[发明专利]柔性气动压力测量装置及其制作方法

说明书

本发明公开了柔性气动压力测量装置，包括制作有电路的柔性电路板以及贴附在所述柔性电路板上的无源器件、MEMS气压传感器和芯片，所述芯片包括至少一个柔性芯片，所述柔性芯片的厚度不大于50μm；至少所述柔性芯片被硅胶保护层包覆。本发明还公开了柔性气动压力测量装置制作方法。本发明能够与飞行器表面共形，降低测量系统对气体流场的干扰。

技术领域

本发明属于气动压力测量技术领域，具体涉及柔性气动压力测量装置及其制作方法。

背景技术

飞行器表面的气动压力测量对飞行器设计和试飞验证起到十分重要的作用。而由于飞行器表面的气体流场变化非常复杂，测量系统对飞行器表面的气体流场产生干扰和影响的问题越来越受到业内的重视。

如图1所示，现有技术中的气动压力测量模块主要是在柔性电路板(FlexiblePrinted Circuit，简称FPC)1上集成MEMS气压传感器2和芯片。其中传感器和芯片主要采用塑封或陶瓷管壳封装，厚度高、硬度大，阻碍测量系统的弯曲变形，因此限制了测量系统的柔性和可弯曲性。导致在测量飞行器非平面部位的气压时(比如发动机外壳)，测量系统不能与被测表面共形，并且厚度较高的测量系统也对飞行器表面的气流场产生了干扰。

如图1所示，现有技术中的气动压力测量模块为了保护柔性电路板1上的刚性元器件，在柔性电路板1的底部增加了支撑钢片7，同时在元器件顶部也增加了金属壳体8进行保护。因此，这种封装结构导致气动压力测量模块的柔性和可弯曲性受到限制，无法对曲面进行共形测量。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种能够与飞行器表面共形、降低测量系统对气体流场的干扰的柔性气动压力测量装置及其制作方法。

第一方面，柔性气动压力测量装置，包括制作有电路的柔性电路板以及贴附在所述柔性电路板上的无源器件、MEMS气压传感器和芯片，所述芯片包括至少一个柔性芯片，所述柔性芯片的厚度不大于50μm；至少所述柔性芯片被硅胶保护层包覆。

一种实施例中，所述芯片包括运放芯片、模数转换芯片及无线通信芯片，所述运放芯片、所述模数转换芯片和所述无线通信芯片至少其中之一为所述柔性芯片。

一种实施例中，还包括柔性包封层，所述柔性包封层覆盖所述芯片、所述无源器件和所述MEMS气压传感器，并露出所述MEMS气压传感器的气压孔。

一种实施例中，至少所述柔性芯片通过键合线与所述柔性电路板上的焊盘连接，所述键合线被所述硅胶保护层包覆。

一种实施例中，所述柔性气动压力测量装置的厚度小于等于3mm，和/或所述柔性气动压力测量装置的弯曲半径小于等于15mm。

第二方面，柔性气动压力测量装置制作方法，包括：

提供制作有电路的柔性电路板；

提供无源器件和MEMS气压传感器，将所述无源器件及MEMS气压传感器贴附在所述柔性电路板上表面；

提供芯片，将所述芯片贴附在所述柔性电路板上表面；所述芯片中包括至少一个柔性芯片，所述柔性芯片的厚度不大于50μm；

将所述芯片与所述柔性电路板的焊盘建立电连接；

在所述柔性电路板上表面制作包覆所述芯片的硅胶保护层；

在所述柔性电路板上表面制作包覆所述芯片、所述无源器件和所述MEMS气压传感器的柔性包封层，所述柔性包封层露出所述MEMS气压传感器的气压孔。

一种实施例中，所述将所述芯片与所述柔性电路板的焊盘建立电连接的步骤，包括：

至少所述柔性芯片与所述柔性电路板的焊盘通过键合线互连；

所述在所述柔性电路板上表面制作包覆所述芯片的硅胶保护层的步骤，包括：