一种压阻式压力传感器芯片的封装结构的制作方法

1.本实用新型涉及封装技术领域，具体来说，涉及一种压阻式压力传感器芯片的封装结构。


背景技术：

2.压阻式压力传感器是利用单晶硅的压阻效应而构成。其采用单晶硅片为弹性元件，在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺，在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻，并将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内。当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散在上面的应变电阻产生于被测压力成正比的变化，再由桥式电路获相应的电压输出信号。
3.在实际使用过程中，为了增加压阻式压力传感器芯片的使用寿命，一般会对其进行封装，封装技术是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。现有的封装技术中，多数压阻式压力传感器封装结构虽然对压阻式压力传感器芯片进行封装保护，但是无法对与压阻式压力传感器芯片连接的接线引脚进行保护，从而导致接线端子在传感器运输过程中或闲置时易受到碰撞而损坏；另外，现有的封装结构普遍存在压力传感器芯片位移和引线弯曲不当问题，可能造成封装外壳开裂、芯片金属化层变形、焊头翘起、互连线腐蚀断开、开路、短路等现象，从而引起压力传感器失效。
4.专利号cn211425726u公开了一种基于基板的硅压阻式压力传感器封装结构，其通过将接线端子收缩至下基板的内部，来实现对接线端子进行保护，然而这种防护方式在实际使用时，接线端子一直在弹簧的作用下处于受力状态，且对l型块持续产生压力，这样很容易导致接线端子变形，从而影响使用效果。
5.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

6.针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种压阻式压力传感器芯片的封装结构，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
7.为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：
8.一种压阻式压力传感器芯片的封装结构，包括从上至下依次设置的压环、隔离膜片、u形座及基板，u形座的内部设置有压力传感器芯片，压力传感器芯片的底端通过绝缘贴片胶与u形座的内底端连接，基板的内部两侧均匀设置有若干接线引脚，接线引脚通过导线与压力传感器芯片连接，基板的底部外侧设置有防护壳体，防护壳体的顶端通过若干伸缩组件与基板的顶部外侧活动连接。
9.进一步的，为了提高芯片保护的可靠性，隔离膜片与u形座之间的间隙填充设置有硅油，u形座外侧与基板内侧之间的间隙填充设置有塑封体。
10.进一步的，为了实现防护壳体的上下移动，伸缩组件包括竖直卡接于基板外侧的伸缩杆，伸缩杆的中部活动套设有移动块，伸缩杆的中部且位于移动块的内侧套设有第一弹簧，伸缩杆的中部且位于移动块的内侧及第一弹簧的底端固定设置有限位块。
11.进一步的，为了实现对移动块进行限位，基板的顶部横向卡接有伸缩块，伸缩块靠近移动块的一侧为弧形结构，且伸缩块的另一侧设置有第二弹簧。
12.进一步的，为了实现利用移动块带动伸缩块的自动伸缩，移动块的两端均为斜切面结构，且伸缩块的一端与移动块的斜面相切。
13.本实用新型的有益效果为：
14.(1)、通过对基板封装中的隔离膜片的结构设计、在u形座与隔离膜片之间填充硅油、在u形座与基板之间填充塑封体，且对绝缘贴片胶以及硅油的选择和处理进行了优化，从而提高芯片保护的可靠性；另外，通过采用20um线径键合导线将压力传感器芯片与接线引脚连接，便于压阻压力输出漂移具有良好的稳定性。
15.(2)、通过设置伸缩组件，可以使防护壳体相对于基板进行灵活收缩，且通过伸缩块与移动块的配合可以实现防护壳体的定位，从而利用防护壳体对接线引脚进行保护，相比于利用接线引脚的收缩进行保护的方式，本实用新型的保护方式可以避免接线引脚受损并保证接线引脚的使用效果。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是根据本实用新型实施例的一种压阻式压力传感器芯片的封装结构的剖视图；
18.图2是图1中a处的局部放大图；
19.图3是根据本实用新型实施例的一种压阻式压力传感器芯片的封装结构的俯视图；
20.图4是根据本实用新型实施例的一种压阻式压力传感器芯片的封装结构中移动块的轴测图。
21.图中：
22.1、压环；2、隔离膜片；3、u形座；4、基板；5、压力传感器芯片；6、绝缘贴片胶；7、接线引脚；8、导线；9、防护壳体；10、伸缩组件；1001、伸缩杆；1002、移动块；1003、第一弹簧；1004、限位块；1005、伸缩块；1006、第二弹簧；11、硅油；12、塑封体。
具体实施方式
23.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
24.根据本实用新型的实施例，提供了一种压阻式压力传感器芯片的封装结构。
25.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，如图1
‑
4所示，根据本实用新型实施例的压阻式压力传感器芯片的封装结构，包括从上至下依次设置的压环1、隔离膜
片2、u形座3及基板4，u形座3的内部设置有压力传感器芯片5，压力传感器芯片5的底端通过绝缘贴片胶6与u形座3的内底端连接，基板4的内部两侧均匀设置有若干接线引脚7，接线引脚7通过导线8与压力传感器芯片5连接，且导线8为20um线径键合线，基板4的底部外侧设置有防护壳体9，防护壳体9的顶端通过若干伸缩组件10与基板4的顶部外侧活动连接。
26.借助于上述方案，通过对基板4封装中的隔离膜片2的结构设计、将压力传感器芯片5与u形座3通过绝缘贴片胶6连接，且对绝缘贴片胶6的选择和处理进行了优化，从而提高芯片保护的可靠性；另外，通过采用20um线径键合导线8将压力传感器芯片5与接线引脚7连接，便于压阻压力输出漂移具有良好的稳定性。
27.在一个实施例中，隔离膜片2与u形座3之间的间隙填充设置有硅油11，u形座3外侧与基板4内侧之间的间隙填充设置有塑封体12，这样可以提高芯片保护的可靠性。
28.在一个实施例中，伸缩组件10包括竖直卡接于基板4外侧的伸缩杆1001，伸缩杆1001的中部活动套设有移动块1002，伸缩杆1001的中部且位于移动块1002的内侧套设有第一弹簧1003，伸缩杆1001的中部且位于移动块1002的内侧及第一弹簧1003的底端固定设置有限位块1004，这样可以通过伸缩杆1001带动防护壳体9进行上下移动。
29.在一个实施例中，基板4的顶部横向卡接有伸缩块1005，伸缩块1005靠近移动块1002的一侧为弧形结构，且伸缩块1005的另一侧设置有第二弹簧1006，这样可以实现对移动块1002进行限位。
30.在一个实施例中，移动块1002的两端均为斜切面结构，且伸缩块1005的一端与移动块1002的斜面相切，这样可以实现利用移动块1002带动伸缩块1005的自动伸缩。
31.为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下就本实用新型在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
32.在实际应用时，当不锈钢隔离膜片2受到力的作用后会发生形变，形变所产生的力会通过硅油11来传导到压力传感器芯片5上，而压力传感器芯片5感受到压力作用后输出电信号。这个过程中由于不锈钢材质的隔离膜片2优良的弹性性能和硅油11在较小压力下的几乎不可被压缩的特点使得外部压力作用在隔离膜片2上时可以被无损传递到压力传感器芯片5表面上，然后电信号通过接线引脚7传出。
33.当传感器在运输过程中或闲置时，下拉防护壳体9，防护壳体9带动伸缩杆1001下移，伸缩杆1001通过限位块1004带动移动块1002下移，此时移动块1002通过底部的斜面压缩伸缩块1005，移动块1002继续下移至伸缩块1005下方时，伸缩块1005伸出并通过移动块1002顶部的斜面将移动块1002进行限位，此时，防护壳体9将接线引脚7进行包覆保护；反之，当传感器需要使用时，向上推动防护壳体9，防护壳体9带动伸缩杆1001上移(此时，伸缩杆1001首先利用限位块1004压缩第一弹簧1003，第一弹簧1003再将弹力传送至移动块1002，这样可以实现移动块1002的缓冲)，伸缩杆1001带动移动块1002上移，当移动块1002移动至伸缩块1005上方时，伸缩块1005伸出并对移动块1002进行限位，从而防护壳体9将接线引脚7露出。
34.综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过对基板4封装中的隔离膜片2的结构设计、在u形座3与隔离膜片2之间填充硅油11、在u形座3与基板4之间填充塑封体12，且对绝缘贴片胶6以及硅油11的选择和处理进行了优化，从而提高芯片保护的可靠性；另外，通过采用20um线径键合导线8将压力传感器芯片5与接线引脚7连接，便于压阻压力输出
漂移具有良好的稳定性。
35.此外，通过设置伸缩组件10，可以使防护壳体9相对于基板4进行灵活收缩，且通过伸缩块1005与移动块的配合可以实现防护壳体9的定位，从而利用防护壳体9对接线引脚7进行保护，相比于利用接线引脚7的收缩进行保护的方式，本实用新型的保护方式可以避免接线引脚7受损并保证接线引脚7的使用效果。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定，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。
37.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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。