[发明专利]一种平衡式结构体的硅压传感器芯片

说明书

本发明公开了一种平衡式结构体的硅压传感器芯片，包括衬底、感应薄膜和绝压罩；所述感应薄膜设于所述衬底上表面，绝压罩贴合于感应薄膜上表面；所述衬底下部设有合流腔，合流腔中部通过受压腔连通到感应薄膜下表面，合流腔边缘处通过通孔连通衬底上表面；所述感应薄膜上包括基于惠斯通电桥设计的四个压力应变电阻；所述绝压罩下方设置绝压腔，与感应薄膜上表面之间形成密封腔体；绝压罩内还设置有防爆支点。本发明采用芯片通孔结构，解决中高压力介质环境中使用硅背压芯片时芯片和基板结合强度不够的问题，充分发挥硅背压芯片低成本、高灵敏度和体积小的固有特点，从而满足领域内对高可靠和低成本同时需要满足的应用需求。

技术领域

本发明涉及硅压传感器领域，特别涉及一种平衡式结构体的硅压传感器芯片。

背景技术

中大量程的压力传感器，目前主要以陶瓷压力传感器和充油芯体传感器为主，但是这两种传感器在成本上都很高，导致很多场合难以普及应用。而硅压阻式背压芯片可以很好的解决成本问题，但是常规背压芯片是单面承受介质环境中的压力，而芯片和基板之间的常规贴片工艺无法保证足够的结合强度，所以在工作状态下，芯片介质面承受中高压力时，会出现芯片脱落等故障现象。

发明内容

本发明目的是：提供一种平衡式结构体的硅压传感器芯片，从芯片设计角度，采用芯片通孔结构，使得工作状态下芯片正面和背面实现介质压力平衡，从而大大降低了芯片工作时对胶水的粘接强度要求，提高了产品的可靠性，使得硅背压芯片可以替代陶瓷或充油芯体，并发挥低成本优势。

本发明的技术方案是：

一种平衡式结构体的硅压传感器芯片，包括衬底、感应薄膜和绝压罩； 所述感应薄膜设于所述衬底上表面，绝压罩贴合于感应薄膜上表面；

所述衬底下部设有合流腔，合流腔中部通过受压腔连通到感应薄膜下表面，合流腔边缘处通过通孔连通衬底上表面；

所述感应薄膜上包括基于惠斯通电桥设计的四个压力应变电阻；

所述绝压罩下方设置绝压腔，与感应薄膜上表面之间形成密封腔体；绝压罩内还设置有防爆支点。

优选的，所述衬底上表面设有电极点，用于输出感应薄膜产生的电信号。

优选的，所述硅压传感器芯片置于外壳内，所述衬底下端和外壳下端均固定于基板上。

优选的，所述基板上对应合流腔位置设有第一气孔，外壳上无透气结构。

优选的，所述基板上对应合流腔位置无透气结构，所述外壳上设有第二气孔。

优选的，所述防爆支点与绝压罩一体成型，位于绝压罩内绝压腔的中部；防爆支点的端部具有一定面积的平面，且与感应薄膜之间留有一定距离的缝隙。

优选的，所述通孔数量为多个，均匀分布于合流腔边缘处。

本发明的优点是：

本发明的平衡式结构体的硅压传感器芯片，采用芯片通孔结构，解决中高压力介质环境中使用硅背压芯片时芯片和基板结合强度不够的问题，充分发挥硅背压芯片低成本、高灵敏度和体积小的固有特点，将在汽车、水泵等领域有望普遍应用，从而满足领域内对高可靠和低成本同时需要满足的应用需求。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的平衡式结构体的硅压传感器芯片的结构示意图；

图2为实施例中的硅压传感器芯片的第一种封装结构示意图；

图3为实施例中的硅压传感器芯片的第二种封装结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的平衡式结构体的硅压传感器芯片，包括衬底1、感应薄膜2和绝压罩3；所述感应薄膜2设于所述衬底1上表面，绝压罩3贴合于感应薄膜2上表面。