專利名稱：一種壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種壓力傳感器，尤指使壓力傳感器具有溫度補(bǔ)償效果且適用于測量酸性或堿性液體的壓力傳感器封裝構(gòu)造。
背景技術(shù)：
如圖1所示的常用壓力傳感器10，是一種沒有封裝保護(hù)結(jié)構(gòu)的壓力傳感器，由一壓力感測芯片20及一電路板30共同組成。這種壓力傳感器10的壓力感測芯片20，在沒有封裝保護(hù)結(jié)構(gòu)的裸露狀態(tài)下，可因應(yīng)壓力作用而輸出測量到的壓力模擬訊號或數(shù)字訊號，且借精細(xì)的金屬線21接合到電路板30(wire bond PCB)的電路，將所測得的壓力模擬訊號或數(shù)字訊號輸出，和經(jīng)由電路板30傳輸?shù)轿㈦娔X處理器(MCU)演算，以換算成所測得的壓力測量值。
使用時，這種壓力傳感器10的壓力感測芯片20及金屬線21都沒有受到封裝結(jié)構(gòu)的保護(hù)，所以氣體或液體壓力會直接作用在壓力感測芯片20及金屬線21上，除了易造成壓力感測芯片20及金屬線21損傷外，亦不適用測量酸性或堿性液體，因?yàn)榻佑|到酸性或堿性液體時，壓力感測芯片20及金屬線21會立刻受到腐蝕。
尤其，根據(jù)圖2所示的這種壓力傳感器10的溫度變化與壓力測量輸出值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖，顯示這種壓力傳感器10的壓力感測芯片20的壓力測量輸出值與溫度變化之間的關(guān)系，呈非線性關(guān)系。所以，這種壓力傳感器10的致命傷，就是使用時易受到外在環(huán)境的溫度變化影響和會產(chǎn)生相應(yīng)的壓力測量輸出值誤差。由于壓力測量輸出值與溫度變化之間呈非線性關(guān)系，不易進(jìn)行溫度補(bǔ)償校正，所測得的壓力測量輸出值很難提高精準(zhǔn)度。
為了改進(jìn)從常用壓力傳感器10的壓力感測芯片20及金屬線21沒有封裝結(jié)構(gòu)保護(hù)的缺點(diǎn)，如圖3所示的另一種常用壓力傳感器11，則選用包括硅膠等軟膠材質(zhì)構(gòu)成封裝保護(hù)壓力感測芯片20及金屬線21的封裝結(jié)構(gòu)25。使用時，這種壓力傳感器11的壓力感測芯片20及金屬線21借著封裝結(jié)構(gòu)25的保護(hù)，確實(shí)可以避免氣體或液體壓力直接作用在壓力感測芯片20及金屬線21上，故可延長這種壓力傳感器11的使用壽命。
但是，根據(jù)圖4所示的這種壓力傳感器11的溫度變化與壓力測量輸出值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖，顯示這種壓力傳感器11的壓力感測芯片20的壓力測量輸出值與溫度變化之間的關(guān)系，仍呈非線性關(guān)系。所以，這種壓力傳感器11即使使用軟膠構(gòu)成封裝結(jié)構(gòu)25，仍然易受到外在環(huán)境的溫度變化影響和會產(chǎn)生相應(yīng)的壓力測量輸出值誤差，除了仍不易進(jìn)行溫度補(bǔ)償校正外，以硅膠等軟膠材質(zhì)構(gòu)成封裝結(jié)構(gòu)25的缺點(diǎn)，亦不宜長久接觸到酸性液體或堿性液體，所以仍不適用于測量酸性液體或堿性液體的壓力。
實(shí)用新型內(nèi)容因此，本實(shí)用新型的主要創(chuàng)作目的，即針對現(xiàn)有常用壓力傳感器使用軟膠構(gòu)成封裝結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)進(jìn)行改善，使得壓力傳感器具有溫度補(bǔ)償效果，且適用于測量酸性或堿性液體壓力。
本實(shí)用新型所示的壓力傳感器，首先使用以環(huán)氧基樹脂等硬膠構(gòu)成保護(hù)壓力傳感器的壓力感測芯片及金屬線的封裝結(jié)構(gòu)，且借此封裝結(jié)構(gòu)，使得壓力傳感器的壓力感測芯片的壓力測量輸出值與溫度變化之間達(dá)到呈線性變化關(guān)系，和借以促成壓力傳感器具有溫度補(bǔ)償效果，可運(yùn)用來補(bǔ)償壓力傳感器受到外在環(huán)境的溫度變化影響時所產(chǎn)生的壓力測量輸出值誤差，以提升壓力傳感器的測量精準(zhǔn)度。
本實(shí)用新型的次要創(chuàng)作目的，是在壓力傳感器使用硬膠構(gòu)成的封裝結(jié)構(gòu)的外面，再覆蓋一層具耐酸及耐堿特性的鐵氟龍薄膜，使得本實(shí)用新型的壓力傳感器亦適用于測量酸性或堿性液體壓力。
本實(shí)用新型的另一技術(shù)方案是提供一種雙排直插型壓力傳感器，具有雙邊引腳及一壓力感測芯片，且該壓力感測芯片使用金屬線與該雙邊引腳構(gòu)成電性連接，其特征在于，該壓力感測芯片及金屬線具有以環(huán)氧基樹脂等硬膠構(gòu)成的封裝結(jié)構(gòu)。在所述的封裝結(jié)構(gòu)的外面，還可以再覆蓋一層具耐酸及耐堿特性的鐵氟龍薄膜，使得本實(shí)用新型的壓力傳感器亦適用于測量酸性或堿性液體壓力。
此外，本實(shí)用新型還提供了表面粘著型壓力傳感器，具有雙邊引腳及一壓力感測芯片，且該壓力感測芯片使用金屬線與該雙邊引腳構(gòu)成電性連接，其特征在于，該壓力感測芯片及金屬線具有以環(huán)氧基樹脂等硬膠構(gòu)成的封裝結(jié)構(gòu)。在所述的封裝結(jié)構(gòu)的外面，還可以再覆蓋一層具耐酸及耐堿特性的鐵氟龍薄膜，使得本實(shí)用新型的壓力傳感器亦適用于測量酸性或堿性液體壓力。


圖1為常用壓力傳感器的示意圖。
圖2為圖1所示的壓力傳感器的溫度變化與壓力測量輸出值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。
圖3為另一種常用壓力傳感器的示意圖。
圖4為圖3所示的壓力傳感器的溫度變化與壓力測量輸出值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。
圖5為本實(shí)用新型所示的壓力傳感器的示意圖。
圖6為圖5所示的壓力傳感器的溫度變化與壓力測量輸出值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。
圖7A及圖7B為本實(shí)用新型所示的雙排直插型(DIP)壓力傳感器的示意圖。
圖8A及圖8B為本實(shí)用新型所示的表面粘著型(STM)壓力傳感器的示意圖。
附圖標(biāo)識10……壓力傳感器 11……壓力傳感器15……壓力傳感器 16……雙排直插型壓力傳感器17……表面粘著型壓力傳感器18……雙邊引腳20……壓力感測芯片21……金屬線25……封裝結(jié)構(gòu)30……電路板40……封裝結(jié)構(gòu)50……鐵氟龍薄膜具體實(shí)施方式
請參考圖5，本實(shí)用新型所揭示的壓力傳感器15，是由一壓力感測芯片20及一電路板30共同組成，其中，該壓力感測芯片20借使用金屬線21接合到電路板30(wire bond PCB)的技術(shù)，與電路板30的電路構(gòu)成電性連接。
本實(shí)用新型所示的壓力傳感器15，為了使壓力感測芯片20的金屬線21可以承受高壓和不易損壞，使用以環(huán)氧基樹脂(epoxy)等硬膠來封裝壓力傳感器15的金屬線21，并構(gòu)成保護(hù)壓力感測芯片20及金屬線21的封裝結(jié)構(gòu)40。
本實(shí)用新型以硬膠構(gòu)成保護(hù)壓力傳感器15及金屬線21的封裝結(jié)構(gòu)40時，根據(jù)圖6所示的溫度變化與壓力測量輸出值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖，顯示本實(shí)用新型的壓力傳感器15的壓力感測芯片20的壓力測量輸出值與受到外在環(huán)境的溫度變化影響的關(guān)系，達(dá)到呈線性關(guān)系。
使用時，本實(shí)用新型的壓力傳感器15的壓力感測芯片20可因應(yīng)壓力作用而輸出測量到的壓力模擬訊號或數(shù)字訊號，且借金屬線21與電路板30的傳輸，將所測得的壓力模擬訊號或數(shù)字訊號輸出到微電腦處理器(MCU)演算，以換算成所測得的壓力測量值。
同時，借運(yùn)用圖6所示的溫度變化與壓力測量輸出值之間的呈線性關(guān)系，可以運(yùn)算補(bǔ)償壓力傳感器15受到外在環(huán)境的溫度變化影響所產(chǎn)生的壓力測量輸出值誤差，使得本實(shí)用新型的壓力傳感器15具有溫度補(bǔ)償效果，可提升壓力傳感器15的測量精準(zhǔn)度。
另外，本實(shí)用新型的壓力傳感器15在以硬膠構(gòu)成的封裝結(jié)構(gòu)40的外面，可再覆蓋一層具耐酸及耐堿特性的鐵氟龍薄膜50，以隔絕和防止封裝結(jié)構(gòu)40受到水氣或酸堿性液體侵蝕而變質(zhì)，使得本實(shí)用新型的壓力傳感器15可適用于測量酸性或堿性液體壓力。
請參考圖7及圖8，本實(shí)用新型的第二種具體實(shí)施例，是借現(xiàn)有的常用封裝技術(shù)，將前面所述的壓力感測芯片20、金屬線21、封裝結(jié)構(gòu)40及鐵氟龍薄膜50整合設(shè)成具有雙邊引腳18的壓力傳感器，包括可設(shè)成如圖7所示的雙排直插型(DIP)壓力傳感器16，或設(shè)成如圖8所示的表面粘著型(STM)壓力傳感器17。
權(quán)利要求1.一種壓力傳感器，包括一壓力感測芯片及一電路板，且該壓力感測芯片使用金屬線與該電路板的電路構(gòu)成電性連接，其特征在于，該壓力感測芯片及金屬線具有以硬膠封裝構(gòu)成的封裝結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于，該壓力感測芯片及金屬線具有以環(huán)氧基樹脂封裝構(gòu)成的封裝結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的壓力傳感器，其特征在于，該封裝結(jié)構(gòu)的外面還覆蓋一層鐵氟龍薄膜。
4.一種雙排直插型壓力傳感器，具有雙邊引腳及一壓力感測芯片，且該壓力感測芯片使用金屬線與該雙邊引腳構(gòu)成電性連接，其特征在于，該壓力感測芯片及金屬線具有以硬膠封裝構(gòu)成的封裝結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的雙排直插型壓力傳感器，其特征在于，該壓力感測芯片及金屬線具有以環(huán)氧基樹脂封裝構(gòu)成的封裝結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的雙排直插型壓力傳感器，其特征在于，該封裝結(jié)構(gòu)的外面還覆蓋一層鐵氟龍薄膜。
7.一種表面粘著型壓力傳感器，具有雙邊引腳及一壓力感測芯片，且該壓力感測芯片使用金屬線與該雙邊引腳構(gòu)成電性連接，其特征在于，該壓力感測芯片及金屬線具有以硬膠封裝構(gòu)成的封裝結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的表面粘著型壓力傳感器，其特征在于，該壓力感測芯片及金屬線具有以環(huán)氧基樹脂封裝構(gòu)成的封裝結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的表面粘著型壓力傳感器，其特征在于，該封裝結(jié)構(gòu)的外面還覆蓋一層鐵氟龍薄膜。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種壓力傳感器，具有溫度補(bǔ)償效果和適用于測量酸性或堿性液體壓力，以環(huán)氧基樹脂等硬膠構(gòu)成保護(hù)壓力傳感器的壓力感測芯片及金屬線的封裝結(jié)構(gòu)，且借此封裝結(jié)構(gòu)促成壓力傳感器具有溫度補(bǔ)償效果，以提升壓力傳感器的測量精準(zhǔn)度；所述的封裝結(jié)構(gòu)的外面，還可覆蓋一層具耐酸及耐堿特性的鐵氟龍薄膜，使得壓力傳感器適用于測量酸性或堿性液體壓力。
文檔編號G01L19/06GK2859488SQ20052012707
公開日2007年1月17日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者李仁貴, 莊東霖, 王錫文 申請人:新晨科技股份有限公司