一种压阻式加速度传感器的制作方法

本发明涉及mems传感器封装，尤其涉及一种压阻式加速度传感器。

背景技术：

1、金属封装的压阻式加速度传感器在振动、冲击测量领域广泛应用，其主要特点是具有较高的量程和测量带宽。在振动和冲击测量领域，基座应变灵敏度是传感器性能优劣的主要衡量指标，一般通过增大传感器金属基座厚度的方式提高基座刚度，降低安装结构应变对测量结果的影响，但是这种方式会导致传感器体积和重量的增大，不利于小型化和轻量化设计。

2、行业内大部分金属封装的压阻式加速度传感器将基板与基座接触式组装，即将矩形或者圆形陶瓷/印制板基板直接粘接在金属基座内部，基板与基座直接接触，这种方法不利用基座安装变形的隔离，主要不足是测量结构的变形引起的基座应变对传感器测量结果影响较大。同时，在高冲击应用场景下，高频冲击应力波信号经过金属基座直接与敏感芯片的安装基板耦合作用，敏感芯片容易受到异常冲击应力而失效。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出一种压阻式加速度传感器。

2、一种压阻式加速度传感器，包括敏感芯片、基板、基座和基板安装座。其中，基座具有安装侧和与安装侧相对的连接侧，基座具有内腔，内腔自连接侧的端面向内延伸。基板安装座包括安装座本体和连接部，敏感芯片安装在基板上，基板固定于安装座本体上。内腔适于容纳基板安装座，基板安装座通过连接部悬挂连接至基座的连接侧。安装座本体与基座之间具有间隙，敏感芯片与基座之间被间隙隔离。

3、优选地，安装座本体的外轮廓呈半圆柱形，安装座本体的侧平面上设有与基板外形相匹配的安装槽，基板固定于安装槽内。

4、具体地，基座的靠近安装侧的一段为螺柱段。优选地，内腔延伸至螺柱段内，螺柱段容纳至少部分安装座本体。更优选地，敏感芯片位于螺柱段内。

5、优选地，安装座本体包括大径段和小径段，大径段位于螺柱段的外侧，至少部分小径段位于螺柱段内。敏感芯片安装在位于螺柱段内的小径段上。

6、进一步地，本发明的压阻式加速度传感器还包括输出引线，基板安装座的连接部设有引线孔。基板上设有导线焊点和金丝焊点，导线焊点位于大径段上，金丝焊点位于小径段上。金丝焊点与导线焊点电导通。敏感芯片与金丝焊点通过金丝引线电连接。输出引线的一端连接至导线焊点，另一端经过引线孔延伸至基座之外。

7、优选地，基座的中轴线位于敏感芯片的敏感方向所在的平面内。

8、进一步地，基板上的导线焊点位置和敏感芯片安装位置均涂覆有高性能灌封胶，位于基座之外的输出引线设有屏蔽层。

9、优选地，连接部呈圆盘形，连接部的直径大于安装座本体的直径，连接部沿圆周方向通过激光焊接连接至基座的连接侧。

10、本发明的特点及优点包括：该新型结构的压阻式加速度传感器，能改善基座应变、冲击应力波对传感器测量精度和抗冲击能力的影响。安装敏感芯片的基板与基座不直接接触，能实现对基座应变、应力的隔离，可显著抑制基座的安装结构变形对传感器敏感单元的影响，提高加速度的测量精度；另外，可隔离高频冲击应力波，防止高频冲击应力波经过基座直接与安装敏感芯片的基板耦合，从而防止敏感芯片受到异常冲击应力而失效。

技术特征：

1.一种压阻式加速度传感器，其特征在于，包括：敏感芯片（50）、基板（40）、基座（10）和基板安装座（30）；其中，

2.根据权利要求1所述的压阻式加速度传感器，其特征在于，所述安装座本体（31）的外轮廓呈半圆柱形，所述安装座本体（31）的侧平面（311）上设有与所述基板（40）外形相匹配的安装槽（33），所述基板（40）固定于所述安装槽（33）内。

3.根据权利要求2所述的压阻式加速度传感器，其特征在于，所述基座（10）的靠近所述安装侧（11）的一段为螺柱段（13）。

4.根据权利要求3所述的压阻式加速度传感器，其特征在于，所述内腔（14）延伸至所述螺柱段（13）内；

5.根据权利要求4所述的压阻式加速度传感器，其特征在于，所述敏感芯片（50）位于所述螺柱段（13）内。

6.根据权利要求5所述的压阻式加速度传感器，其特征在于，所述安装座本体（31）包括大径段（34）和小径段（35），所述大径段（34）位于所述螺柱段（13）的外侧，至少部分所述小径段（35）位于所述螺柱段（13）内；

7.根据权利要求6所述的压阻式加速度传感器，其特征在于，还包括输出引线（60）；

8.根据权利要求1至7中任一项所述的压阻式加速度传感器，其特征在于，所述基座（10）的中轴线位于所述敏感芯片（50）的敏感方向所在的平面内。

9.根据权利要求8所述的压阻式加速度传感器，其特征在于，所述基板（40）上的导线焊点（41）位置和敏感芯片（50）安装位置均涂覆有高性能灌封胶；位于所述基座（10）之外的输出引线（60）设有屏蔽层（61）。

10.根据权利要求9所述的压阻式加速度传感器，其特征在于，所述连接部（32）呈圆盘形，所述连接部（32）的直径大于所述安装座本体（31）的直径，所述连接部（32）沿圆周方向通过激光焊接连接至所述基座（10）的连接侧（12）。

技术总结
本发明属于加速度传感器技术领域。本发明提供一种压阻式加速度传感器，其包括敏感芯片、基板、基座和基板安装座。其中，基座具有安装侧和与安装侧相对的连接侧，基座具有内腔，内腔自连接侧的端面向内延伸。基板安装座包括安装座本体和连接部，敏感芯片安装在基板上，基板固定于安装座本体上。内腔适于容纳基板安装座，基板安装座通过连接部悬挂连接至基座的连接侧。安装座本体与基座之间具有间隙，敏感芯片与基座之间被间隙隔离。能改善基座应变、冲击应力波对传感器测量精度和抗冲击能力的影响。可显著抑制基座的安装结构变形对传感器敏感单元的影响，提高加速度的测量精度；可防止敏感芯片受到异常冲击应力而失效。

技术研发人员：陶逢刚,赵宝林,刘振华,魏云川,沈朝阳,王颉,刘天国
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院电子工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25