[發(fā)明專利]氣體壓力傳感器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010295903.9
• 申請(qǐng)日: 2010-09-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102419235A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉勝;張宗陽(yáng);王小平;盧云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉勝
• 主分類號(hào): G01L19/06
• 分類號(hào): G01L19/06;G01L19/00
• 代理公司: 上海市華誠(chéng)律師事務(wù)所 31210
• 代理人: 李平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種壓力測(cè)試元件，特別涉及一種氣體壓力傳感器。

背景技術(shù)

氣體壓力傳感器在氣動(dòng)控制，壓力開(kāi)關(guān)與控制器，便攜式壓力表和壓力計(jì)，MAP(manifold?absolute?pressure?sensor)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。這些領(lǐng)域除了對(duì)傳感器的靈敏度、穩(wěn)定性和耐久性要求很高外，特別要求封裝工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、經(jīng)濟(jì)適用。而其它封裝方式如隔離膜片充油封裝的壓力傳感器，需要填充壓力傳遞介質(zhì)(如硅油)和焊接不銹鋼波紋膜片來(lái)隔離待測(cè)介質(zhì)與傳感器芯片，并且充油過(guò)程工藝復(fù)雜難以控制，焊接不銹鋼波紋膜片時(shí)產(chǎn)生的熱量對(duì)芯片本身的特性會(huì)產(chǎn)生影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使芯片失效。因而，相對(duì)于上述封裝方式的傳感器而言存在一定的不足與缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)已有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種氣體壓力傳感器。本發(fā)明適用于測(cè)量無(wú)腐蝕性氣體壓力的傳感器，通過(guò)硅膠隔離壓力芯片和待測(cè)介質(zhì)、傳遞壓力并保護(hù)傳感器壓力芯片和鍵合引線，在金屬外殼或燒結(jié)座的上端增加護(hù)蓋板保護(hù)硅膠不受封裝工藝過(guò)程中異物的影響和破壞，減少了生產(chǎn)時(shí)涂覆硅膠的修復(fù)作業(yè)，同時(shí)也間接的保護(hù)了壓力芯片和鍵合引線，從而低成本地實(shí)現(xiàn)氣體壓力的長(zhǎng)期穩(wěn)定測(cè)量。本發(fā)明包括：保護(hù)蓋板、硅膠、引線、壓力芯片、外殼、底座，其特征在于所述的底座上粘接有壓力芯片，底座上的接線柱與壓力芯片引線鍵合，壓力芯片及引線由填充在腔體內(nèi)的硅膠保護(hù)，硅膠把壓力芯片、引線與待測(cè)介質(zhì)隔離開(kāi)，并為壓力芯片、引線提供保護(hù)，同時(shí)作為介質(zhì)傳遞待測(cè)氣體的壓力，外殼上端設(shè)有保護(hù)蓋板，保護(hù)蓋板上設(shè)有進(jìn)氣測(cè)試孔。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1.采用軟硅膠隔離芯片與待測(cè)介質(zhì)，既保護(hù)了芯片和鍵合引線，幾乎無(wú)損耗地傳遞了待測(cè)氣體的壓力。因?yàn)檐浌枘z的楊氏模量很小，所以在固化及使用的過(guò)程中，因溫度循環(huán)所產(chǎn)生的應(yīng)力很小，從而對(duì)芯片的輸出特性影響可忽略。其次，由于所涂覆的硅膠層上表面和保護(hù)蓋板下表面留有較大間隙，所以硅膠在溫度升高向上膨脹過(guò)程中所產(chǎn)生的應(yīng)力被卸去，從而對(duì)芯片的輸出基本也沒(méi)有影響。

2.保護(hù)蓋板保護(hù)硅膠、壓力芯片和鍵合引線免受污染和損壞。芯片上涂覆硅膠固化后，在保護(hù)蓋板上設(shè)有進(jìn)氣測(cè)試孔，保護(hù)蓋板保護(hù)硅膠不受封裝工藝過(guò)程中異物的影響和破壞，減少了生產(chǎn)中涂覆硅膠的修復(fù)作業(yè)，同時(shí)也間接地保護(hù)了壓力芯片和鍵合引線，進(jìn)氣測(cè)試孔實(shí)現(xiàn)待測(cè)介質(zhì)和傳感器敏感部分的連通。

3.該傳感器避免了隔離膜片充油封裝方式所必須的充油工藝和波紋膜片的焊接工藝，具有結(jié)構(gòu)和封裝工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，可靠性高，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)用于大多數(shù)無(wú)腐蝕性的氣體和干燥空氣介質(zhì)的壓力測(cè)量。

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明的分體式結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本發(fā)明的連體式結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1保護(hù)蓋板、2硅膠、3引線、4外殼、5壓力芯片、6TO底座。7金屬燒結(jié)座。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例：

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明適用于測(cè)量無(wú)腐蝕性氣體壓力的傳感器，通過(guò)硅膠2隔離壓力芯片5和待測(cè)介質(zhì)、傳遞壓力并保護(hù)傳感器壓力芯片5和鍵合引線3，在外殼4的上端增加保護(hù)蓋板1，保護(hù)蓋板1保護(hù)了硅膠2不受封裝工藝過(guò)程中異物的影響和破壞，減少了生產(chǎn)時(shí)涂覆硅膠的修復(fù)作業(yè)，同時(shí)也間接的保護(hù)了壓力芯片5和鍵合引線2，從而低成本地實(shí)現(xiàn)氣體壓力的長(zhǎng)期穩(wěn)定測(cè)量。本實(shí)施例由保護(hù)蓋板1、硅膠2、引線3、外殼4、壓力芯片5、TO底座6組成。本實(shí)施例的封裝的形式為分體式，底座為TO底座6。TO底座6設(shè)置在外殼4的底部，TO底座6上粘接有壓力芯片5，TO底座6上的接線柱與壓力芯片5通過(guò)引線3鍵合，外殼4和TO底座6組成的腔體內(nèi)充有硅膠2，硅膠2上表面與保護(hù)蓋板1的下表面留有間隙，硅膠2把壓力芯片5、引線3與待測(cè)介質(zhì)隔離開(kāi)，并為壓力芯片5、引線3提供保護(hù)，同時(shí)作為介質(zhì)傳遞待測(cè)氣體的壓力，外殼4上端設(shè)有保護(hù)蓋板1，保護(hù)蓋板1上設(shè)有進(jìn)氣測(cè)試孔。引線3根據(jù)不同的要求，可以是金線、鋁線和銅線等。

實(shí)施例二

實(shí)施例二與實(shí)施例一相同，所不同的是封裝的形式為連體式封裝的形式，參見(jiàn)圖2，底座與外殼是一體的金屬燒結(jié)座7，金屬燒結(jié)座7內(nèi)部填充有硅膠2，金屬燒結(jié)座7上端有保護(hù)蓋板1，燒結(jié)座7粘接有壓力芯片5，燒結(jié)座7的接線柱與壓力芯片5引線鍵合。