本發(fā)明涉及MEMS芯片封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種MEMS壓力傳感器。

背景技術(shù)：

MEMS的英文全稱為Micro-Electro-Mechanical System，中文名稱為微機(jī)電系統(tǒng)，是指尺寸在幾毫米甚至更小的高科技裝置，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級(jí)，是一個(gè)獨(dú)立的智能系統(tǒng)。MEMS技術(shù)因具有微型化、智能化、高度集成化和可批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、汽車和航空航天系統(tǒng)等領(lǐng)域。

現(xiàn)有的MEMS壓力傳感器主要包括封裝結(jié)構(gòu)、壓力MEMS芯片和壓力ASIC芯片，其中，封裝結(jié)構(gòu)多采用PCB板和外殼組合的封裝形式，壓力MEMS芯片和壓力ASIC芯片設(shè)置在封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)。但是該封裝結(jié)構(gòu)不能有效保護(hù)壓力MEMS芯片和壓力ASIC芯片，MEMS芯片和壓力ASIC芯片容易受到外界氣體、液體及異物影響或腐蝕。另一種現(xiàn)有的MEMS壓力傳感器，為了保護(hù)封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)的芯片，在封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)充油，通過充油避免外界氣體、液體及異物對(duì)內(nèi)部芯片產(chǎn)生影響和腐蝕。但是，該MEMS壓力傳感器還需要設(shè)置信號(hào)調(diào)理電路，通過信號(hào)調(diào)理電路對(duì)MEMS壓力傳感器的信號(hào)進(jìn)行后續(xù)調(diào)整校準(zhǔn)，這就導(dǎo)致產(chǎn)品體積大，信號(hào)處理過程復(fù)雜。

綜上所述，如何在保護(hù)MEMS壓力傳感器的內(nèi)部芯片的同時(shí)，減小體積，簡(jiǎn)化信號(hào)處理過程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種MEMS壓力傳感器，以在保護(hù)MEMS壓力傳感器的內(nèi)部芯片的同時(shí)，減小體積，簡(jiǎn)化信號(hào)處理過程。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種MEMS壓力傳感器，包括：

殼體，所述殼體的一端敞口，另一端封閉；

膜片，密封設(shè)置于所述殼體的敞口端，所述膜片與所述殼體圍成充油腔，所述充油腔內(nèi)充滿保護(hù)油；

壓力ASIC芯片，設(shè)置于所述殼體內(nèi)；

壓力MEMS芯片，設(shè)置于所述殼體內(nèi)，所述壓力MEMS芯片與所述壓力ASIC芯片導(dǎo)線連接；

信號(hào)導(dǎo)出件，密封穿插固定于所述殼體的封閉端內(nèi)，且所述信號(hào)導(dǎo)出件的一端伸出所述殼體的外部，所述信號(hào)導(dǎo)出件與所述壓力ASIC芯片導(dǎo)線連接。

優(yōu)選地，在上述的MEMS壓力傳感器中，所述殼體包括：

基座，所述基座的兩端貫通；

底板，密封設(shè)置于所述基座的一端，所述膜片密封設(shè)置于所述基座的另一端，所述信號(hào)導(dǎo)出件設(shè)置于所述底板上。

優(yōu)選地，在上述的MEMS壓力傳感器中，所述底板為玻璃。

優(yōu)選地，在上述的MEMS壓力傳感器中，所述玻璃為燒結(jié)玻璃，且所述燒結(jié)玻璃燒結(jié)固定于所述基座的內(nèi)圈。

優(yōu)選地，在上述的MEMS壓力傳感器中，所述信號(hào)導(dǎo)出件為桿狀的金屬導(dǎo)針。

優(yōu)選地，在上述的MEMS壓力傳感器中，所述膜片通過壓環(huán)壓合密封固定在所述殼體的敞口端。

優(yōu)選地，在上述的MEMS壓力傳感器中，所述殼體的側(cè)壁上還設(shè)置有連通所述充油腔和外界的注油孔，所述注油孔通過密封球密封。

優(yōu)選地，在上述的MEMS壓力傳感器中，所述密封球?yàn)殇撉颉?/p>

優(yōu)選地，在上述的MEMS壓力傳感器中，所述壓力ASIC芯片和所述壓力MEMS芯片均固定于所述殼體的封閉端。

優(yōu)選地，在上述的MEMS壓力傳感器中，所述壓力ASIC芯片固定于所述殼體的封閉端上，所述壓力MEMS芯片疊置于所述壓力ASIC芯片上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明中的MEMS壓力傳感器，由殼體和膜片圍成充油腔，壓力ASIC芯片和壓力MEMS芯片均設(shè)置于殼體內(nèi)，被充油腔內(nèi)的保護(hù)油保護(hù)，信號(hào)導(dǎo)出件密封穿插固定于殼體的封閉端，且信號(hào)導(dǎo)出件的一端伸出殼體外部，壓力ASIC芯片與信號(hào)導(dǎo)出件導(dǎo)線連接，壓力MEMS芯片與壓力ASIC芯片導(dǎo)線連接。工作時(shí)，外界壓力信號(hào)作用至膜片上使膜片產(chǎn)生形變，膜片形變導(dǎo)致充油腔內(nèi)保護(hù)油體積變化，將壓力信號(hào)傳遞至壓力MEMS芯片，壓力MEMS芯片輸出信號(hào)經(jīng)壓力ASIC芯片信號(hào)處理，直接通過信號(hào)導(dǎo)出件輸出測(cè)試壓力值。該MEMS壓力傳感器不僅可以避免外界壓力媒體與壓力MEMS芯片直接接觸，特別是在壓力媒體存在腐蝕、臟污及水汽時(shí)，可有效避免對(duì)壓力MEMS芯片及壓力ASIC芯片的損傷，并且不需要設(shè)置信號(hào)調(diào)理電路對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行校對(duì)，因此，減小了MEMS壓力傳感器的體積，簡(jiǎn)化了信號(hào)處理過程。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種MEMS壓力傳感器的剖視圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種MEMS壓力傳感器的剖視圖；

圖4為圖3的俯視圖。

其中，1為壓環(huán)、2為殼體、21為基座、211為注油孔、22為底板、3為信號(hào)導(dǎo)出件、4為密封球、5為壓力MEMS芯片、6為壓力ASIC芯片、7為膜片。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是提供了一種MEMS壓力傳感器，能夠在保護(hù)MEMS壓力傳感器的內(nèi)部芯片的同時(shí)，減小體積，簡(jiǎn)化信號(hào)處理過程。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參考圖1-圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種MEMS壓力傳感器，包括殼體2、膜片7、壓力ASIC芯片6、壓力MEMS芯片5和信號(hào)導(dǎo)出件3。其中，殼體2的一端敞口，另一端封閉；膜片7密封設(shè)置于殼體2的敞口端，膜片7與殼體2圍成充油腔8，充油腔8內(nèi)充滿保護(hù)油，保護(hù)油優(yōu)選為硅油；壓力ASIC芯片6和壓力MEMS芯片5均設(shè)置于殼體2內(nèi)，被硅油保護(hù)；壓力MEMS芯片5與壓力ASIC芯片6導(dǎo)線連接；信號(hào)導(dǎo)出件3密封穿插固定于殼體2的封閉端內(nèi)，且信號(hào)導(dǎo)出件3的一端伸出殼體2的外部，信號(hào)導(dǎo)出件3與壓力ASIC芯片6導(dǎo)線連接。

該MEMS壓力傳感器的工作原理是：工作時(shí)，外界壓力信號(hào)作用至膜片7上使膜片7產(chǎn)生形變，膜片7形變導(dǎo)致充油腔8內(nèi)保護(hù)油體積變化，將壓力信號(hào)傳遞至壓力MEMS芯片5，壓力MEMS芯片5輸出信號(hào)經(jīng)壓力ASIC芯片6信號(hào)處理，直接通過信號(hào)導(dǎo)出件3輸出測(cè)試壓力值。該MEMS壓力傳感器不僅可以避免外界壓力媒體與壓力MEMS芯片5直接接觸，特別是在壓力媒體存在腐蝕、臟污及水汽時(shí)，可有效避免對(duì)壓力MEMS芯片5及壓力ASIC芯片6的損傷，并且不需要設(shè)置信號(hào)調(diào)理電路對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行校對(duì)，因此，減小了MEMS壓力傳感器的體積，簡(jiǎn)化了信號(hào)處理過程。該MEMS壓力傳感器可以達(dá)到很高的防水等級(jí)，適用于各種汽車、工業(yè)、消費(fèi)領(lǐng)域。

在本實(shí)施例中，對(duì)殼體2進(jìn)行優(yōu)化，殼體2包括基座21和底板22，基座21的兩端貫通，為筒形結(jié)構(gòu)；底板22密封設(shè)置于基座21的一端，底板22即殼體2的封閉端，膜片7密封設(shè)置于基座21的另一端，信號(hào)導(dǎo)出件3設(shè)置于底板22上。殼體2采用分體結(jié)構(gòu)，方便加工制造，同時(shí)方便內(nèi)部構(gòu)件安裝。當(dāng)然，殼體2還可以為一體結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，底板22為玻璃，可以觀察內(nèi)部芯片和保護(hù)油的工作狀況，便于檢修。當(dāng)然，底板22還可以為其它絕緣材料，如絕緣塑料等。

更進(jìn)一步地，上述玻璃為燒結(jié)玻璃，且燒結(jié)玻璃燒結(jié)固定于基座21的內(nèi)圈，通過燒結(jié)固定可以增大密封性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，防止漏油。

在本實(shí)施例中，信號(hào)導(dǎo)出件3為桿狀的金屬導(dǎo)針，金屬導(dǎo)針的一端伸出殼體2的外部，用于和外部設(shè)備連接，傳遞壓力信號(hào)。桿狀結(jié)構(gòu)便于穿插固定于殼體2的封閉端。當(dāng)然還可以為其它形狀。信號(hào)導(dǎo)出件3的數(shù)量根據(jù)實(shí)際情況而定，本實(shí)施例給出了數(shù)量為四個(gè)的情況，當(dāng)然，還可以是一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)等更多個(gè)。

在本實(shí)施例中，膜片7通過壓環(huán)1壓合密封固定在殼體2的敞口端，壓環(huán)1的形狀與殼體2的敞口端的形狀吻合，直接將膜片7壓合在殼體2的敞口端，方便膜片7的拆裝更換。當(dāng)然，膜片7還可以通過粘接密封固定于殼體2的敞口端。

為了方便向充油腔8內(nèi)充保護(hù)油，本實(shí)施例中的殼體2的側(cè)壁上還設(shè)置有連通充油腔8和外界的注油孔211，注油孔211通過密封球4密封?？梢栽诓淮蜷_膜片7的條件下，直接通過注油孔211向充油腔8內(nèi)注油。當(dāng)然，也可以不設(shè)置注油孔211，而是在安裝膜片7前，先充滿保護(hù)油，只是保護(hù)油的加注和更換不方便。

作為優(yōu)化，密封球4為鋼球，還可以為塑料球等，只要能夠起到密封注油孔211的作用即可。

對(duì)壓力ASIC芯片6和壓力MEMS芯片5的安裝形式進(jìn)行優(yōu)化，如圖1和圖2所示，在本實(shí)施例中，壓力ASIC芯片6和壓力MEMS芯片5均固定于殼體2的封閉端，并排設(shè)置，優(yōu)選地，多個(gè)信號(hào)導(dǎo)出件3并列設(shè)置，并與芯片并排設(shè)置。這樣設(shè)置可以降低整個(gè)MEMS壓力傳感器的高度，進(jìn)一步減小體積。

如圖3和圖4所示，本實(shí)施例提供了另一種壓力ASIC芯片6和壓力MEMS芯片5的安裝形式，壓力ASIC芯片6固定于殼體2的封閉端上，壓力MEMS芯片5疊置于壓力ASIC芯片6上，優(yōu)選地，多個(gè)信號(hào)導(dǎo)出件3沿圓周方向布置于壓力ASIC芯片6的周圍。這樣設(shè)置可以減小MEMS壓力傳感器的徑向尺寸，進(jìn)一步減小體積。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。