[发明专利]一种压力传感器及其制备方法

说明书

本发明提供一种压力传感器及其制备方法，该压力传感器包括主体结构、设于主体结构一端的信号输出端子、以及设于主体结构内部的压力传感组件，主体结构内部设有空腔，主体结构远离信号输出端子的一端设有连通空腔的介质通道，压力传感组件包括：载板，隔离空腔和介质通道；压力传感芯片，通过导电结构倒装焊接于载板的底部，且正对介质通道；电路板，设置于空腔内，并分别与信号输出端子和导电结构电性连接。本发明通过倒装焊技术将压力传感芯片直接倒装焊接于载板的底部，简化了封装工艺，降低产品成本；此外，通过载板来代替电路板去承受介质压力，避免电路板损坏，同时还将压力传感芯片正对介质通道，芯片不易脱落，能兼容更多介质。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种压力传感器及其制备方法。

背景技术

压力传感器是通过压力敏感单元感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号，再由信号处理单元处理成对应需要的模拟输出或者数字输出形式，主要用于测量各种介质(如气体、液体)的压力。

常用压力传感器的压力敏感单元包含以下几种技术，陶瓷电容/陶瓷电阻/玻璃微熔/溅射薄膜/微机电系统(MEMS)。针对传感器的使用环境，传感器需要兼容水/油/压缩空气/天然气/制冷剂等复杂的介质环境，并且有严格的密封要求。

现有技术当中，目前使用的压力传感器的封装形式有：(一)陶瓷电容/陶瓷电阻式压力传感器，国内陶瓷电容技术并未十分成熟，至今开发成本较高；(二)玻璃微熔/溅射薄膜式压力传感器，其将压力感应模块固定在基座上，可实现介质隔离和全密封，然而技术难度大，成本高，并不普及；(三)目前广泛应用的MEMS压力传感，其常见生产工艺有背面胶粘贴芯片、共晶焊和充油的方式；背面胶粘贴芯片的方式是压力敏感芯片通过胶粘接，再通过金线或铝线实现电连接，而粘结胶只适用于洁净气体和较低压力量程，不能用于其它介质的压力测量，应用范围小；共晶焊的方式是以共晶焊接将压力芯片封接在金属管壳上，再通过金线或铝线实现电连接，此方式的问题在于芯片成本高，激光焊电阻焊工艺多，生产封装工艺复杂、成本高；充油的方式是将压力传感器芯片封装于充满硅油的密闭结构中，外加压力通过硅油从不锈钢膜片传递到压力传感器芯片上，此方式的问题在于零部件多，工艺复杂，产品的成本非常高。并且上述三种压力传感器普遍存在芯片易脱落的技术困扰，对介质的兼容性有限。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种压力传感器及其制备方法，以解决现有技术当中的压力传感器成本高的技术问题。

根据本发明实施例当中的一种压力传感器，包括主体结构、设于所述主体结构一端的信号输出端子、以及设于所述主体结构内部并与所述信号输出端子连接的压力传感组件，所述主体结构内部设有空腔，所述主体结构远离所述信号输出端子的一端设有连通所述空腔的介质通道，所述压力传感组件包括：

载板，设置于所述空腔与所述介质通道的连通处，以隔离所述空腔和所述介质通道；

压力传感芯片，通过导电结构倒装焊接于所述载板的底部，所述压力传感芯片置于所述介质通道中且正对所述介质通道；

电路板，设置于所述空腔内，并分别与所述信号输出端子和所述导电结构电性连接。

进一步地，所述载板包括隔离板以及设于所述隔离板底部的焊接板，所述隔离板隔离所述空腔和所述介质通道，所述压力传感芯片倒装焊接于所述焊接板的底部。

进一步地，所述焊接板在所述压力传感芯片焊接的位置上设置有通孔，所述导电结构包括设置于所述通孔内的导电材料。

进一步地，所述导电结构还包括导电镀层和焊料，所述导电镀层镀设在所述焊接板表面上并覆盖所述通孔的孔口，所述导电镀层与所述导电材料连接，所述焊料印刷在所述导电镀层上。

进一步地，所述电路板通过导线与所述导电结构电性连接，所述隔离板在被所述焊接板压盖的位置上设有穿线孔，所述穿线孔与所述通孔相对，所述导线穿过所述穿线孔。