[发明专利]微模制流体压力传感器壳体

说明书

本发明题为“微模制流体压力传感器壳体”。本发明公开了一种微压力传感器，该微压力传感器包括：感测管芯，该感测管芯安装在衬底上；环结构，该环结构环绕感测管芯；和硅树脂材料，该硅树脂材料包覆模制到环结构的外部以与环结构形成密封并且填充环结构的内部。环结构在底侧具有一个或多个腿部，该一个或多个腿部穿过配合孔卡扣配合到衬底，使得环结构环绕感测管芯；并且硅树脂材料的顶表面接收外部压力并且将外部压力传输到感测管芯的感测表面以在感测管芯上生成输出信号，其中处理器将输出信号转换为压力读数。压力传输介质将所接收的外部压力传输到感测管芯的感测表面以从感测管芯生成输出信号，其中处理器将输出信号转换为压力读数。

技术领域

本公开整体涉及流体压力传感器，并且更具体地涉及一次性流体压力传感器。

背景技术

在许多商业领域中，必须使用一次性传感器设备。随着对一次性医疗设备的需求不断增长，尤其如此。然而，这些一次性传感器设备通常必须根据低成本和大量生产方法来生产，以证明与处理每个传感器设备相关联的花费是合理的。

例如，如美国专利5,184,107、美国专利8,129,624和PCT公布WO2007/051779中所述，常规压力传感器的特征在于相对复杂的制造工艺，这导致不适用于一次性医疗设备内的相对昂贵的传感器。

基于前文所述，需要一种改进的技术来制造用于低成本且可靠的传感器设备的紧凑型压力传感器。

发明内容

本发明公开了一种用于压力测量的一次性传感器。根据实施方案，一次性传感器包括感测管芯，该感测管芯被配置为在接收到感测表面上的外部压力之后输出电信号；印刷电路板(PCB)，该印刷电路板(PCB)电连接到感测管芯，其中PCB为感测管芯提供功率和信号处理；环结构，该环结构包围感测管芯，其中该环结构在其底侧具有一个或多个腿部，其中该一个或多个腿部穿过配合孔卡扣配合到PCB；以及硅树脂材料，该硅树脂材料设置在环结构的顶侧上方，从而在环结构上方形成第一部分和填充环结构的内部的第二部分，其中第一部分接收外部压力，并且第二部分将外部压力传输到感测管芯的感测表面。

根据实施方案，一种构建一次性压力传感器的方法包括：在印刷电路板(PCB)上提供感测管芯，其中感测管芯被配置为在接收到外部压力之后输出电信号，其中PCB向感测管芯提供功率和信号处理；通过在环结构上方注入硅树脂材料来提供在底侧具有一个或多个柔性腿部的环结构模块，其中硅材料包覆模制到外部以形成环结构顶部的密封并且填充在环结构的内部内；在组装期间，该多个腿部被插入该多个配合孔中，使得环结构环绕感测管芯。在操作中，硅树脂材料的顶表面接收外部压力并且将外部压力传输到感测管芯的感测表面以在感测管芯上生成输出信号，其中处理器将输出信号转换为压力读数。

将该一个或多个腿部插入穿过PCB中的配合孔，其中环结构包围感测管芯；以及将硅树脂材料设置在环结构的顶侧上方，从而在环结构上方形成第一部分硅树脂材料，并且在环结构内部形成第二部分硅树脂材料并且搁置在感测管芯上；其中第一部分硅树脂材料接收外部压力，并且第二部分硅树脂材料将外部压力传输到感测管芯。

优选地，硅树脂材料和环结构为不透明材料。

优选地，硅树脂材料通过混合两种硅橡胶而形成。

优选地，感测管芯为配备有布置在惠斯通电桥电路中的压阻式传感器的硅芯片。

附图说明

附图还示出了本实施方案，并且与具体实施方式一起用于解释所公开的实施方案，其中类似的附图标号在整个单独的视图中是指相同的或功能上类似的元件，并且并入说明书中并形成说明书的一部分。

图1为根据某些实施方案的用于微压力传感器的模制环结构的透视图；

图2为图1中的模制环结构的剖视图；

图3A示出了利用粘合剂直接联接到图1中的模制环结构的微压力传感器和PCB组件的透视图；