[發明專利]一種海水溫度和壓力集成的片式傳感器芯片

有效

• 申請號: 201710886925.4
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107655614B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 張洪泉;劉秀杰;張凱;姜宗澤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱航士科技發展有限公司;哈爾濱工程大學;上海航士海洋科技有限公司;北京航士科技發展有限公司
• 主分類號: G01L9/12
• 分類號: G01L9/12;G01L19/00;G01K7/22;G01D21/02
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 張月

一種海水溫度和壓力集成的片式傳感器芯片，包括壓力陶瓷基片；壓力陶瓷基片的一面上印刷有感壓電極圖形，溫度陶瓷基片的一面上印刷有熱敏電阻圖形，感壓電極圖形和熱敏電阻圖形上分別設置有兩組引線接點；壓力陶瓷基片上的感壓電極圖形外圍設置有圓形玻璃燒結料環，圓形玻璃燒結料環與玻璃環連接，玻璃環還與襯底陶瓷基片連接，襯底陶瓷基片與溫度陶瓷基片印有熱敏電阻圖形的一面連接；本發明傳感器芯片結構緊湊，小型便攜，靈敏精確，將溫度和壓力傳感器集成在一起，能同時測量兩個參數并降低生產成本，在海水中下潛速度快，測量效率高。

技術領域：

本發明涉及傳感器技術領域，具體涉及一種海水溫度和壓力集成的片式傳感器芯片。

背景技術：

海水溫度、壓力是海洋基本水文信息的兩個重要參數，在海洋資源開發利用方面，這兩個參數的精確掌握對于加快海洋開發技術研究，促進我國海洋開發事業的發展至關重要；在國防科技軍事等方面，海水溫度、壓力等數據的獲取，與艦船、潛艇的航行狀況、戰術上的攻擊防御能力等密切相關。

此外，海水溫度和壓力的測量對研究海洋學、海洋環境監測、季節氣候預測以及海洋漁業等都有十分重要的實用意義，是海洋水文氣象觀測及調查中不可或缺的技術指標；然而，現在國內的溫度、壓力傳感器普遍存在體積大、結構布局不合理、自重大等問題，對測量結果的精確度有一定影響，且生產成本高，海水溫度、壓力傳感器的微型化、芯片式、集成化發展仍處于起步階段，批量化大規模生產仍然存在一些問題，尚不能滿足各個應用領域的需求。

發明內容：

本發明本發明克服了上述現有技術的不足，提供了一種海水溫度和壓力集成的片式傳感器芯片，本發明中的傳感器芯片結構緊湊，小型便攜，靈敏精確，將溫度和壓力傳感器集成在一起，能同時測量兩個參數并降低生產成本，在海水中下潛速度快，測量效率高。

本發明的技術方案：

一種海水溫度和壓力集成的片式傳感器芯片，包括壓力陶瓷基片、溫度陶瓷基片、玻璃環、襯底陶瓷基片；所述壓力陶瓷基片的一面上印刷有感壓電極圖形，所述溫度陶瓷基片的一面上印刷有熱敏電阻圖形，所述感壓電極圖形和所述熱敏電阻圖形上分別設置有兩組引線接點；所述壓力陶瓷基片上的感壓電極圖形外圍設置有圓形玻璃燒結料環，所述圓形玻璃燒結料環與所述玻璃環連接，所述玻璃環還與所述襯底陶瓷基片連接，所述襯底陶瓷基片與所述溫度陶瓷基片印有熱敏電阻圖形的一面連接。

進一步的，所述所述壓力陶瓷基片和所述溫度陶瓷基片上分別加工有兩組引線孔，所述引線孔內設置有內引線，所述內引線一端分別與所述感壓電極圖形和所述熱敏電阻圖形上的引線接點焊接，所述內引線另一端伸出所述引線孔。

進一步的，所述壓力陶瓷基片、玻璃環、襯底陶瓷基片和所述溫度陶瓷基片依次粘接且同軸心設置。

進一步的，所述內引線外端包覆有鉑電漿層。

進一步的，所述壓力陶瓷基片、所述溫度陶瓷基片和所述襯底陶瓷基片均為圓盤形陶瓷基片且尺寸相同。

本發明的有益效果是：本發明壓力陶瓷基片的一面印有感壓電極，溫度陶瓷基片的一面印有熱敏電阻圖形；壓力陶瓷基片與襯底陶瓷片之間隔著玻璃環；形成感壓空腔，當有壓力作用時，電極引線通過穿透的微型引線孔接出到陶瓷片的外側；用于敏感海水壓力陶瓷片、玻璃環、襯底陶瓷片、溫度陶瓷基片同軸心粘接在一起，保證傳感器芯片部分的穩定的同時，最優化設置芯片部分的外形設計，保證傳感器的體積小巧，下潛靈活，便于攜帶；

本發明的封裝采用玻璃漿料燒結法，在保證封裝穩定的同時，使溫度和壓力檢測集成在一起，同時測量兩個參數，高效便捷，非常適合現場測量，并簡化了加工步驟，縮短了傳感器的加工周期；

本發明將溫度和壓力檢測集成，同時檢測兩個參數的同時，大大簡化了加工步驟和傳感器芯片的體積，片式的結構能夠保證傳感器在海水中下潛速度，測量效率大大提高。

附圖說明：