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

背景技術(shù)：

1、壓力傳感器是工業(yè)實(shí)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(yīng)變片型，陶瓷型，擴(kuò)散硅型，硅-藍(lán)寶石型，壓電型，電容或諧振型等。當(dāng)前諸多壓力傳感器如應(yīng)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(yīng)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(jìn)行測量。井內(nèi)壓力參數(shù)是一項(xiàng)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(shè)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(shè)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(fù)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(yīng)用環(huán)境的壓力傳感器關(guān)鍵問題是封裝方式，封裝材質(zhì)及相應(yīng)的可批量生產(chǎn)性，但現(xiàn)有的壓力傳感器無法達(dá)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(shù)實(shí)現(xiàn)思路

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

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)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(shè)置在殼體內(nèi)部，基板上設(shè)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(shè)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(shè)置有隔離軟膠。

7、進(jìn)一步，壓力傳入口采用內(nèi)部填充了隔離軟膠的毛細(xì)管。

8、再進(jìn)一步，毛細(xì)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(jìn)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(shù)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(qiáng)度67mpa，彈性模量3500mpa，彎曲強(qiáng)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(qiáng)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(jìn)一步，用毛細(xì)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(kuò)散硅層上產(chǎn)生應(yīng)變，即可將壓力轉(zhuǎn)換成電信號。

技術(shù)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(quán)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(shè)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(shè)置有隔離軟膠(2)。

3.根據(jù)權(quán)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(xì)管。

4.根據(jù)權(quán)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(xì)管內(nèi)徑為1mm。

5.根據(jù)權(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(shù)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(shè)置在殼體內(nèi)部，基板上設(shè)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(qiáng)度好，耐高壓，耐高溫，耐酸堿，耐腐蝕，整體體積小。

技術(shù)研發(fā)人員：劉洪濤,李寧,周小君,周波,張重愿,趙力,婁爾標(biāo),張權(quán),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(hù)的技術(shù)使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9