[实用新型]薄膜传感器

说明书

本实用新型公开了一种薄膜传感器，包括基板；位于基板之上的壳体，所述壳体与所述基板之间形成空腔，所述壳体包括将所述空腔与外部连通的连通孔；芯片，位于所述基板之上，且位于所述空腔中；疏水膜，所述疏水膜包覆在所述基板和所述芯片的外表面；以及凝胶，所述凝胶填充于所述空腔中，所述凝胶的上表面高于所述芯片的上表面。本发明提供的薄膜传感器，具有较好的防潮、防尘能力。

技术领域

本实用新型涉及传感器制造技术领域，特别涉及一种薄膜传感器。

背景技术

传感器是一种能感受规定的被测量并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置，在感知外界压力、声音、光学等信号的薄膜传感器中，其封装结构的壳体上通常存在连通孔，如图1所示，传感器100包括基板110、壳体120和芯片130。基板110例如选自PCB基板；壳体120位于基板110上，壳体120与基板110之间形成空腔，同时，壳体120包括连通孔121；芯片130位于基板110上，且位于空腔之中，芯片130例如包括ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)131和MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)132。进一步的，ASIC131位于基板110之上，MEMS132位于ASIC131之上，MEMS132包括用于感知外界信号的可动结构，例如薄膜。壳体120将传感器内部与外部环境隔离，连通孔121的存在使得芯片130的可动结构能够与外界环境接触，从而将各种物理量转换为电信号。然而，薄膜对外界环境中的各种杂物非常敏感，尤其是水等液体以及各种杂质容易吸附于薄膜上，导致传感器灵敏度下降，甚至失效，并且，当水及各种液体吸附于基板110或芯片130表面时，还会渗入侵蚀导致传感器电路失常或损毁。

因此，期待一种薄膜传感器，具有较好的防潮、防尘能力。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种薄膜传感器，从而有效提高薄膜传感器的防潮、防尘能力。

根据本实用新型的一方面，提供一种薄膜传感器，其特征在于，包括：基板；位于基板之上的壳体，所述壳体与所述基板之间形成空腔，所述壳体包括将所述空腔与外部连通的连通孔；芯片，位于所述基板之上，且位于所述空腔中；疏水膜，所述疏水膜包覆在所述基板和所述芯片的外表面；以及凝胶，所述凝胶填充于所述空腔中，所述凝胶的上表面高于所述芯片的上表面。

可选地，所述疏水膜选自自组装单分子膜。

可选地，形成所述自组装单分子膜的材料选自1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷。

可选地，所述基板选自PCB基板。

可选地，所述芯片包括：专用集成电路，所述专用集成电路位于所述基板之上，微机电系统，所述微机电系统位于所述专用集成电路之上，包括薄膜，所述薄膜用于感知外部环境的信号。

可选地，所述凝胶选自聚二甲基硅氧烷硅凝胶。

可选地，所述薄膜传感器选自气敏薄膜传感器、光敏薄膜传感器以及薄膜声音传感器中的任意一种。

可选地，所述薄膜传感器采用栅格阵列封装。

本实用新型提供的薄膜传感器，通过在传感器结构表面涂覆自组装单分子膜，可以从晶圆层面解决薄膜传感器的防潮问题，同时，自组装单分子膜厚度小，对MEMS的薄膜的灵敏度影响很低，薄膜传感器因自组装单分子膜损失的灵敏度很小。

可选地，由FDTS组成的自组装单分子膜具有较低的表面能，不仅能解决薄膜传感器的防潮问题，还能减少薄膜和其它部分吸附的灰尘等其它杂物的数量，避免薄膜因吸附灰尘等杂物导致薄膜传感器的灵敏度降低，有利于薄膜传感器长时间稳定工作。此外，本实用新型实施例的薄膜传感器，由于与回流焊工艺兼容，适用于大批量生产的应用场景。