[發明專利]一種真空封裝結構差壓諧振壓力敏感芯片探頭及封裝方法

有效

• 申請號: 202111000287.4
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113697765B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 尹延昭;張鵬;孫權;于洋;周志煒;李修鈺
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十九研究所
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;B81B7/02;B81C1/00;G01L13/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 李靖

1.一種真空封裝結構差壓諧振壓力敏感芯片探頭，其特征在于：它包括密封蓋板(1)、硅諧振壓力敏感芯片(2)、可伐合金引腳(3)、電極鍵合引線(4)、探頭介質傳遞通道(5)和密封管座(6)；

密封管座(6)的上端面為密封蓋板接觸面(601)，所述密封蓋板接觸面(601)上開設三級階梯槽，所述階梯槽的中階梯面為引線孔面(604)，下階梯面為芯片粘接面(602)，探頭介質傳遞通道(5)開設在所述芯片粘接面(602)上，在所述引線孔面(604)上豎直開設有多個引線孔(603)，密封管座(6)的外圓柱面中部開設有環形密封槽(605)，密封管座(6)的外圓柱面下部開設壓力緩沖槽(606)；

可伐合金引腳(3)通過玻璃燒結的方式豎直安裝在密封管座(6)的引線孔(603)上，硅諧振壓力敏感芯片(2)通過膠粘的方式安裝在密封管座(6)的芯片粘接面(602)上，且硅諧振壓力敏感芯片(2)與階梯槽的側壁之間留有空隙，硅諧振壓力敏感芯片(2)和可伐合金引腳(3)之間通過電極鍵合引線(4)連接；密封蓋板(1)安裝在密封蓋板接觸面(601)上，探頭介質傳遞通道(5)和密封管座(6)的三級階梯槽之間形成保護諧振壓力敏感芯片(2)的密閉空腔；

硅諧振壓力敏感芯片(2)通過諧振層(202)中的兩個壓力諧振器實現差壓測量。

2.根據權利要求1所述的一種真空封裝結構差壓諧振壓力敏感芯片探頭，其特征在于：硅諧振壓力敏感芯片(2)包括芯片上蓋(201)、諧振層(202)、第一壓力硅基襯底(2021-1)、第二硅基襯底(2022-1)和應力隔離層(203)，芯片上蓋(201)、諧振層(202)、第一壓力硅基襯底(2021-1)、第二硅基襯底(2022-1)和應力隔離層(203)由上至下依次連接并制成一體，

諧振層(202)包括第一壓力諧振器(2021)和第二壓力諧振器(2022)，第一壓力諧振器(2021)和第二壓力諧振器(2022)由右至左水平安裝在第一壓力硅基襯底(2021-1)和第二硅基襯底(2022-1)上，

第一壓力硅基襯底(2021-1)和第二硅基襯底(2022-1)的下端面上均開設有倒梯形的感壓槽，其中，芯片上蓋(201)與第一壓力硅基襯底(2021-1)和第二硅基襯底(2022-1)之間形成絕壓腔室，諧振層(202)位于所述絕壓腔室內。

3.根據權利要求2所述的一種真空封裝結構差壓諧振壓力敏感芯片探頭，其特征在于：位于第一壓力硅基襯底(2021-1)的正下方開設有第一感壓通孔(2031)，第二硅基襯底(2022-1)的正下方開設有第二感壓通孔(2032)。

4.根據權利要求3所述的一種真空封裝結構差壓諧振壓力敏感芯片探頭，其特征在于：第一壓力諧振器(2021)和第二壓力諧振器(2022)的結構相同，其中，第一壓力諧振器(2021)包括四個引出電極(3050)、兩個驅動電極(3023)、備用電極(3024)、兩個敏感梳齒電極(3025)、兩個穩固梁(3026)、兩個橫拉梁(3027)、錨塊(3028)和電極通路(3029)，

兩個驅動電極(3023)上下平行設置，且每個驅動電極(3023)的左右兩側分別安裝有一個引出電極(3050)，兩個驅動電極(3023)的相對側安裝有一個敏感梳齒電極(3025)，兩個敏感梳齒電極(3025)的內側分別安裝有一個穩固梁(3026)，兩個穩固梁(3026)的內側分別安裝有一個橫拉梁(3027)，兩個橫拉梁(3027)之間安裝有一個錨塊(3028)，錨塊(3028)與備用電極(3024)之間通過電極通路(3029)連接。

5.根據權利要求4所述的一種真空封裝結構差壓諧振壓力敏感芯片探頭，其特征在于：每個橫拉梁(3027)的端部均為“Y”型梁結構。