阅读说明：本技术 一种低应力效应硅压传感器模块 (Low stress effect silicon pressure sensor module ) 是由 王东平 李正 于 2020-08-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种低应力效应硅压传感器模块,包括壳体,壳体内装有传感器芯片和电路芯片,还包括金属片,金属片伸入壳体中,壳体设有贯通的空腔,空腔包括A面和B面,A面靠近气孔,电路芯片通过低膨胀系数的硅胶固定在金属片朝向B面的一侧,传感器芯片通过低膨胀系数的金属胶固定在电路芯片朝向A面的一侧,壳体内全部涂覆有保护凝胶将金属片、电路芯片和传感器芯片进行包覆。壳体中是空腔,电路芯片仅靠金属片作为支撑点,无多余的塑料依附,具有在不同温度条件下的抵抗应力特性。电路芯片和金属片、传感器芯片和电路芯片之间均通过低膨胀系数的胶进行固定,环境温度升高时,受热膨胀幅度小,且两者膨胀方向相反,达到减小应力的影响。(The invention discloses a low stress effect silicon pressure sensor module, which comprises a shell, wherein a sensor chip and a circuit chip are arranged in the shell, the low stress effect silicon pressure sensor module also comprises a metal sheet, the metal sheet extends into the shell, the shell is provided with a through cavity, the cavity comprises an A surface and a B surface, the A surface is close to an air hole, the circuit chip is fixed on one side of the metal sheet facing the B surface through low-expansion-coefficient silica gel, the sensor chip is fixed on one side of the circuit chip facing the A surface through low-expansion-coefficient metal gel, and the metal sheet, the circuit chip and the sensor chip are coated by protective gel which is completely coated in the shell. The cavity is arranged in the shell, the circuit chip only uses the metal sheet as a supporting point, no redundant plastic is attached, and the circuit chip has the stress resistance characteristic under different temperature conditions. All fix through the glue of low expansion coefficient between circuit chip and the sheetmetal, sensor chip and the circuit chip, when ambient temperature risees, the thermal expansion range is little, and both expansion directions are opposite, reach the influence that reduces stress.)

一种低应力效应硅压传感器模块

技术领域

本发明属于传感器技术领域，特别涉及一种硅压传感器。

背景技术

采用MEMS工艺制作而成的硅压传感器具有结构简单、灵敏度高、高可靠性等特点，广泛用于各种环境下的压力监测和数据采集，但目前硅压传感器限于体积及结构设计，对其自身材质由于所经受的外作用力、高低温变化时的膨胀或收缩而产生应力。

目前常见的硅压传感器针对应力改善有两种方案：

一是使用低膨胀系数、高密封板材，如陶瓷，金属片。

二是选用低硬度系数的硅胶作为平台和硅压芯片的连接，利用硅胶的延展特性起到一定的改善作用。

这两种方案共同的缺点在于，工艺结构较为复杂、同时涉及多种组合使用，膨胀系数不匹配导致产品性能仍无法满足微压测量或高精度需求类的市场。

发明内容

为了解决上述上述问题，本发明提供的技术方案是：一种低应力效应硅压传感器模块，包括壳体，壳体内装有传感器芯片和电路芯片，还包括金属片，金属片伸入壳体中，壳体设有贯通的空腔，空腔包括A面和B面，A面靠近气孔，电路芯片通过低膨胀系数的硅胶固定在金属片朝向B面的一侧，传感器芯片通过低膨胀系数的金属胶固定在电路芯片朝向A面的一侧，壳体内全部涂覆有保护凝胶将金属片、电路芯片和传感器芯片进行包覆。

壳体中是空腔，电路芯片仅靠金属片作为支撑点，无多余的塑料依附，对比传统结构，本身具有在不同温度条件下的抵抗应力特性。电路芯片和金属片、传感器芯片和电路芯片之间均通过低膨胀系数的胶进行固定，环境温度升高时，受热膨胀幅度小，且两者膨胀方向相反，达到减小应力的影响。保护凝胶则起到保护内部器件的作用。

进一步的，硅胶的膨胀系数大于金属胶的膨胀系数。在这种情况下，环境温度升高时，传感器芯片上方承受的压力，会随着硅胶的膨胀而呈现下降趋势，达到减少应力的影响。

进一步的，保护凝胶为一般性或具有耐酸、碱、油特性。一般性的保护凝胶适用于无特殊要求的环境，具有耐酸、碱、油特性的保护凝胶则适用于特殊环境。

进一步的，壳体在空腔的A面和B面分别设有成型台阶，便于保护凝胶的成型。

进一步的，金属片包括两个，分别从壳体左右两侧伸入壳体中，电路芯片两端分别与两个金属片固定，传感器芯片位于两个金属片中间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

如图1所示，一种低应力效应硅压传感器模块，包括壳体1，壳体1内装有传感器芯片2和电路芯片3，还包括金属片4，金属片4伸入壳体1中，壳体1设有贯通的空腔，空腔包括A面5和B面6，A面6靠近气孔，电路芯片3通过低膨胀系数的硅胶9固定在金属片4朝向B面6的一侧，传感器芯片2通过低膨胀系数的金属胶10固定在电路芯片3朝向A面5的一侧，壳体1内全部涂覆有保护凝胶11将金属片4、电路芯片3和传感器芯片2进行包覆。壳体1在空腔的A面5和B面6分别设有成型台阶，分别为A面成型台阶7和B面成型台阶8，便于保护凝胶的成型。金属片4包括两个，分别从壳体1左右两侧伸入壳体1中，电路芯片3两端分别与两个金属片4固定，传感器芯片2位于两个金属片4中间。

优选的，硅胶的膨胀系数大于金属胶的膨胀系数。

优选的，保护凝胶11为一般性或具有耐酸、碱、油特性。

上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。