專利名稱：絕緣式集成電路壓力感測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種絕緣式IC壓力感測裝置，特別是指一種使用壓力感應(yīng)IC作 為偵測元件，且可應(yīng)用于偵測導(dǎo)電性流體壓力的絕緣性IC壓力感測裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的壓力感應(yīng)器主要是以蝸形管或水銀壓力感應(yīng)器或彈簧壓力感測器等 機械式感應(yīng)元件作為壓力感應(yīng)元件，由于機械式感應(yīng)元件有體積大，成本昂貴, 而且應(yīng)答性及重復(fù)性不佳等問題，因此近年來已有半導(dǎo)體壓力感應(yīng)器產(chǎn)生。
半導(dǎo)體壓力感應(yīng)器主要是利用壓力感應(yīng)IC ( Integrated circuit,集成電 路)元件作為感測壓力的偵測元件(sensor),如圖7所示，為一現(xiàn)有的IC壓力 感應(yīng)裝置的構(gòu)造示意圖，其中包括 一基座l,其頂部設(shè)置有一接頭2，可連接 一導(dǎo)管，而將壓力流體導(dǎo)入到基座l內(nèi)部； 一電路板3，設(shè)置在基座l的上方， 在該電路板3之上設(shè)有一壓力感應(yīng)IC4，該壓力感應(yīng)IC4具有若干接腳，是焊接 在電路板3之上；若干導(dǎo)線5，與電路板3連接，用以將壓力感應(yīng)IC感測到的 訊號傳輸?shù)酵饨绲倪\算裝置，以計算出感應(yīng)IC4所偵測的壓力值；及一蓋體6， 設(shè)置于基座l的上方，用以將電路板3及感應(yīng)IC包覆在其中。
壓力感應(yīng)IC的主要原理是該壓力感應(yīng)IC上具有若干可變電阻的電路元件， 當(dāng)感測IC承受壓力時，該若干可變電阻的電阻值隨之產(chǎn)生改變，因此達(dá)到偵測 壓力變化的目的?，F(xiàn)有的使用半導(dǎo)體式的壓力感測裝置由于是利用半導(dǎo)體及電路元件感測壓 力，其所使用的半導(dǎo)體及電路元件會直接接觸用以傳導(dǎo)壓力的流體，因此如果
壓力感測裝置接觸的流體具有導(dǎo)電性的話，將會^f吏得ic元件及電路短路，而造
成電路及IC元件失效，因此使得現(xiàn)有的IC壓力感應(yīng)裝置通常僅能夠應(yīng)用在偵
測空氣壓力的用途。
由于現(xiàn)有的IC式壓力感應(yīng)器無法接觸導(dǎo)電性流體，因此當(dāng)其使用在偵測水
壓或油壓的用途時，通常必須借助活塞或是其它壓力傳導(dǎo)元件間接地傳導(dǎo)壓力
到壓力感應(yīng)IC之上。如圖8所示的實施例是將壓力感應(yīng)裝置的基座1設(shè)置在一 個缸體7之上，該缸體7的一端與壓力流體連接，且其內(nèi)部設(shè)置有一活塞8。該 缸體7內(nèi)部充滿空氣，活塞8承受壓力時，可對缸體7內(nèi)部的空氣產(chǎn)生壓縮動 作，并間接地通過釭體7內(nèi)部的空氣對壓力感應(yīng)IC4產(chǎn)生壓力，使得壓力感應(yīng) IC4間接地感測到壓力。
現(xiàn)有的IC式壓力感應(yīng)器通過間接傳導(dǎo)方式雖然可以避免IC直接接觸導(dǎo)電 性的流體而損壞，但是由于壓力感應(yīng)IC4和箱:偵測壓力的流體間多了一個中間 傳導(dǎo)的缸體7和活塞8，因此容易產(chǎn)生機械能量的損失，而影響到偵測壓力的精 密度，而且由于缸體7內(nèi)部的空氣容易受到溫度影響而熱脹冷縮，使得缸體7 內(nèi)部的壓力產(chǎn)生改變。同時活塞8在被壓縮后，容易因為摩擦力影響而無法回 復(fù)原位，而產(chǎn)生重復(fù)性不佳的情形。
由于以上情形，使得現(xiàn)有的IC式壓力感應(yīng)裝置無法直接感測導(dǎo)電性流體的 壓力，而使其用途受到限制，且精密度不佳而無法應(yīng)用在高精密度要求的場合， 因此顯然有改進(jìn)的必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種可用以直接偵測導(dǎo)電性流體壓力，且確保 感測器偵測壓力值的精密度的絕緣式IC壓力感測裝置。
本發(fā)明的主要技術(shù)手段是 一種絕緣式集成電路壓力感測裝置，通過在一集成電路壓力感測器之上設(shè)置一可以將壓力感測集成電路完全包覆于其中的膜
片，該膜片具有彈性，且可隔絕感測集成電路與欲偵測壓力的流體接觸；及于 該膜片內(nèi)部空間充填有絕緣的壓力傳導(dǎo)流體，借以將該膜片承受的壓力傳導(dǎo)至 該壓力感測集成電路，使得該壓力感測集成電路可以感測膜片外側(cè)的流體壓力， 該壓力感應(yīng)集成電路設(shè)置于一電路板上；該膜片具有一圓弧形凹部，該圓弧形 凹部可包覆該壓力感應(yīng)集成電路，且其周圍與該電路板表面密合，而形成一密 閉空間以供充填絕緣性介質(zhì)流體。
本發(fā)明提供的另一種絕緣式集成電路壓力感測裝置，膜片通過一固定元件 固定于該容納室內(nèi)部，而將該容納室分隔為二部份；且該固定元件與該電路板 接觸部份設(shè)置一密封構(gòu)件，使得該容納室內(nèi)該電路板與膜片之間的空間形成密 閉，且于該密閉空間中充填絕緣性介質(zhì)流體。
通過上述技術(shù)手段，本發(fā)明的絕緣式集成電路壓力感測裝置可以直接用以 偵測導(dǎo)電性流體的壓力，而不須外加其它轉(zhuǎn)接的機構(gòu)，從而能提高其偵測壓力 的精確性。


圖1為本發(fā)明第一實施例的組合剖面圖。
圖2為本發(fā)明第一實施例的立體分解圖。
圖3為本發(fā)明第一實施例由另一方向所取的立體分解圖。
圖4為本發(fā)明第一實施例的使用狀態(tài)示意圖。
圖5為本發(fā)明第二實施例的立體分解圖。
圖6為本發(fā)明第二實施例的組合剖面圖。
圖7 為現(xiàn)有的IC式壓力感測裝置的構(gòu)造示意圖。
圖8 為現(xiàn)有的IC式壓力感測裝置應(yīng)用于偵測導(dǎo)電性流體的構(gòu)造示意圖。
主要元件符號說明
1............基座 2............接頭3電路板4——壓力感應(yīng)
5—..導(dǎo)線6..蓋體
7缸體8,活塞
10本體11....基座
12蓋體13容納室
14接頭15孑匕
16凹槽17螺栓
20膜片21凹部
22凸緣23,.…介質(zhì)流體
30電路板3 OA電路板
31.在力感應(yīng)IC31A壓力感應(yīng)IC
32.....導(dǎo)線33,.,電3^#點
50"...導(dǎo)管60本體
61,基座62.…蓋體
63,容納室64接頭
65.孑L70固定元件
71迫緊環(huán)72.…介質(zhì)流體
80........糜片
具體實施例方式
至于本發(fā)明為達(dá)成上述及其它目的，其所采用的技術(shù)手段、元件及其功效， 現(xiàn)以 一較佳實施例，并配合相關(guān)圖式詳細(xì)說明如下。
如圖1-4所示，本發(fā)明主要包括 一本體IO、 一電路板30、 一壓力感應(yīng) IC31及一膜片20。
該本體10由一基座11和一蓋體12所組成。該基座11靠近蓋體12 —側(cè)設(shè) 置一凹槽而形成一容納室13。該基座11具有一個接頭14以與用以傳導(dǎo)液壓是氣壓的連接管連接，且于該接頭14上設(shè)置有一通達(dá)該容納室13的孔15,以 使得液壓或是氣壓可以進(jìn)入到該容納室13之中。
電路板30設(shè)于該本體10內(nèi)部，該電路板30上設(shè)置有一個壓力感應(yīng)IC31, 該壓力感應(yīng)IC31的技術(shù)原理和現(xiàn)有感測壓力的IC元件的原理相同，故在此不 予贅述。該壓力感應(yīng)IC31焊接于該電路板30上，該電路板30的一側(cè)延伸出該 本體10的外側(cè)，且于該電路板30延伸出本體10的一端設(shè)置有若干與該壓力感 應(yīng)IC31連接的導(dǎo)線32和電路接點33，以供該壓力感應(yīng)IC和外部的電路裝置連 接，使得該壓力感應(yīng)IC的電子訊號可以傳輸?shù)酵獠康碾娐费b置。
如圖l所示，該壓力感應(yīng)IC31設(shè)置在該電路板30位于該本體10的容納室 13的位置，且其設(shè)置的方向是朝向該基座的孔15，而使得從該孔15進(jìn)入到容 納室13的流體的壓力可以傳導(dǎo)到該壓力感應(yīng)IC31，而僅j尋該壓力感應(yīng)IC可以 偵測出進(jìn)入該容納室13內(nèi)部的流體壓力的大小。
本發(fā)明的主要特征在于具有一膜片20,可以將該壓力感應(yīng)IC31包覆于其中， 且于該膜片20內(nèi)部充填滿絕緣性的介質(zhì)流體，以使得該膜片20承受流體壓力 時，可以將壓力傳導(dǎo)至該壓力感應(yīng)IC31。如圖3所示，本發(fā)明第一實施例的膜 片20具有一個半圓形的凹部21;及一個設(shè)置在凹部21外緣的凸緣22,該凹部 21可將該壓力感應(yīng)IC31完全包覆于其中，且于其內(nèi)部充填絕緣性的介質(zhì)流體 23;而該凸緣22被該基座11緊壓貼靠于該電路板30的表面，而使得該凹部21 與電路板30之間形成密封，而使得介質(zhì)流體不會泄漏。
如圖2~3所示，該膜片20的安裝方式，是利用基座ll將膜片20的凸緣 22緊壓在電路板30的表面，使其與電路板30的表面形成密封。如圖2所示， 該膜片20設(shè)置在電路板30靠近該基座11的一側(cè)，而且如圖3所示，該基座11 和該膜片20接近的一側(cè)，設(shè)置有一和該膜片20的凸緣22形狀相互對應(yīng)的凹槽 16,該凹槽16可以和該凸緣22相互卡合。另外該基座和蓋體12之間利用若千 螺栓17鎖合，當(dāng)鎖緊時，可以迫使該基座ll向膜片20施壓，而通過該基座ll 之上的凹槽16將該膜片20的凸緣22迫緊固定在電路板30的表面，而達(dá)到密封的效果。
如圖4所示，為本發(fā)明的使用實施例，其中本體10的接頭14和一個導(dǎo)管 (圖中未示)連接，導(dǎo)管可傳導(dǎo)液壓或是氣壓等壓力流體進(jìn)入到該接頭14的孔 15。而當(dāng)壓力流體進(jìn)入容納室13以后，由于膜片20的隔離作用，因此壓力流 體不會接觸到壓力感應(yīng)IC31和電路板30,而可與其上的導(dǎo)電元件隔絕，使其不 會直接接觸從孔15進(jìn)入到容納室的流體。而且該膜片20具有彈性，當(dāng)其承受 容納室13內(nèi)部流體壓力時，該膜片20的凹部21可產(chǎn)生壓縮變形，因此使得凹 部21內(nèi)部的介質(zhì)流體23受到壓縮，而將該膜片20所承受的壓力傳導(dǎo)給該壓力 感應(yīng)IC31，而使其可以偵測到該膜片20所承受的流體壓力的數(shù)值。
通過該膜片20和絕緣性的介質(zhì)流體23的隔離作用，使得該壓力感應(yīng)IC31 不會直接接觸從孔15進(jìn)入容納室13的流體，而使得壓力感應(yīng)IC31和電路板30 不會因為接觸導(dǎo)電性流體而產(chǎn)生短路現(xiàn)象，因此使得本發(fā)明可以被應(yīng)用在偵測 水壓或是油壓等具有導(dǎo)電性的流體壓力的場合。而且本發(fā)明被應(yīng)用在偵測水壓 或油壓等導(dǎo)電性流體的壓力的場合時，不需要再外加任何的中間傳導(dǎo)機構(gòu)，所
以可以避免因為中間傳導(dǎo)才A4勾產(chǎn)生的誤差，而提高壓力感測的精密度。
如圖5所示，為本發(fā)明的第二實施例，其中包括 一本體60，該本體60具 有一基座61和一蓋體62，該基座61和蓋體62之間設(shè)有一容納室63。該基座 61另具有一接頭64，接頭64的中央設(shè)有一孔65,可使得流體進(jìn)入到該容納室 63之中；及一電路板30A,設(shè)置在容納室63之中，且其一端伸出于該本體60 的外側(cè)，在該電路板30A上設(shè)有一壓力感應(yīng)IC31A，和用以供壓力感應(yīng)IC和外 部電路連接的電路接點。
第二實施例和第一實施例的不同點，是在于其膜片的安裝及固定方式，該 實施例所使用的膜片8G為一圓形平板狀的彈性片體，且通過一固定元件70固 定在該容納室63靠近該孔65的一端，且可以將該容納室63分隔為二部份，防 止從孔65進(jìn)入的流體進(jìn)入該容納室靠近該壓力感應(yīng)IC31A的一側(cè)。
如圖5~6所示，該固定元件70概呈管狀，其一端抵靠于該膜片80而迫使膜片80的邊緣被抵緊于該容納室63的頂面；而其另一端緊靠電路板30A,且于 固定元件70和電路板30A接觸面設(shè)置有一迫緊環(huán)71，用以使得固定元件70和 電路板30之間形成密合狀態(tài)。
在膜片80和電路板30A與壓力感應(yīng)IC31A之間的密閉空間中，填滿絕緣性 的介質(zhì)流體72，因此使得膜片80受壓后，能夠?qū)毫鬟f給該壓力感應(yīng)IC31A。
第二實施例和第一實施例相較下，雖然其膜片形狀及固定方式不同，但其 所運用的原理及所達(dá)成的功效皆相同，因此同樣可避免壓力感應(yīng)IC被導(dǎo)電性流 體接觸而短路的情形，且不需附加其它轉(zhuǎn)介機構(gòu)便可應(yīng)用于偵測導(dǎo)電性流體的 壓力。
權(quán)利要求
1. 一種絕緣式集成電路壓力感測裝置，其中包括一本體，由一基座與一蓋體所組成，其內(nèi)具有一容納室，且于該容納室中設(shè)置一壓力感應(yīng)集成電路；及本體內(nèi)設(shè)一孔供流體進(jìn)入到該容納室中；在該容納室內(nèi)，該本體的孔與該壓力感應(yīng)集成電路之間設(shè)置有一膜片，該膜片具有彈性，該膜片與壓力感應(yīng)集成電路之間形成一密閉空間，且于該密閉空間中填滿絕緣性介質(zhì)流體；由該孔進(jìn)入容納室的流體接觸該膜片，使該膜片承受由該孔進(jìn)入容納室的流體的壓力而產(chǎn)生變形，并經(jīng)由該膜片壓縮前述介質(zhì)流體，使得膜片承受的壓力傳遞至該壓力感應(yīng)集成電路，因此使得該壓力感應(yīng)集成電路偵測出進(jìn)入前述本體的孔的流體的壓力；通過以上元件組合，通過該膜片及絕緣性介質(zhì)流體隔絕該壓力感應(yīng)集成電路使其不會直接接觸從該孔進(jìn)入該容納室的流體，因此可以避免壓力感應(yīng)集成電路發(fā)生短路情形，其特征在于該壓力感應(yīng)集成電路設(shè)置于一電路板上；該膜片通過一固定元件固定于該容納室內(nèi)部，而將該容納室分隔為二部份；且該固定元件與該電路板接觸部份設(shè)置一密封構(gòu)件，使得該容納室內(nèi)該電路板與膜片之間的空間形成密閉，且于該密閉空間中充填絕緣性介質(zhì)流體。
2. 如權(quán)利要求1所述的絕緣式集成電路壓力感測裝置，其特征在于 該膜片為一圓形平板狀的片體，而該固定元件呈管狀，其一端抵靠于該膜片 而迫使膜片的邊緣被抵緊于該容納室的頂面，而另一端緊靠電路板，且于固 定元件和電路板接觸面設(shè)置所述密封構(gòu)件，用以使得固定元件和電路板之間 形成密合狀態(tài)。
全文摘要
一種絕緣式集成電路壓力感測裝置，包括一本體，具有一容納室，其內(nèi)部設(shè)置一壓力感應(yīng)IC；其一側(cè)設(shè)一孔；在容納室內(nèi)本體的孔與壓力感應(yīng)IC之間設(shè)置有一膜片，將容納室分隔為二部份，且使得膜片與壓力感應(yīng)IC之間形成密閉空間，且于密閉空間中填滿絕緣性介質(zhì)流體，該膜片具有彈性；通過該膜片及絕緣的介質(zhì)流體隔絕該壓力感應(yīng)IC使其不會直接接觸從該孔進(jìn)入該容納室的流體，因此可以避免壓力感應(yīng)IC發(fā)生短路情形，該壓力感應(yīng)IC設(shè)置于一電路板上；該膜片通過一固定元件固定于該容納室內(nèi)部，將該容納室分隔為二部份；該固定元件與該電路板接觸部份設(shè)置一密封構(gòu)件，使得該容納室內(nèi)該電路板與膜片之間的空間形成密閉，且于該密閉空間中充填絕緣性介質(zhì)流體。
文檔編號G01L9/04GK101520356SQ20091000450
公開日2009年9月2日 申請日期2006年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月26日
發(fā)明者阮志成 申請人:阮志成