[发明专利]一种全桥芯片植入式颅压传感器

说明书

技术领域

本发明属于微机械电子技术领域，具体涉及一种全桥芯片植入式颅压传感器。

背景技术

现代临床医疗中，脑水肿、颅脑损伤、帕金森症的治疗过程中都需要掌握病人颅内压力的状况。颅内压（Intracranial Pressure，ICP）是指颅腔内容物对颅腔壁上所产生的压力，又称脑压，是神经外科临床和科研的重要观察指标。颅内压增高是颅内疾病或颅内继发性病变的一种反映，如不能及时发现颅内压增高并采取有效的治疗措施，则可能导致严重后果，甚至危及生命。在临床工作中，单纯依靠观察神经系统症状或CT、MRI影像学资料判断颅内压是否增高，很难说明颅内压的实际水平，故采用持续的颅内压监测作为“早期报警系统”，有利于早期发现和及时处理颅内压增高和颅内疾病，并提高疗效。因此，颅内压作为神经外科临床和科研的重要指标一直受到神经外科临床和科研人员的重视，是神经外科临床和科研的重要观察指标。颅压传感器已有相关的研究和应用，如美国INTEGRA NEUROSCIENCES公司生产的型号为110-4L的CAMINO光纤颅内压力监测系统还有通过手术放置在硬脑膜下的无线电电子式颅内压力检测传感器等，但都存在以下问题：1）价格昂贵，普及应用十分困难；2）无线电充电效率过低；3）测压位置不佳导致的测压不准。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种全桥芯片植入式颅压传感器，主要优势在于测量精准，小尺寸、可靠性好的封装设计带来更小的颅脑创伤，减轻患者病痛，使用方便。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种全桥芯片植入式颅压传感器，包括外壳1、敏感芯片2、金丝引线3、生物胶4、电缆线5、后续电路6，外壳1作为基座，其上通过生物胶4粘接有敏感芯片2，敏感芯片2中的方形薄膜位于外壳1顶部缺口的正下方，在敏感芯片2的方形薄膜上配有四个阻值相同的压阻条，四个压阻条构成惠斯通电桥，惠斯通电桥通过金丝引线3和电缆线5连接，通过电缆线5实现给传感器提供桥路电源和输出与压力相关的电压信号，电缆线5将电压信号提供给后续电路6处理。

所述的敏感芯片2采用了（100）晶面硅。

敏感芯片2上的四个压阻条沿着[110]和晶向布置。

所述的敏感芯片2采用250um厚双面抛光N型单晶硅片材料制作。

由于本发明是将传感器植入硬脑膜下测量，其中敏感芯片2采用MEMS工艺，集感应压力与测量电路于一体，同时为了简化封装去掉了转接电路板，故具有测量准确，尺寸小，创伤小，可靠性高的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为压阻条敏感芯片2上的分布示意图。

图3为压阻条构成的惠斯通电桥示意图。

图4为本发明的应用示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的结构与工作原理详细说明。

参见图1，一种全桥芯片植入式颅压传感器，包括外壳1、敏感芯片2、金丝引线3、生物胶4、电缆线5、后续电路6，外壳1作为基座，其上通过生物胶4粘接有敏感芯片2，敏感芯片2中的方形薄膜位于外壳1顶部缺口的正下方，在敏感芯片2的方形薄膜上配有由MEMS工艺特制的四个阻值相同的压阻条，四个压阻条构成惠斯通电桥，惠斯通电桥通过金丝引线3和电缆线5连接，通过电缆线5实现给传感器提供桥路电源和输出与压力相关的电压信号，就形成了传感器的工作部分，由于极小的封装尺寸限制，在外壳内部不适合设置转接电路板，所以由金丝引线3将惠斯通电桥的信号与传输到电缆线5上，并用生物胶4将焊接点固定在一侧，电缆线5将电压信号提供给后续电路6处理。

所述的敏感芯片2采用了（100）晶面硅。

所述的四个压阻条沿着[110]和晶向布置。

所述的敏感芯片2采用250um厚双面抛光N型单晶硅片材料制作。

参见图2和3，四个压阻条分别为电阻R1、R2、R3和R4，在敏感芯片2上，电阻R1与电阻R3平行布置，电阻R2与电阻R4平行布置，四个压阻条构成惠斯通电桥。