面；

在所述第一基板内设有第一引线，引线与所述基板朝向所述基底方向的一面设置的第二焊盘电连接，所述第二焊盘和所述导电通孔间设有焊球。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述的压力传感器还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述第一基板内，或所述温度传感器设置在所述力敏感体的第一表面。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，当所述凹槽的数量为多个时，所述凹槽在所述第一隔离层中呈阵列排布的方式排布。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本技术方案将具有空腔以及力敏感膜的基底作为压力感应元件，具有更好的温度特性以及线性度，适应高温高压的恶劣环境。且力敏感体设置在第一隔离层的凹槽内，避免了外界除基底厚度方向以外的力对力敏感体的影响，力敏感体能准确输出基底厚度方向所受的压力信息。

附图说明

下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1是根据本实用新型一实施例提供的一种压力传感器的剖面结构示意图；

图2是根据本实用新型另一实施例提供的一种压力传感器的剖面结构示意图；

图3是根据本实用新型另一实施例提供的一种压力传感器的剖面结构示意图；

图4是根据本实用新型另一实施例提供的一种压力传感器的剖面结构示意图；

图5是根据本实用新型另一实施例提供的一种压力传感器的剖面结构示意图；

图6是根据本实用新型另一实施例提供的一种压力传感器的剖面结构示意图；

图7是根据本实用新型另一实施例提供的一种压力传感器的剖面结构示意图；

图8是根据本实用新型另一实施例提供的一种压力传感器的剖面结构示意图；

图9是根据本实用新型另一实施例提供的一种压力传感器的剖面结构示意图；

图10是根据本实用新型一实施例提供的一种压力传感器的阵列结构示意图；

图11是根据本实用新型一实施例提供的一种压力传感器设置在待检测力部件中的剖面结构示意图；

图中：1-压力传感器；10-第一基板；20-第一隔离层；21-凹槽；30-第二隔离层；4-力敏感体；40-基底；41-空腔；42-力敏感膜；43-第一隔离腔；50-导电通孔；60-焊球；61-均压焊球；70-第一引线；80-温度传感器；100-垫片；110-第一导电介质；121-第二导电介质；122-第一焊盘；123-第二引线；124-第三隔离层；125-第四隔离层；130-补强板；141-第一电极板；142-第二电极板；161-第一输出信号；162-第二输出信号；163-第三输出信号；164-第四输出信号；18-第一输出电压；19-第二输出电压；201-第一待检测力部件；202-第二待检测力部件；203-第三待检测力部件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是指两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

参阅图1，图1示出了根据本实用新型一实施方式提出的一种压力传感器的剖面结构示意图，本申请提供的压力传感器，包括：第一基板10、第一隔离层20、力敏感体4和第二隔离层30。第一基板10为在平面内延伸的板状结构，通常为平行六面体的形状。第一隔离层20和第二隔离层30在第一基板10的厚度方向上依次层叠在第一基板10上。第一隔离层20包括设置在第一隔离层20主体内的凹槽21，凹槽21在第一隔离层20的厚度方向上贯穿凹槽21，力敏感体4容纳于该凹槽21内。

继续参阅图1，力敏感体4包括基底40、输出端子和导电通孔50。基底40包括空腔41、力敏感膜42、输出端子以及导电通孔50。基底40在其厚度方向上具有相对的第一表面和第二表面，其中，第一表面和第二表面均在相平行的平面内延伸。基底40的第一表面与第一隔离层20的上表面在同一平面内，且力敏感体4的第一表面与第二隔离层30相抵接。基底40包括容纳在基底40主体内部的空腔41，该空腔41设置在第一表面的下方，并且在平行于第一表面的延伸平面中具有一定的尺寸。基底40与第一基板10相间隔设置，以在基底40第二表面与第一基板10之间形成第一隔离腔43。

在一些实施方式中，压力传感器还包括受力承载体，受力承载体设置在力敏感体4的第一表面，在所述基底40厚度方向上，所述受力承载体在所述第一表面的正投影和所述空腔41在所述第一表面的正投影至少部分重叠。

在一些实施方式中，压力传感器还包括第二隔离层30，第二隔离层30覆盖在第一隔离层20和力敏感体4的背离第一基板10的一侧表面。一方面，第二隔离层可作为压力传感器的保护层，以防止水汽的侵入或外界的刮擦。另一方面，在本实施例中，第二隔离层30可被构造为受力承载体，以作为力传递的一种介质。

力敏感膜42位于基底40的空腔41与第一表面之间。力敏感体4还包括多个压敏电阻(图中未示出)，多个输出端子和多个压敏电阻一一对应电连接。在本实施例中，输出端子为设置在力敏感膜42背向空腔41的第一焊盘122(在图5中示出)，第一焊盘用以输出关于力敏感膜42形变量大小的信号。第一焊盘122和压敏电阻均设置在第一表面上。在基底40厚度方向上，压敏电阻设置在空腔41在第一表面的正投影内。力敏感体4通常包括四个压敏电阻，四个压敏电阻绕力敏感膜42的中心等间对称设置，且四个压敏电阻组成桥式电路。当力敏感膜42形变时压敏电阻的电阻率发生变化时第一焊盘122产生输出信号。在其他实施例中，压敏电阻和第一焊盘122的数量和布局位置还可以根据实际情况进行设定，本发明实施例对此不做具体限定。。

导电通孔50采用硅通孔工艺，在基底40上进行深硅刻蚀出在基底40的厚度方向上贯穿其主体的通孔。在通孔内填充截止隔离层和电镀铜以形成贯穿基底40的导电通孔50。导电通孔50靠近基底40第二表面的端部与第一基板10朝向基底40的一面的第二焊盘(图中未示出)相对应，第二焊盘与第一基板10内的第一引线70相电性连接。第一隔离腔43内设有焊球60，焊球60分别与相对应的导电通孔50和第二焊盘相焊接连接，以使得导电通孔50通过焊球60与第一基板10内的第一引线70相电性连接。在本实施方式中，基底40内设有一对导电通孔50，该一对导电通孔50设置在以穿过空腔41的第一宽度方向的两侧，在第一隔离腔43内设有分别与上述一对导电通孔50相焊接连接的两个焊球60。可选地，也可以根据第一焊盘122的实际情况设置导电通孔50的位置，在此不作具体限定。

力敏感膜42用于感应压力或者压强。示例性地，在本实施例中，第二隔离层30由于压力发生应变并传递到力敏感膜42上，力敏感膜42产生形变，由于压阻效应，力敏感膜42的电阻率发生变化，第一焊盘122产生压力信号，该压力信号依次通过导电通孔50和焊球60引出，最后从第一基板10上的第一引线70输出。

具体地，第一基板10的厚度为70微米～100微米。第一隔离层20的厚度为100微米～200微米。

具体地，凹槽21在任意方向上的宽度均略大于基底40的宽度，基底40通过焊球60固定安装在第一基板10上，基底40周向侧壁与凹槽21的槽壁相隔离，以避免第一隔离层20所受到的力传横向递到基底40上而导致力敏感膜42形变输出错误的压力信号。基底40的第一表面略突出于第一隔离层20朝向第二隔离层30的表面，以便于第二隔离层30能与基底40的第一表面更好的贴合，第一隔离层20受压力以及所产生的形变能准确的传递至基底40的第一表面。

具体地，基底40为Si-Si键合结构或者是纯硅结构。空腔41可以是在基底40上刻蚀出空腔41然后再键合形成，也可以是在基底40上采用快速热退火形成的空腔41，也可以是在基底40上采用各向异性同性刻蚀并外延形成的空腔41。

具体地，第二隔离层30可以为无图形的柔性电路板，也可以为胶水层。

相比于现有技术，本申请的压力传感器具有空腔41以及力敏感膜42的力敏感体4作为压力感应元件，具有更好的温度特性以及线性度，适应高温高压的恶劣环境。且力敏感体4设置在第一隔离层20的凹槽21内，避免了外界除基底40厚度方向以外的力对基底40的影响，力敏感体4能准确输出其厚度方向所受的压力信息。

实施例2,

参阅图2，图2示出了根据本实用新型实施例2提出的一种压力传感器的剖面结构示意图，相比于实施例1，实施例2提出的压力传感器的第一隔离腔43内除焊球60外还设有若干均压焊球61，若干均压焊球61均匀的设置在第二表面与第一基板10之间，均压焊球61支撑设置在第二表面和第一基板10之间，以保持基底40在受力过程中的稳定性和平衡性。均压焊球61采用重布线工艺设置在第一基板10和基底40之间。

实施例3

参阅图3，图3示出了根据本实用新型实施例3提出的一种压力传感器的剖面结构示意图，相比于实施例1，实施例3提出的压力传感器的第一隔离腔43内还设有垫片100，该垫片100支撑设置在第二表面与第一基板10之间，以保持基底40在受力过程中的稳定性和平衡性。垫片100的材质为绝缘胶、阻焊层、金属或硅中的至少一种。在本实施例中，在第一隔离腔43内设置一整片的垫片100；可选地，也可以根据第一基板10的实际情况在第一隔离腔43内设置若干垫片100，垫片100的形状以及分布位置在此不作具体限定。

实施例4

参阅图4，图4示出了根据本实用新型实施例4提出的一种压力传感器的剖面结构示意图，相比于实施例1，实施例4提出的压力传感器包括第一导电介质110以代替实施例1中的焊球60，第一导电介质110具有导电特性，第一导电介质110连接导电通孔50以及第一基板10上的第二焊盘以实现压力信号能通过第一导电介质110传递至第一基板10内的第一引线70。具体的，第一导电介质110的材质为导电胶或导电银浆。第一导电介质110的材质优选为导电胶，在保证压力信号传递的同时，导电胶材质的第一导电介质110在第一隔离腔43内对基底40具有良好的支撑作用，保持基底40在受力过程中的稳定性和平衡性。

实施例5

参阅图5，图5示出了根据本实用新型实施例5提出的一种压力传感器的剖面结构示意图，相比于实施例1，实施例5提出的压力传感器包括补强板130，补强板130为片状结构，补强板130设置在第一基板10远离基底40的一面。补强板130对本申请的压力传感器具有结构加强作用，以避免本申请在受力过程中第一基板10过于弯曲而导致各部件间的连接断开失效。在基底40的厚度方向上，凹槽21处于补强板130在第一基板10的正投影覆盖范围之内。补强板130的材质为金属材质，优选为不锈钢材质。

实施例6

参阅图6，图6示出了根据本实用新型实施例6提出的一种压力传感器的剖面结构示意图，相比于实施例1，本实施例中的压力传感器中的力敏感体4容设于凹槽21内，基底40的第二表面与第一基板10间设有第三隔离层124以对基底40起到支撑、隔离作用。本实施例中的力敏感体4不具有导电通孔50、第一基板10内不设有第一引线70。在本实施例中，第二隔离层30构造为第二基板31，基底40的第一表面略低于第一隔离层20朝向第二基板31的表面，以使得第一表面与第二基板31间形成第二隔离腔。在第二隔离腔内设有第四隔离层125，第四隔离层125支撑设置在第二基板31与力敏感膜42之间，第四隔离层125将第二基板31所受外界压力耦合至力敏感膜42上。在垂直于基底40厚度方向的基底40宽度方向上，在基底40的第一表面上设有一对第一焊盘122，该一对第一焊盘122分别设置在力敏感膜42的两侧位置。第一焊盘122与力敏感膜42的第一焊盘相电性连接，第一焊盘122朝向第二基板31的一面设有第二导电介质121。第二基板31内布设有至少一对金属连接，第二引线123朝向基底40的出头位置与第二导电介质121相对应，第二导电介质121与第二引线123相电性连接。力敏感膜42变形所产生的压力信号依次通过第一焊盘122、第二导电介质121以及第二引线123引出。

具体地，第四隔离层125的材质为绝缘胶、阻焊层、硅、氧化硅或氮化硅中的至少一种。当第四隔离层125的材质为硅、氧化硅或氮化硅时，第三第四隔离层125和第四隔离层125在生产过程中通过刻蚀形成。第二导电介质121的材质为导电银浆或导电胶，优选为导电胶。

在本实施例中，压力传感器受力所产生的压力信号能从所受力方向引出。

实施例7

参阅图7，图7示出了根据本实用新型实施例7提出的一种压力传感器的剖面结构示意图，相比于实施例1，本实施例的压力传感器还包括电容器，电容器包括第一电极板141和第二电极板142。所述电容器设置在所述空腔41内。在所述基底40的厚度方向上，所述空腔41具有相对的顶部和底部，顶部邻接力敏感膜42。第一电极板141和第二电极板142分别相对设置在顶部和底部上。在基底40的厚度方向上，第一电极板141和第二电极板142在第一表面的正投影相重叠。在本实施例中，一对第一焊盘122设置在所述力敏感膜的两侧，第一电极板141和第二电极板142分别与两侧的第一焊盘122相电性连接。当第二隔离层30受力传递至力敏感膜42上，力敏感膜42产生形变，导致第一电极板141和第二电极板142之间的间距变小，电容器的电容量变大，电容器产生压力信号，该压力信号依次通过第一焊盘122、导电通孔50和焊球60引出，最后从第一基板10上的第一引线70输出。

实施例8

参阅图8，图8示出了根据本实用新型实施例8提出的一种压力传感器的剖面结构示意图，相比于实施例1，实施例8提出的压力传感器还包括温度传感器80，温度传感器80设置在第一基板10内，温度传感器80与第一基板10中的电路相电性连接。温度传感器80在第一基板10的加工过程中制造而成。在本实施例中，温度传感器80为电阻温度检测器，电阻温度检测器的阻值会随着温度的升高而变大、温度的降低而减小，以输出温度信息。进一步地，电阻温度检测器的材质为金属铂、金属镍或金属铜中的至少一种。电阻温度检测器的材质优选为金属铜材质，铜材质与第一基板10的制造相兼容，降低生产工艺难度以及减少生产成本。

实施例9

参阅图9，图9示出了根据本实用新型实施例9提出的一种压力传感器的剖面结构示意图，相比于实施例1，实施例9提出的压力传感器还包括温度传感器80，相较于实施例2中的温度传感器80，实施例3中的温度传感器80设置在基底40的第一表面。温度传感器80可以是采用离子注入形成的电阻，也可以是采用离子注入形成的二极管。当温度传感器80为电阻时，电阻的阻值会随着温度的升高而变大、温度的降低而减小；当温度传感器80为二极管时，二极管的阻值随温度的升高而变小、温度的降低而变大，以输出温度信号。温度传感器80通过贯穿基底40的导电通孔50将温度信息从第一表面转移至第二表面，再通过依次焊接连接的焊球60和第二焊盘将温度信号从第一基板10上的电路引出(上述的与温度传感器80电连接的导电通孔50和焊球60在图中未示出)。

结合图10所示，图10是根据本实用新型一实施例提供的一种压力传感器的阵列结构示意图，第一隔离层20上设有若干个阵列设置在凹槽21，每个凹槽21内均设有一个力敏感体4，所述力敏感体4的压力信号通过第一基板10(图中未示出)中的第一引线70引出。示例性地，以其中两个力敏感体4示意，一力敏感体4输出的压力信号分别为第一输出信号161和第二输出信号162，第一输出信号161和第二输出信号162与第一输出电压18相对应，另一力敏感体4输出的压力信号分别为第三输出信号163和第四输出信号164，第三输出信号163与第四输出信号164与第二输出电压19相对应。每个输出电压的大小变化示出了与其相对应的力敏感体4所受压力的大小以及变化。在本实施方式中，第一隔离层20中设有3×3式的力敏感体4布局方式；可选地，也可以根据实际情况采用其它数量的力敏感体4以及适合的布局方式，在此不作具体限定。

结合图11所示，图11示出了根据本实用新型一实施例提供的一种待检测力的部件的剖面结构示意图，第一待检测力部件201、第二待检测力部件202和第三待检测力部件203依次相抵接设置。示例性地，第一待检测力部件201、第二待检测力部件202和第三待检测力部件203为电芯。第一待检测力部件201、第二待检测力部件202和第三待检测力部件203具有朝相邻待检测力部件方向的压力，如膨胀力或挤压力。本申请的压力传感器1设置在第一待检测力部件201、第二待检测力部件202和第三待检测力部件203之间的相邻位置，压力传感器1的受力方向与压力方向相平行。当待检测力部件受外界力或在使用过程中受热膨胀，不同的待检测力部件或同一待检测力部件的不同区域所收到的压力不同，不同区域的压力传感器1的受力程度不一样，于是输出的压力信号不一样，通过检测压力传感器1的输出变化，可以预测局部区域的压力大小。在一些特殊应用场合，如电池包检测，可以通过压力传感器1检测电池包的早期膨胀力的大小，预测电池包的鼓包的发生，以提高压力传感器1所应用产品的安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (21)

1.一种压力传感器，其特征在于，包括：

第一基板；

第一隔离层，所述第一隔离层层叠设置在所述第一基板上；所述第一隔离层中设有至少一个凹槽；

至少一个力敏感体，每个所述力敏感体嵌设于所述凹槽内，所述力敏感体包括基底，在所述基底的厚度方向上，所述基底具有相对的第一表面和第二表面；所述基底包括容纳在所述基底的主体内部的第一空腔以及位于所述基底的所述第一空腔和所述第一表面之间的力敏感膜；在所述基底的厚度方向上，所述第一空腔包括相对设置的底部和顶部，所述顶部与所述力敏感膜直接接触；

所述力敏感体包括多个第一焊盘，在所述基底的厚度方向上，所述多个第一焊盘位于所述力敏感膜背离所述第一空腔的一侧，所述第一焊盘输出关于所述力敏感膜形变的信号。

2.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述的压力传感器还包括：

受力承载体，所述受力承载体设置在所述第一表面；在所述基底的厚度方向上，所述受力承载体在所述第一表面的正投影与所述空腔在所述第一表面的正投影至少部分地重叠。

3.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述的压力传感器还包括第二隔离层，所述第二隔离层覆盖在所述第一隔离层以及所述力敏感体的背离所述第一基板的一侧的表面。

4.如权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，所述第二隔离层为柔性电路板或胶层。

5.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述力敏感体周向的侧壁与所述凹槽的槽壁相隔离。

6.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述第一表面凸设于或齐平于所述第一隔离层背离所述第一基板的一面。

7.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述第一隔离层的材料为阻焊层或环氧树脂中的至少一种。

8.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述第一基板远离所述力敏感体的一面贴设有补强板；在所述力敏感体的厚度方向上，所述凹槽处于所述补强板在所述第一基板的正投影的范围内。

9.如权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述的压力传感器还包括多个压敏电阻，所述多个压敏电阻与所述多个第一焊盘一一对应电连接；所述多个压敏电阻设置在所述力敏感膜远离所述第一空腔的一侧，所述多个压敏电阻的阻值随所述力敏感膜的形变而变化。

10.如权利要求9所述的压力传感器，其特征在于，所述力敏感体还包括：

多个导电通孔，所述多个导电通孔贯穿所述力敏感体主体，所述多个导电通孔用于将所述第一焊盘的信号从所述第一表面引至所述第二表面。

11.如权利要求10所述的压力传感器，其特征在于，

所述第一基板上设有第一引线；

所述力敏感体与所述第一基板相隔离设置，在所述第二表面和所述第一基板间具有连通所述导电通孔和所述引线的第一隔离腔；

在所述第一隔离腔内设有导电件以使得所述导电通孔与所述第一引线相电性连接。

12.如权利要求11所述的压力传感器，其特征在于，所述导电件包括焊球、导电胶和导电银浆中的至少一种。

13.如权利要求11所述的压力传感器，其特征在于，所述第一隔离腔内设有至少一个支撑件，所述支撑件支撑设置在所述力敏感体与所述第一基板之间。

14.如权利要求13所述的压力传感器，其特征在于，所述支撑件包括均压焊球或垫片；

所述垫片的材质包括绝缘胶、阻焊层、金属或硅中的至少一种。

15.如权利要求9所述的压力传感器，其特征在于，所述的压力传感器还包括第二基板，所述第二基板构造为所述受力承载体，所述第二基板内设有第二引线；

所述第一表面与所述第二引线相对应位置设有所述第一焊盘，所述第一焊盘与所述压敏电阻相电性连接，所述第一焊盘和所述第二引线之间填设有第二导电介质以使所述第一焊盘和所述第二引线电连接。

16.如权利要求15所述的压力传感器，其特征在于，在所述第二基板和所述力敏感膜之间设有第四隔离层，以将所述第二基板的受力形变通过所述第四隔离层传递至所述力敏感膜上。

17.如权利要求15所述的压力传感器，其特征在于，在所述第二表面和所述第一基板间设有第三隔离层以对所述基底起到隔离支撑的作用。

18.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器还包括第一电极板和第二电极板；所述第一电极板和第二电极板分别相对的设置在所述第一空腔内的所述顶部和所述底部，所述第一电极板与所述力敏感膜相连接；所述第一电极板和所述第二电极板分别与对应的所述第一焊盘电连接，所述第一电极板和所述第二电极板形成电容结构；

其中，所述第一电极板随所述力敏感膜的受力形变而改变与所述第二电极板之间的距离，使所述电容结构的电容值也随之改变，以感测所述力敏感膜承受的压力。

19.如权利要求18所述的压力传感器，其特征在于，

在所述基底上设有贯穿所述基底的本体的多个导电通孔，所述多个导电通孔分别与所述多个第一焊盘电连接，以将所述信号由所述第一表面传输至所述第二表面；

在所述第一基板内设有第一引线，引线与所述基板朝向所述基底方向的一面设置的第二焊盘电连接，所述第二焊盘和所述导电通孔间设有焊球。

20.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述的压力传感器还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述第一基板内，或所述温度传感器设置在所述力敏感体的第一表面。

21.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，当所述凹槽的数量为多个时，所述凹槽在所述第一隔离层中呈阵列排布的方式排布。