一种可穿戴血压监测压力传感器的制作方法

：本技术属于微电子传感器，涉及一种可穿戴血压监测压力传感器。

背景技术

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背景技术：

1、血压是人体新陈代谢的主要参数，它的高低反应了人体心脏和心血管功能的健康情况，高血压的预防和诊断都依赖于准确而实时的血压监测。使用传统的血压测量仪器单次测量血压或间断性测量血压的结果都存在较大差别，不能及时捕捉到人体的实时血压，对高血压的预防与监测不能起到良好的积极作用。

2、近年来可穿戴血压测量设备在国内外发展迅速，其中无袖带式血压测量设备因小巧便携、舒适性高等优点逐步成为研究热点。市面上已有的产品一般采用三种途径实现血压监测，分别是光电传感法(photoplethysmography，ppg)、光电传感器加心电(photoplethysmography and electrocardiogram ppg+ecg)，以及示波法(oscillometricmethod)。其中光电传感法是通过光电传感器采集手腕部位的脉搏波，并对波形的上升斜率及波段时间等特征参数进行分析，进而估算出血压数值；第二种方法是在光电传感器的基础上增加心电信号，通过分析ppg和ecg波峰的时间差计算血流速度，进而获取血压信息；示波法测量血压的过程与柯氏音法是一致的，都是将袖带加压至阻断肱动脉血流，然后缓慢减压，通过仪器识别手臂传到袖带中的小脉冲，并加以差别，从而得到血压值。这三种测量原理比较而言，光电传感法采集方法简单，可以连续监测血压，但其测量误差较大；光电传感加心电法测量精度高于光电传感法，但采集方法相对复杂，此外，基于这两种方法研制的相关产品，目前尚无医学界公认的监测设备和算法能达到医学标准；示波法测量准确度高于上述两种方法，但其制作成本也相对较高，并且测量过程中所用的充气加压装置，不仅影响用户舒适感，而且无法实现产品的小体积化。

3、综上所述，随着智能化产品逐渐向小型化方向靠近，市场对血压监测产品的便携性、舒适性和适用范围都提出了更高的要求。而现有的血压监测方式无法同时满足市场的需求，其内部核心敏感器件的监测原理是决定血压测量精度的关键因素。因此，一种可穿戴血压监测压力传感器的设计及制备将同时解决了血压监测的连续性、舒适性和精度高的问题，进一步拓展了可穿戴产品的市场应用。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本实用新型的目的是提供一种血压监测压力传感器，以油性物质为介质，将压力传导至mems压力传感器，感应外界压力变化，具有成本低、精度高、舒适性和重复性高的特点。

2、本实用新型的另一个目的是提供所述血压监测压力传感器的制备方法。

3、本实用新型的技术解决方案：一种可穿戴血压监测压力传感器，包括mems压力芯片，硅油，pdms(polydimethylsiloxane)薄膜罩和电路板；其中mems压力芯片位于电路板中心位置，通过金丝与电路板焊盘连接；pdms薄膜罩呈帽式结构，帽边缘内直径大于mems压力芯片最大边长尺寸，与mems压力芯片同圆心，通过pdms胶与电路板紧密贴合；电路板底部设有两个通孔，一个用于硅油注入，另一个释放空气。电极信号接口也位于电路板底部，用于压力信号传输。

4、所述硅油将pdms薄膜罩和电路板形成的密封腔填充至满，一方面用于压力传递，即将被测压力通过硅油传导至mems压力芯片敏感膜位置，另一方面保护金丝焊线，防止金丝断裂。所述薄膜厚度在500μm内。

5、所述一种可穿戴血压监测压力传感器，根据应用场景需求可设置一个或多个阵列式结构，采集多路压力信号。

6、本实用新型的一种可穿戴血压监测压力传感器，硅油为被测压力传导介质，在pdms薄膜罩施加压力，外压力通过硅油将力传导至mems压力芯片敏感区域，mems压力芯片敏感电桥将应力变化转换为电压信号，并最终传送至电极信号接口。

7、本实用新型的优点和积极效果：本实用新型的一种可穿戴血压监测压力传感器，选用硅油作为压力传递介质，使mems压力芯片和金丝完全浸于硅油内，在pdms薄膜罩施加外压力，将被测压力通过硅油实时传递至mems压力芯片敏感膜。这种压力传递方式，避免了传统封装方式造成的精度误差。此外，可穿戴血压监测压力传感器通过pdms薄膜与皮肤直接接触，薄膜厚度控制在500μm内，不仅对外力衰减影响较小，而且舒适性更强，更适用于可穿戴血压监测的应用。

技术特征：

1.一种可穿戴血压监测压力传感器，包括mems压力芯片，硅油，pdms薄膜罩和电路板；其中所述mems压力芯片位于电路板中心位置，通过金丝与电路板焊盘连接；所述pdms薄膜罩呈帽式结构，边缘内直径大于mems压力芯片最大边长尺寸，与mems压力芯片同圆心，通过pdms胶与电路板紧密贴合；所述电路板底部设有两个通孔和电极信号接口。

2.根据权利要求1所述的一种可穿戴血压监测压力传感器，其特征在于，所述硅油将pdms薄膜罩和电路板形成的密封腔填充至满。

3.根据权利要求1所述的一种可穿戴血压监测压力传感器，其特征在于，所述pdms薄膜罩厚度在500μm内。

4.根据权利要求1所述的一种可穿戴血压监测压力传感器，其特征在于，所述血压监测压力传感器根据应用场景需求可设置一个或多个阵列式结构，采集多路压力信号。

技术总结
本技术提供了一种可穿戴血压监测压力传感器，包括MEMS压力芯片，硅油，PDMS薄膜罩和电路板；其中MEMS压力芯片位于电路板中心位置，通过金丝与电路板焊盘连接；PDMS薄膜罩呈帽式结构，帽边缘内直径大于MEMS压力芯片最大边长尺寸，与MEMS压力芯片同圆心，通过PDMS胶与电路板紧密贴合；电路板底部设有两个通孔，一个用于硅油注入，另一个释放空气。电极信号接口也位于电路板底部，用于压力信号传输。该可穿戴血压监测压力传感器以油性物质为介质，将压力传导至MEMS压力传感器，感应外界压力变化，具有成本低、精度高、舒适性和重复性高的特点。

技术研发人员：周浩楠,赵晓东,陈广忠,张亚婷
受保护的技术使用者：安徽京芯传感科技有限公司
技术研发日：20230522
技术公布日：2024/1/15