本實用新型涉及壓力傳感器技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種高靈敏度集成壓力傳感器。
背景技術(shù):
隨著電子產(chǎn)品小型化微型化的發(fā)展,電子產(chǎn)品對其內(nèi)部元器件小型化的要求越來越高。壓力傳感器作為常見的傳感器,應(yīng)用于多種電子產(chǎn)品內(nèi),故壓力傳感器的小型化設(shè)計也成為關(guān)注重點。為了保證壓力傳感器的小型化設(shè)計,基于微機電系統(tǒng)(Micro-Electro-MechanicalSystem,MEMS)的壓力傳感器越來越受到人們關(guān)注?;贛EMS技術(shù)的壓力傳感器,包括基板,固定于所述基板的外殼,所述基板與所述外殼構(gòu)成所述壓力傳感器外部封裝結(jié)構(gòu)。所述外部封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)、所述基板上固定設(shè)置有壓力傳感器芯片和集成電路芯片,壓力傳感器芯片與集成電路芯片通過金屬引線打線的方式電連接,基板上設(shè)置有焊盤,基板焊盤將壓力傳感器內(nèi)部芯片與外部電子電路電連接,同時,壓力傳感器通過焊盤固定于外部主板上。
傳統(tǒng)的壓力傳感器半導(dǎo)體壓電阻抗擴散壓力傳感器是在薄片表面形成半導(dǎo)體變形壓力,通過外力(壓力)使薄片變形而產(chǎn)生壓電阻抗效果,從而使阻抗的變化轉(zhuǎn)換成電信號,但是對于靈敏度要求較高時,薄片變形量較小則會影響實際的測量。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種高靈敏度集成壓力傳感器,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種高靈敏度集成壓力傳感器,包括外部封裝結(jié)構(gòu),所述外部封裝結(jié)構(gòu)包括殼體和基板,所述外部封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有壓力傳感器芯片和集成電路芯片,所述壓力傳感器芯片包括彈性膜片、二氧化硅保護層和支撐環(huán),所述彈性膜片位于所述支撐環(huán)上,所述彈性膜片的兩端設(shè)有限位塊,所述限位塊為倒置的L形結(jié)構(gòu),所述限位塊在與所述彈性膜片接觸的位置設(shè)有壓敏電阻,所述彈性膜片的中心位置設(shè)有緩沖層,所述緩沖層的上表面設(shè)置有二氧化硅保護層,所述壓力傳感器芯片和集成電路芯片之間通過金屬引線通過打線的方式電連接。
優(yōu)選的,所述基板上設(shè)置有焊盤,焊盤將壓力傳感器芯片與外部電子電路電連接。
優(yōu)選的,所述集成電路芯片包括三段可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路LM17、儀表放大器AD620和外圍電路,所述AD620連接傳感器電橋,并通過電容與LM17連接。
優(yōu)選的,所述外殼采用不銹鋼外殼。
優(yōu)選的,所述外殼與所述基板固定設(shè)置,所述外殼與所述基板配合將所述壓力傳感器芯片及所述集成電路芯片與外部隔離。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果是:本實用新型通過在壓力傳感器芯片內(nèi)設(shè)置彈性膜片、二氧化硅保護層和支撐環(huán),彈性膜片與支撐環(huán)之間形成杠桿,通過杠桿原理彈性膜片上的微小外力都會在支撐環(huán)的作用下得到放大,彈性膜片引起壓敏電阻的電阻變化,從而使阻抗的變化轉(zhuǎn)換成電信號,具有結(jié)構(gòu)簡單、測量精度高、使用效果好等優(yōu)點。
附圖說明
圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型彈性膜片俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-壓敏電阻;2-彈性膜片;3-二氧化硅保護層;4-外殼;5-集成電路芯片;6-基板;7-限位塊;8-支撐環(huán);9-緩沖層。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
請參閱圖1-2,本實用新型提供一種技術(shù)方案:一種高靈敏度集成壓力傳感器,包括外部封裝結(jié)構(gòu),所述外部封裝結(jié)構(gòu)包括外殼4和基板6,所述外部封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有壓力傳感器芯片和集成電路芯片5,所述壓力傳感器芯片包括彈性膜片2、二氧化硅保護層3和支撐環(huán)8,所述彈性膜片2位于所述支撐環(huán)8上,所述彈性膜片2的兩端設(shè)有限位塊7,所述限位塊7為倒置的L形結(jié)構(gòu),所述限位塊7在與所述彈性膜片2接觸的位置設(shè)有壓敏電阻1,所述彈性膜片2的中心位置設(shè)有緩沖層9,所述緩沖層9的上表面設(shè)置有二氧化硅保護層3,所述壓力傳感器芯片和集成電路芯片5之間通過金屬引線采用打線的方式電連接。
所述基板6上設(shè)置有焊盤,焊盤將壓力傳感器芯片與外部電子電路電連接;所述集成電路芯片5包括三段可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路LM17、儀表放大器AD620和外圍電路,所述AD620連接傳感器電橋,并通過電容與LM17連接;所述外殼4采用不銹鋼外殼;所述外殼4與所述基板6固定設(shè)置,所述外殼4與所述基板6配合將所述壓力傳感器芯片及所述集成電路芯片5與外部隔離。
工作原理:通過在壓力傳感器芯片內(nèi)設(shè)置彈性膜片2、二氧化硅保護層3和支撐環(huán)8,彈性膜片2與支撐環(huán)8之間形成杠桿,通過杠桿原理彈性膜片2上的微小外力都會在支撐環(huán)8的作用下得到放大,彈性膜片2引起壓敏電阻1的電阻變化,從而使阻抗的變化轉(zhuǎn)換成電信號,具有結(jié)構(gòu)簡單、測量精度高、使用效果好等優(yōu)點。
盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。