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新型高稳定压传感器

阅读:669发布:2020-06-01

专利汇可以提供新型高稳定压传感器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且新型高稳定压 力 传感器 ,壳体上端部制有的腔体内置有陶瓷垫,陶瓷垫中间制有放置芯片的小腔体,小腔体两侧对称制有供金丝穿过的小孔,金丝一端与芯片连接,陶瓷垫端部制有油孔I,腔体上端面置有被压圈抵紧在腔体上端部的膜片,压圈、膜片和腔体的上端面固定连接为一体;在壳体下端部制有放置厚膜 电路 的大沉孔,大沉孔上端制有小沉孔,小沉孔一侧制有油孔II且油孔II与油孔I相通,销钉与油孔II密封配合,正对应小腔体的下部制有与导气管相连接的通气孔,导气管一端被密封在壳体内,另一端伸出壳体的外侧,腔体的下端面和厚膜电路上均制有与小孔相对应的通孔,引线一端与金丝另一端连接,中间被密封在壳体和厚膜电路上,另一端伸出壳体外侧。,下面是新型高稳定压传感器专利的具体信息内容。

1.新型高稳定压传感器,具有壳体(1),其特征在于:所述壳体(1)上端部制有腔体(13),腔体(13)内置有陶瓷垫(8),陶瓷垫(8)中间制有放置芯片(6)的小腔体(14),在小腔体(14)的两侧对称制有供金丝(7)穿过的小孔(15),金丝(7)一端与芯片(6)连接,陶瓷垫(8)端部制有油孔I(19),所述腔体(13)的上端面置有被压圈(2)抵紧在腔体(13)上端部的膜片(3),所述压圈(2)、膜片(3)和腔体(13)的上端面固定连接为一体;在所述壳体(1)下端部制有放置厚膜电路(11)的大沉孔(16),大沉孔(16)的上端制有小沉孔(17),所述小沉孔(17)一侧制有灌注油的油孔II(18)且油孔II(18)与油孔I(19)相通,销钉(10)与油孔II(18)相配合并密封,在正对应小腔体(14)的下部制有与导气管(5)相连接的通气孔(20),导气管(5)一端被密封在壳体(1)内,其另一端伸出壳体(1)的外侧,在所述腔体(13)的下端面和所述厚膜电路上均制有与小孔(15)相对应的供引线(4)穿过的通孔,所述引线(4)一端与金丝(7)另一端连接,其中间被密封在壳体(1)和厚膜电路(11)上,另一端伸出壳体(1)外侧。
2.根据权利要求1所述的新型高稳定压力传感器,其特征在于:所述膜片(3)为经过高温去应力的波纹膜片。
3.根据权利要求1所述的新型高稳定压力传感器,其特征在于:所述小孔(15)为六个,对称分布在所述小腔体(14)的两侧。
4.根据权利要求1所述的新型高稳定压力传感器,其特征在于:所述壳体(1)外侧上部制有凹槽(21),O形圈(12)置于其内。
5.根据权利要求1所述的新型高稳定压力传感器,其特征在于:所述引线(4)和导气管(5)被绝缘子(9)密封在壳体(1)内。
6.根据权利要求1所述的新型高稳定压力传感器,其特征在于:所述陶瓷垫(8)的厚度小于腔体(13)的厚度。
7.根据权利要求1所述的新型高稳定压力传感器,其特征在于:所述陶瓷垫(8)粘贴在腔体(13)的下端面处。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的新型高稳定压力传感器,其特征在于:所述厚膜电路(11)为调整传感器零点和进行温度补偿的电路。

说明书全文

技术领域

本实用新型属于压物理量测量领域,具体涉及一种新型高稳定压力传感器

背景技术

压阻式原理的压力传感器,其基本原理是:通过施加在惠斯登电桥上的压力,由于电阻的压阻效应引起电阻网络失衡,电桥在电源的激励下发生输出偏移,偏移量反映了电桥所受压力大小,扩散压力敏感元件系基于MEMS技术的压力测量元件,通过在硅表面布置电桥网络,实现了压力测量元件的微型化。扩散硅以其体积小、灵敏度高以及线性度和重复性好显示出其优良的测量性能,由于硅在压力测量中对介质适应性有限,所以硅敏感芯片需要经过封装再使用,一般将硅芯片粘在不锈壳体内,焊接金属波纹膜片作为弹性元件感受压力,内部充注硅油,密封后的敏感元件由波纹膜片感受压力,通过硅油将压力传递到硅芯片表面,经过金属封装的压力敏感元件其介质适应性得到了极大的提高,可应用的范围大大扩展。但是,虽然扩散硅压力敏感元件性能优良,但在实际封装过程中由于焊接、充油等复杂工艺会引入各种不良影响,导致敏感元件在温度漂移和稳定性方面有所降低,温度漂移可以通过温度补偿工艺进行修正,但稳定性作为敏感元件最重要的指标是无法修正的。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题:提供一种新型高稳定压力传感器,在硅压力芯片的封装过程中最大限度的减少外部引入的不良影响,确保封装后的压力敏感元件获得优良的稳定性指标。
本实用新型采用的技术方案:新型高稳定压力传感器,具有壳体,所述壳体上端部制有腔体,腔体内置有陶瓷垫,陶瓷垫中间制有放置芯片的小腔体,在小腔体的两侧对称制有供金丝穿过的小孔,金丝一端与芯片连接,陶瓷垫端部制有油孔I,所述腔体的上端面置有被压圈抵紧在腔体上端部的膜片,所述压圈、膜片和腔体的上端面固定连接为一体;在所述壳体下端部制有放置厚膜电路的大沉孔,大沉孔的上端制有小沉孔,所述小沉孔一侧制有灌注硅油的油孔II且油孔II与油孔I相通,销钉与油孔II相配合并密封,在正对应小腔体的下部制有与导气管相连接的通气孔,导气管一端被密封在壳体内,其另一端伸出壳体的外侧,在所述腔体的下端面和所述厚膜电路上均制有与小孔相对应的供引线穿过的通孔,所述引线一端与金丝另一端连接,其中间被密封在壳体和厚膜电路上,另一端伸出壳体外侧。
所述膜片为经过高温去应力的波纹膜片。
所述小孔为六个,对称分布在所述小腔体的两侧。
所述壳体外侧上部制有凹槽,O形圈置于其内。
所述引线和导气管被绝缘子密封在壳体内。
所述陶瓷垫的厚度小于腔体的厚度。
所述陶瓷垫粘贴在腔体的下端面处。
所述厚膜电路为调整传感器零点和进行温度补偿的电路。
本实用新型与现有技术相比,其长期稳定性(一年)性能指标得到了提升,可以将硅压力敏感元件的长期稳定性由一般的0.5%FS提升至0.2%FS,将封装引入的稳定性影响减至最小。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1描述本实用新型的一种实施例
新型高稳定压力传感器,具有壳体1,壳体1上端部制有腔体13,腔体13内置有陶瓷垫8,陶瓷垫8粘贴在腔体13的下端面处,陶瓷垫8中间制有放置芯片6的小腔体14,陶瓷垫8的厚度小于腔体13的厚度,在小腔体14的两侧对称制有供金丝7穿过的六个小孔15,金丝7一端与芯片6连接,陶瓷垫8端部制有油孔I 19,所述腔体13的上端面置有被压圈2抵紧在腔体13上端部的膜片3,压圈2、膜片3和腔体13的上端面通过激光焊接固定连接为一体,膜片3为经过高温去应力的波纹膜片;在所述壳体1下端部制有放置厚膜电路11的大沉孔16,厚膜电路11为调整传感器零点和进行温度补偿的电路,大沉孔16的上端制有小沉孔17,所述小沉孔17一侧制有灌注硅油的油孔II 18且油孔II 18与油孔I 19相通,销钉10与油孔II 18相配合并密封,在正对应小腔体14的下部制有与导气管5相连接的通气孔20,导气管5一端被密封在壳体1内,其另一端伸出壳体1的外侧,在所述腔体13的下端面和所述厚膜电路上均制有与小孔15相对应的供引线4穿过的通孔,所述引线4一端与金丝7另一端连接,其中间被密封在壳体1和厚膜电路11上,另一端伸出壳体1外侧,壳体1外侧上部制有凹槽21,O形圈12置于其内,引线4和导气管5被绝缘子9密封在壳体1内。
金属波纹膜片3的处理工艺,波纹膜片3在成型后,由于其形态发生变化,产生的内应力无法得到消除。将100片波纹膜片按波纹形态合缝重叠,两端装上耐温保护垫片再用于工装夹紧;将夹紧后的膜片置于真空炉中进行高温去应力处理,缓慢升温,经过保温后再自然降温冷却;松开夹紧工装,将两端最外侧的垫片抛弃,中间的波纹片置入瓷托盘,使用化学方法对表面抛光,去除化产生的微弱色泽,使表面光亮。经此处理后的波纹膜片表面波纹平整,整体形变情况改善。
压圈2、膜片3和腔体13的上端面通过激光焊接连接为一体,其低温焊接工艺为:焊接过程中的热量是引入应力的主要方式,通过使用激光焊接可以保证焊接过程保持较低的能量状态,将焊接位置调至正焦点以外2mm,工作旋转的表面线速度调节到与焊机焊接频率相适应;焊接过程持续保证旋转一又三分之一圈,确保焊口重叠;使用适当的工装确保热量导出,减少热量集中对敏感元件的影响。采用惰性气体吹拂焊接表面位置,可以减弱焊接带来的氧化变色,保持金属光泽。
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