本發(fā)明屬于壓力傳感器領域，涉及一種微型壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術：

1、壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器，根據(jù)傳感器原理可分為金屬應變片型，陶瓷型，擴散硅型，硅-藍寶石型，壓電型，電容或諧振型等。當前諸多壓力傳感器如應用于石油井下測量，會有較多缺陷或限制，比如：體積大限制應用，金屬外殼封裝不耐酸堿易腐蝕，采用硅油類介質(zhì)作隔離需專用的隔離膜片限制了材質(zhì)選擇，部分傳感器還有諸如易撞碎，量程不足，不耐高溫等缺陷。

2、石油鉆井過程中為更好的及時了解井內(nèi)狀況，需對井下各類參數(shù)進行測量。井內(nèi)壓力參數(shù)是一項重要數(shù)據(jù)，石油井下測量環(huán)境苛刻，壓力高至100mpa，溫度高至150℃，且井內(nèi)有鉆井設備及鉆井液，需要一個可以耐受酸堿環(huán)境，抗腐蝕抗震抗撞擊性好的測量設備。

3、為滿足測量井下壓力參數(shù)的需要，需要一款微小尺寸的壓力傳感器。此傳感器首要解決的問題是能夠在復雜的鉆井井下正常工作，因此，相對于現(xiàn)有諸多壓力傳感器而言，此類應用環(huán)境的壓力傳感器關鍵問題是封裝方式，封裝材質(zhì)及相應的可批量生產(chǎn)性，但現(xiàn)有的壓力傳感器無法達到封裝要求，無法承受高壓、高溫和高腐蝕的工作環(huán)境。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供一種微型壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)，剛性強度好，耐高壓，耐高溫，耐酸堿，耐腐蝕，整體體積小。

2、為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)：

3、一種微型壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)，包括殼體、隔離軟膠和柔性電路板；

4、基板設置在殼體內(nèi)部，基板上設置有硅晶元，隔離軟膠覆蓋在硅晶元上，柔性電路板一端與硅晶元連接，另一端伸出殼體；

5、殼體采用高分子樹脂，殼體將隔離軟膠、硅晶元和基板包裹密封。

6、優(yōu)選的，殼體頂部設置有壓力傳入口，壓力傳入口一端與殼體外部連通，另一端與隔離軟膠連通，壓力傳入口內(nèi)設置有隔離軟膠。

7、進一步，壓力傳入口采用內(nèi)部填充了隔離軟膠的毛細管。

8、再進一步，毛細管內(nèi)徑為1mm。

9、優(yōu)選的，基板采用玻璃材質(zhì)。

10、優(yōu)選的，柔性電路板伸出殼體的一端連接電路接口。

11、優(yōu)選的，殼體采用beep6109a/b材料。

12、優(yōu)選的，殼體為膠囊狀結(jié)構(gòu)。

13、進一步，殼體直徑為10mm，高度為18mm。

14、優(yōu)選的，硅晶元和基板尺寸均為2.8mm×2.8mm。

15、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

16、本發(fā)明采用耐高溫、耐高壓的高分子樹脂作為封裝結(jié)構(gòu)的殼體，其拉伸強度67mpa，彈性模量3500mpa，彎曲強度100mpa，巴氏硬度45。通過定制模具將其固化成形后作為傳感器的外殼封裝。生產(chǎn)方便，剛性強度好，耐酸堿，耐腐蝕，整體體積小。硅晶元附著在基板上，通過焊接在晶元上的柔性電路板將電信號引出，提供電氣接口給控制單元。采用柔性電路板，在樹脂固化成形過程中不會發(fā)生線路斷裂的現(xiàn)象，免去金線綁定等過程。

17、進一步，用毛細管作為壓力引入口，內(nèi)部填充軟性膠體，并與硅晶元上覆蓋的軟性膠體相連，作為傳感器內(nèi)部晶元和外界介質(zhì)的隔離層。傳感器外界壓力通過此管傳入至硅晶元表面，作用在擴散硅層上產(chǎn)生應變，即可將壓力轉(zhuǎn)換成電信號。

技術特征：

1.一種微型壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括殼體(5)、隔離軟膠(2)和柔性電路板(7)；

2.根據(jù)權利要求1所述的微型壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，殼體(5)頂部設置有壓力傳入口(1)，壓力傳入口(1)一端與殼體(5)外部連通，另一端與隔離軟膠(2)連通，壓力傳入口(1)內(nèi)設置有隔離軟膠(2)。

3.根據(jù)權利要求2所述的微型壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，壓力傳入口(1)采用內(nèi)部填充了隔離軟膠(2)的毛細管。

4.根據(jù)權利要求3所述的微型壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，毛細管內(nèi)徑為1mm。

5.根據(jù)權利要求1所述的微型壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，基板(4)采用玻璃材質(zhì)。

6.根據(jù)權利要求1所述的微型壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，柔性電路板(7)伸出殼體(5)的一端連接電路接口(6)。

7.根據(jù)權利要求1所述的微型壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，殼體(5)采用beep6109a/b材料。

8.根據(jù)權利要求1所述的微型壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，殼體(5)為膠囊狀結(jié)構(gòu)。

9.根據(jù)權利要求8所述的微型壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，殼體(5)直徑為10mm，高度為18mm。

10.根據(jù)權利要求1所述的微型壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，硅晶元(3)和基板(4)尺寸均為2.8mm×2.8mm。

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種微型壓力傳感器封裝結(jié)構(gòu)，包括殼體、隔離軟膠和柔性電路板；基板設置在殼體內(nèi)部，基板上設置有硅晶元，隔離軟膠覆蓋在硅晶元上，柔性電路板一端與硅晶元連接，另一端伸出殼體；殼體采用高分子樹脂，殼體將隔離軟膠、硅晶元和基板包裹密封。剛性強度好，耐高壓，耐高溫，耐酸堿，耐腐蝕，整體體積小。

技術研發(fā)人員：劉洪濤,李寧,周小君,周波,張重愿,趙力,婁爾標,張權,顏輝,杜雪玲,馮惠,李峰,陰治平,程青松,張端瑞,楊雙寶,秦曼
受保護的技術使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9