[發(fā)明專利]一種薄膜壓差芯體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610993485.8
• 申請(qǐng)日: 2016-11-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106644238B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何迎輝;金忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十八研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01L7/02
• 分類(lèi)號(hào): G01L7/02;G01L9/06;G01L19/06
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長(zhǎng)清;廖元寶

本發(fā)明公開(kāi)了一種薄膜壓差芯體，包括管座、芯片、引線柱和引線支架，所述芯片安裝于所述管座上，所述引線支架包括內(nèi)圈、外圈和圓環(huán)，所述外圈的外周側(cè)與所述管座密封連接，所述圓環(huán)位于所述內(nèi)圈與外圈之間且其上端端面高于所述芯片的正表面，所述圓環(huán)的端部安裝有壓環(huán)，所述圓環(huán)端部與壓環(huán)之間密封安裝有波紋膜片；所述波紋膜片、管座及引線支架之間形成用于充灌硅油的密封儲(chǔ)油空腔，所述引線支架或管座上開(kāi)設(shè)有與所述密封儲(chǔ)油空腔相通的充油孔；所述內(nèi)圈和外圈上均開(kāi)設(shè)有線孔，所述引線柱的一端與所述芯片連接，另一端經(jīng)內(nèi)圈的線孔后彎折再經(jīng)外圈的線孔引出。本發(fā)明的薄膜壓差芯體具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、防護(hù)性能好、適用于惡劣環(huán)境下等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及壓力測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特指一種薄膜壓差芯體。

背景技術(shù)

目前差壓傳感器基本上采用硅壓阻式芯片封裝，硅壓阻式芯片通過(guò)硅膠粘貼在管座上，管座兩端均封裝在硅油中。硅壓阻式芯體很難承受35MPa以上大量程壓力。硅壓阻式芯片采用粘貼方式固定，低壓端壓力不能超過(guò)高壓端500KPa以上，否則容易造成泄漏。硅壓阻式芯體的溫度特性差，補(bǔ)償難度大，主要應(yīng)用于-40℃～125℃范圍內(nèi)壓力測(cè)量，150℃以上高溫環(huán)境下測(cè)量溫漂大。薄膜芯片則主要用于測(cè)量200KPa以上量程壓力，因芯片采用焊接式安裝，在大量程壓力下不泄漏，在高量程壓力測(cè)量領(lǐng)域不可替代。薄膜壓力芯片基底材料為不銹鋼，通過(guò)焊接方式與安裝基座連接，壓力通過(guò)基座的引壓孔傳遞到芯片背面，芯片正面上制備有薄膜電阻，薄膜電阻感受壓力阻值變化，輸出電信號(hào)。

現(xiàn)有薄膜壓力芯體封裝方式主要有兩種，其中一種是芯片的電阻表面直接通大氣或者通過(guò)硅膠防護(hù)后通大氣，測(cè)量表面壓力，現(xiàn)有大部分芯片都采用這種封裝形式；另一種是芯片正面密封在真空環(huán)境下，用于測(cè)量絕對(duì)壓力。如果薄膜芯片電阻防護(hù)不當(dāng)，容易吸附水汽或氧氣而造成電阻漂移，引起測(cè)量誤差，所以，薄膜芯片電阻表面與引線不能直接測(cè)量水汽、水液或其它腐蝕性液體壓力，也就是說(shuō)，在沒(méi)有完全防護(hù)的情況下不能用于測(cè)量液體差壓。因薄膜壓力芯體只能采用焊接方式與其它結(jié)構(gòu)件相連接，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受焊接工藝制約；其次，薄膜壓力芯體一般采用芯片背面感受高壓，正面感受低壓，在差壓設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需考慮正面引線的同時(shí)，膜電阻與引線需保證在大壓力下的密封與隔離，因而薄膜芯片封裝成差壓結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)與工藝難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、防護(hù)性能好、適用于惡劣環(huán)境下的薄膜壓差芯體。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種薄膜壓差芯體，包括管座、芯片、引線柱和引線支架，所述芯片安裝于所述管座上，所述引線支架包括內(nèi)圈、外圈和圓環(huán)，所述外圈的外周側(cè)與所述管座密封連接，所述圓環(huán)位于所述內(nèi)圈與外圈之間且其上端端面高于所述芯片的正表面，所述圓環(huán)的端部安裝有壓環(huán)，所述圓環(huán)端部與壓環(huán)之間密封安裝有波紋膜片；所述波紋膜片、管座及引線支架之間形成用于充灌硅油的密封的儲(chǔ)油空腔，所述引線支架或管座上開(kāi)設(shè)有與密封的儲(chǔ)油空腔相通的充油孔；所述內(nèi)圈和外圈上均開(kāi)設(shè)有線孔，所述引線柱的一端與所述芯片連接，另一端經(jīng)內(nèi)圈的線孔后彎折再經(jīng)外圈的線孔引出。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述引線柱呈U型。

所述引線柱的U型底部與所述引線支架和管座之間均存在絕緣間隙。

所述芯片安裝于所述管座于內(nèi)圈的空腔處且芯片的外徑小于所述內(nèi)圈的內(nèi)徑。

所述芯片焊接于所述管座上。

所述壓環(huán)、波紋膜片和圓環(huán)端部之間相互焊接。

所述管座、引線支架和壓環(huán)均為不銹鋼材質(zhì)。

所述引線支架的外圈的外周側(cè)與管座焊接。

所述外圈和內(nèi)圈的線孔內(nèi)均安裝有玻璃套管，所述引線柱與所述玻璃套管燒結(jié)后與引線支架溶合成整體。