一种MEMS液位传感器的制作方法

一种mems液位传感器
技术领域
1.本发明涉及液位传感器领域，尤其涉及一种mems液位传感器。


背景技术：

2.现有技术中液位传感器是一类用于检测水位信息并将水位转化为电信号的传感器，其包括气盖、壳体、隔膜、铁芯、主弹簧和线圈单元，壳体下部设有流体压力接收室。水压力通过气管传递到传感器气室，隔膜受气压的作用克服主弹簧的反弹力动刀铁芯向线圈方向移动，铁芯在线圈内部发生移动时，线圈的电感与铁芯的位移量相对应呈近似线性的变化，液位传感器经端子将这一线性变化传递给电脑板，电脑板根据水位传感器发出的信号精确控制水位。液位传感器提供给电脑板一个lc振荡回路谐振频率，电脑板根据该振荡回路谐振频率信号自动控制调节水位，mems液位传感器广泛应用在洗衣机、洗碗机、啤酒机等各类设备中，mems液位传感器的一个进气口与这些设备的气压管连接。
3.现有mems液位传感器存在如下缺点：
4.1、由于液位传感器的使用环境较潮湿，这些潮湿的水汽会通过设备气压管进入到液位传感器内部，并形成露珠附着在液位传感器内部的压力芯片、调理芯片、绑定线等电子元器件上，这些电子元器件微小精密，长期处于潮湿环境容易造成电路损坏，也会降低检测精度，导致控制调节水位产生误差或故障；
5.2、参考压力大气通过液位传感器上的进气口到达液位传感器内部，由于参考压力大气中含有空气中的灰尘，而现有液位传感器的进气口不具备防尘的效果，这些灰尘长久堆积会带来的压力口堵塞，从而造成液位传感器出现故障。


技术实现要素：

6.本发明旨在提供一种mems液位传感器克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
7.为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
8.本发明的提供了一种mems液位传感器，一种mems液位传感器，包括上盖、压力管、引线框架塑封体和下盖，所述压力管与上盖密封连接，所述上盖的一侧与引线框架塑封体的一侧通过密封胶固定连接，所述引线框架塑封体的另一侧与下盖的一侧通过密封胶固定连接；
9.所述压力管内部贯穿开设有进气压力口，所述进气压力口的顶端与设备气压管连通，所述上盖上设置有第一进气口、第二进气口、第一大气进气口和第二大气进气口，所述第一大气进气口与外界参考压力大气连通；
10.所述引线框架塑封体上设置有空腔安装槽、第三进气口、压力芯片、调理芯片、绑定线、基输出引脚、硅基凝胶和第三大气进气口。
11.作为本发明进一步的方案，所述上盖顶端开设有第一进气口，所述上盖底端开设有第二进气口，所述进气压力口、第一进气口和第二进气口依次连通，所述上盖的顶端还开
设有第一大气进气口，所述上盖的底端还开设有第二大气进气口，所述第一大气进气口与第二大气进气口相连通。
12.作为本发明进一步的方案，所述引线框架塑封体背向上盖的一侧设置有空腔安装槽，所述引线框架塑封体的内部贯穿设置有第三进气口，所述第三进气口与第二进气口相连通。
13.作为本发明进一步的方案，所述空腔安装槽顶端一侧固定安装有压力芯片，所述空腔安装槽顶端另一侧固定安装有调理芯片，所述空腔安装槽顶端且位于压力芯片和调理芯片之间安装有绑定线，所述压力芯片和调理芯片之间通过绑定线电性连接，所述引线框架塑封体的内部且位于压力芯片的中部顶端还贯穿开设有第三大气进气口，所述第一大气进气口、第二大气进气口和第三大气进气口依次连通，且第一大气进气口、第二大气进气口和第三大气进气口的截面形状呈z字型通道结构。
14.作为本发明更进一步的方案，设备气压管内的压力介质依次通过进气压力口、第一进气口、第二进气口、第三进气口和空腔安装槽传递至压力芯片正面，外界参考压力大气的气压依次通过第一大气进气口、第二大气进气口和第三大气进气口传递至压力芯片背面。
15.作为本发明更进一步的方案，所述引线框架塑封体的外壳两侧均设置有多个基输出引脚，所述基输出引脚等距分布。
16.作为本发明更进一步的方案，所述压力信号通过绑定线、调理芯片、及基输出引脚实现压力信号的输出。
17.作为本发明更进一步的方案，所述压力芯片、调理芯片和绑定线的底部及侧面密封填覆有硅基凝胶。
18.本发明提供了一种mems液位传感器，有益效果在于：
19.其中硅基凝胶170可以有效保护芯片及绑定线在的高湿度环境应用
20.1、通过在压力芯片、调理芯片和绑定线的底部及侧面密封填覆有硅基凝胶，使得压力芯片、调理芯片和绑定线等电子元器件保持密封，可以隔断设备气压管中携带的水汽，有效保护芯片及绑定线在的高湿度环境应用，防止其长期处于潮湿环境容易造成电路损坏，也提高了检测精度，减少控制调节水位产生误差或故障。
21.2、通过将第一大气进气口、第二大气进气口和第三大气进气口的截面形状设置为z字型通道结构，且三者依次连通，可以有效防止灰尘的堆积带来的压力口堵塞。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
23.图1为本发明的液位传感器外形立体结构图。
24.图2为本发明的液位传感器爆炸图。
25.图3为本发明的液位传感器俯视结构示意图。
26.图4为本发明图3中f-f剖面结构示意图。
27.图5为本发明图3中e-e剖面结构示意图。
28.图6为本发明中压力芯片示意图。
29.图中：100、上盖；110、压力管；120、引线框架塑封体；130、下盖；111、进气压力口；1111、第一进气口；1112、第二进气口；115、第一大气进气口；116、第二大气进气口；125、第三进气口；140、压力芯片；150、调理芯片；160、绑定线；121、基输出引脚；170、硅基凝胶；126、第三大气进气口；141、空腔安装槽。
具体实施方式
30.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
31.参见图1-6，本发明实施例提供的一种mems液位传感器，包括上盖100、压力管110、引线框架塑封体120和下盖130，其特征在于，压力管110与上盖100密封连接，上盖100的一侧与引线框架塑封体120的一侧通过密封胶固定连接，引线框架塑封体120的另一侧与下盖130的一侧通过密封胶固定连接；
32.压力管110内部贯穿开设有进气压力口111，进气压力口111的顶端与设备气压管连通，上盖100上设置有第一进气口1111、第二进气口1112、第一大气进气口115和第二大气进气口116，第一大气进气口115与外界参考压力大气连通；
33.引线框架塑封体120上设置有空腔安装槽141、第三进气口125、压力芯片140、调理芯片150、绑定线160、基输出引脚121、硅基凝胶170和第三大气进气口126。
34.如图4和图5所示，上盖100顶端开设有第一进气口1111，上盖100底端开设有第二进气口1112，进气压力口111、第一进气口1111和第二进气口1112依次连通，上盖100的顶端还开设有第一大气进气口115，上盖100的底端还开设有第二大气进气口116，第一大气进气口115与第二大气进气口116相连通。
35.如图4和图5所示，引线框架塑封体120背向上盖100的一侧设置有空腔安装槽141，引线框架塑封体120的内部贯穿设置有第三进气口125，第三进气口125与第二进气口1112相连通。
36.如图4和图5所示，空腔安装槽141顶端一侧固定安装有压力芯片140，空腔安装槽141顶端另一侧固定安装有调理芯片150，空腔安装槽141顶端且位于压力芯片140和调理芯片150之间安装有绑定线160，压力芯片140和调理芯片150之间通过绑定线160电性连接，引线框架塑封体120的内部且位于压力芯片140的中部顶端还贯穿开设有第三大气进气口126，第一大气进气口115、第二大气进气口116和第三大气进气口126依次连通，且第一大气进气口115、第二大气进气口116和第三大气进气口126的截面形状呈z字型通道结构，压力芯片140中的压力传感器采用mems压力传感器，调理芯片150采用asic调理芯片，通过将第一大气进气口115、第二大气进气口116和第三大气进气口126的截面形状设置为z字型通道结构，且三者依次连通，可以有效防止灰尘的堆积带来的压力口堵塞。
37.如图4和图5所示，设备气压管内的压力介质依次通过进气压力口111、第一进气口1111、第二进气口1112、第三进气口125和空腔安装槽141传递至压力芯片140正面，外界参
考压力大气的气压依次通过第一大气进气口115、第二大气进气口116和第三大气进气口126传递至压力芯片140背面。
38.如图2和图4所示，引线框架塑封体120的外壳两侧均设置有多个基输出引脚121，基输出引脚121等距分布，压力信号通过绑定线160、调理芯片150、及基输出引脚121实现压力信号的输出。
39.如图4和图5所示，压力芯片140、调理芯片150和绑定线160的底部及侧面密封填覆有硅基凝胶170，使得压力芯片140、调理芯片150和绑定线160等电子元器件保持密封，可以隔断设备气压管中携带的水汽，防止其长期处于潮湿环境容易造成电路损坏，也提高了检测精度，减少控制调节水位产生误差或故障。
40.本发明的工作原理为：设备气压管内的压力介质依次通过进气压力口111、第一进气口1111、第二进气口1112、第三进气口125和空腔安装槽141传递至压力芯片140正面，通过在压力芯片140、调理芯片150和绑定线160的底部及侧面密封填覆有硅基凝胶170，使得压力芯片140、调理芯片150和绑定线160等电子元器件保持密封，可以隔断设备气压管中携带的水汽，防止其长期处于潮湿环境容易造成电路损坏，也提高了检测精度，减少控制调节水位产生误差或故障；外界参考压力大气的气压依次通过第一大气进气口115、第二大气进气口116和第三大气进气口126传递至压力芯片140背面，来检测实时压力差，压力信号通过绑定线160、调理芯片150、及基输出引脚121实现压力信号的输出，电脑板根据该信号自动控制调节水位，通过将第一大气进气口115、第二大气进气口116和第三大气进气口126的截面形状设置为z字型通道结构，且三者依次连通，可以有效防止灰尘的堆积带来的压力口堵塞。
41.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种mems液位传感器，包括上盖(100)、压力管(110)、引线框架塑封体(120)和下盖(130)，其特征在于，所述压力管(110)与上盖(100)密封连接，所述上盖(100)的一侧与引线框架塑封体(120)的一侧通过密封胶固定连接，所述引线框架塑封体(120)的另一侧与下盖(130)的一侧通过密封胶固定连接；所述压力管(110)内部贯穿开设有进气压力口(111)，所述进气压力口(111)的顶端与设备气压管连通，所述上盖(100)上设置有第一进气口(1111)、第二进气口(1112)、第一大气进气口(115)和第二大气进气口(116)，所述第一大气进气口(115)与外界参考压力大气连通；所述引线框架塑封体(120)上设置有空腔安装槽(141)、第三进气口(125)、压力芯片(140)、调理芯片(150)、绑定线(160)、基输出引脚(121)、硅基凝胶(170)和第三大气进气口(126)。2.根据权利要求1所述的一种mems液位传感器，其特征在于，所述上盖(100)顶端开设有第一进气口(1111)，所述上盖(100)底端开设有第二进气口(1112)，所述进气压力口(111)、第一进气口(1111)和第二进气口(1112)依次连通，所述上盖(100)的顶端还开设有第一大气进气口(115)，所述上盖(100)的底端还开设有第二大气进气口(116)，所述第一大气进气口(115)与第二大气进气口(116)相连通。3.根据权利要求1所述的一种mems液位传感器，其特征在于，所述引线框架塑封体(120)背向上盖(100)的一侧设置有空腔安装槽(141)，所述引线框架塑封体(120)的内部贯穿设置有第三进气口(125)，所述第三进气口(125)与第二进气口(1112)相连通。4.根据权利要求1所述的一种mems液位传感器，其特征在于，所述空腔安装槽(141)顶端一侧固定安装有压力芯片(140)，所述空腔安装槽(141)顶端另一侧固定安装有调理芯片(150)，所述空腔安装槽(141)顶端且位于压力芯片(140)和调理芯片(150)之间安装有绑定线(160)，所述压力芯片(140)和调理芯片(150)之间通过绑定线(160)电性连接，所述引线框架塑封体(120)的内部且位于压力芯片(140)的中部顶端还贯穿开设有第三大气进气口(126)，所述第一大气进气口(115)、第二大气进气口(116)和第三大气进气口(126)依次连通，且第一大气进气口(115)、第二大气进气口(116)和第三大气进气口(126)的截面形状呈z字型通道结构。5.根据权利要求1所述的一种mems液位传感器，其特征在于，设备气压管内的压力介质依次通过进气压力口(111)、第一进气口(1111)、第二进气口(1112)、第三进气口(125)和空腔安装槽(141)传递至压力芯片(140)正面，外界参考压力大气的气压依次通过第一大气进气口(115)、第二大气进气口(116)和第三大气进气口(126)传递至压力芯片(140)背面。6.根据权利要求1所述的一种mems液位传感器，其特征在于，所述引线框架塑封体(120)的外壳两侧均设置有多个基输出引脚(121)，所述基输出引脚(121)等距分布。7.根据权利要求1所述的一种mems液位传感器，其特征在于，所述压力信号通过绑定线(160)、调理芯片(150)、及基输出引脚(121)实现压力信号的输出。8.根据权利要求1所述的一种mems液位传感器，其特征在于，所述压力芯片(140)、调理芯片(150)和绑定线(160)的底部及侧面密封填覆有硅基凝胶(170)。

技术总结
本发明提供了一种MEMS液位传感器，包括上盖、压力管、引线框架塑封体和下盖，所述压力管与上盖密封连接，所述上盖的一侧与引线框架塑封体的一侧通过密封胶固定连接，所述引线框架塑封体的另一侧与下盖的一侧通过密封胶固定连接。本发明可以隔断设备气压管中携带的水汽，有效保护芯片及绑定线在的高湿度环境应用，防止其长期处于潮湿环境容易造成电路损坏，也提高了检测精度，减少控制调节水位产生误差或故障,通过将第一大气进气口、第二大气进气口和第三大气进气口的截面形状设置为Z字型通道结构，且三者依次连通，可以有效防止灰尘的堆积带来的压力口堵塞。尘的堆积带来的压力口堵塞。尘的堆积带来的压力口堵塞。


技术研发人员：鲍先辉 沙曼特 田继忠 鲍禹
受保护的技术使用者：合肥智感科技有限公司
技术研发日：2023.07.23
技术公布日：2023/9/13