[發(fā)明專利]壓力傳感器組件有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811228072.6 | 申請日： | 2018-10-22 |
| 公開（公告）號： | CN109696268B | 公開（公告）日： | 2021-11-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | B.W.圭拉迪 | 申請（專利權(quán)）人： | 泰連公司 |
| 主分類號： | G01L9/04 | 分類號： | G01L9/04;G01L9/06 |
| 代理公司： | 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105 | 代理人： | 葛青 |
| 地址： | 美國賓夕*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 壓力傳感器 組件 | ||
一種壓力傳感器組件(100)包括傳感器管芯(102)和陶瓷基板(104)。所述傳感器管芯包括具有隔膜(106)的硅芯片(202)，所述隔膜配置為暴露于工作流體。所述傳感器管芯包括一個或多個電感測元件(109)，其安裝在所述隔膜上且配置為測量所述工作流體的壓力。所述傳感器管芯經(jīng)由焊料層(201)安裝至所述陶瓷基板，所述焊料層接合所述陶瓷基板和所述傳感器管芯的第二側(cè)(204)。
技術(shù)領(lǐng)域
本文的主題總體上涉及配置為測量工作流體的壓力的壓力傳感器組件。
背景技術(shù)
已知的壓力傳感器組件或封裝包括安裝在用于結(jié)構(gòu)支撐的基板上的半導(dǎo)體壓力傳感器管芯。半導(dǎo)體壓力傳感器管芯可以是微機電系統(tǒng)(MEMS)裝置，其具有微米量級的小尺寸。基板可以安裝到外殼、殼體或塊，例如汽車的變速箱，從而允許壓力傳感器管芯測量殼體內(nèi)的油的壓力。
已知的壓力傳感器封裝通常設(shè)計成在相對舒適的環(huán)境中監(jiān)測相對惰性的氣體和/或非侵蝕性(例如，有限的腐蝕性、有限的酸度等)液體，并且不能在苛刻的化學(xué)環(huán)境中和/或相對較高的壓力下可靠且可持續(xù)地工作。例如，被配置用于與相對苛刻的化學(xué)物質(zhì)(例如燃料、油、尿素、制冷劑等)一起使用的一些壓力傳感器封裝具有穿過基板的端口，其允許化學(xué)物質(zhì)撞擊在壓力傳感器管芯的底側(cè)上，而電氣元件設(shè)置在壓力傳感器管芯的頂側(cè)上，以保護電氣元件免受化學(xué)物質(zhì)的影響。
使用軟粘合劑(例如室溫硫化(RTV)硅橡膠)將一些壓力傳感器管芯附接到對應(yīng)的基板。但是，使用RTV硅橡膠有幾個缺點。例如，RTV硅橡膠可能具有有限的粘合特性，使得RTV硅橡膠僅能在低于約200psi等的壓力下將傳感器管芯可靠地固定到基板。因此，標(biāo)準(zhǔn)RTV硅橡膠通常不用于高達(dá)300psi或更高的高壓應(yīng)用。此外，RTV硅橡膠可能無法承受暴露于苛刻的流體，因為已知一些燃料會導(dǎo)致RTV硅橡膠膨脹，而其他流體可能導(dǎo)致RTV硅橡膠劣化并失去粘附力。
一些已知的壓力傳感器管芯使用金屬焊料材料附接到金屬基板。但是，使用具有壓力傳感器管芯的金屬基板具有若干缺點，特別是在高溫(例如，高達(dá)150攝氏度(℃))和低溫(例如，低至-40℃)時。例如，金屬基板可具有與壓力傳感器管芯的熱膨脹系數(shù)(CTE)顯著不同的CTE。這種CTE不匹配可能在高溫和低溫時產(chǎn)生壓力傳感器管芯上的高熱機械應(yīng)力。壓力傳感器管芯上的應(yīng)力可能在壓力傳感器中引起誤差(例如，熱滯后、壓力滯后、零偏移穩(wěn)定性、壓力下的輸出穩(wěn)定性、以及其他不可補償?shù)恼`差)，從而使壓力傳感器管芯在測量處于所需精度水平的流體的壓力時不精確并且實際上不工作。
因此，需要一種壓力傳感器組件，即使在暴露于苛刻環(huán)境(其可包括高溫和低溫、腐蝕性流體、高壓等)時，也能可靠地提供工作流體的精確測量。
發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，提供一種壓力傳感器組件，其包括傳感器管芯和陶瓷基板。所述傳感器管芯具有第一側(cè)和與所述第一側(cè)相對的第二側(cè)。所述傳感器管芯包括具有隔膜的硅芯片，所述隔膜配置為暴露于工作流體。所述傳感器管芯包括一個或多個電感測元件，所述一個或多個電感測元件安裝在所述隔膜上且配置為測量所述工作流體的壓力。所述傳感器管芯經(jīng)由焊料層安裝至所述陶瓷基板，所述焊料層接合所述陶瓷基板和所述傳感器管芯的第二側(cè)。
附圖說明
現(xiàn)在將參照附圖以示例的方式描述本發(fā)明，在附圖中：
圖1是根據(jù)實施例的壓力傳感器組件的一部分的透視圖；
圖2是根據(jù)實施例的壓力傳感器組件的分解截面圖；
圖3是用于組裝根據(jù)實施例的壓力傳感器組件的方法的流程圖；
圖4是根據(jù)另一實施例的壓力傳感器組件的截面圖；
圖5是根據(jù)一個示例應(yīng)用的安裝在插頭配件中的壓力傳感器組件的側(cè)視截面圖；
圖6是根據(jù)另一示例應(yīng)用的壓力傳感器組件的側(cè)視截面圖。
具體實施方式
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