[發明專利]一種集成式隔離封裝的壓力傳感器

在審

• 申請號: 202111314694.2
• 申請日: 2021-11-08
• 公開（公告）號: CN114001846A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 王剛;劉磊;徐改
• 申請（專利權）人: 麥克傳感器股份有限公司
• 主分類號: G01L1/14
• 分類號: G01L1/14;G01L9/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

本發明屬于壓力傳感器領域，公開了集成式隔離封裝的壓力傳感器，包括燒結基座；燒結基座一端上設置壓圈，壓圈與燒結基座之間設置隔離膜片；燒結基座另一端上設置基板，基板上設置補償電路，補償電路與燒結基座的管腳連接；基板與燒結基座之間設置塑料墊圈；燒結基座內設置陶瓷厚膜電路基底，陶瓷厚膜電路基底上設置連接電路、MEMS硅電容壓力芯片和ASIC信號處理芯片；MEMS硅電容壓力芯片通過連接電路與ASIC信號處理芯片連接，ASIC信號處理芯片通過連接電路與燒結基座的管腳連接；燒結基座一端上開設硅油灌注孔，硅油灌注孔內設置密封件，燒結基座內填充硅油。可以實現在更小尺寸下獲得更高的靈敏度和測量精度，對熱效應較不敏感，可承受超過更大的過壓。

技術領域

本發明屬于壓力傳感器領域，涉及一種集成式隔離封裝的壓力傳感器。

背景技術

壓力傳感器是工業實踐中最為常用的一種傳感器，一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號，模擬信號是指信息參數在給定范圍內表現為連續的信號，或在一段連續的時間間隔內，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現為任意數值的信號。目前，普遍的壓力測量技術是壓阻技術，通過在薄片表面形成半導體變形壓力，通過壓力使薄片變形而產生壓電阻抗效果，從而使阻抗的變化轉換成電信號。

但是，基于壓阻技術的壓力傳感器受溫度變化的影響很大，隨著時間的推移會出現明顯的零點和量程漂移，并且很容易被意外的過壓破壞，導致其改善空間有限，越來越難適應高靈敏度的壓力測量需求。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種集成式隔離封裝的壓力傳感器。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種集成式隔離封裝的壓力傳感器，包括燒結基座；

燒結基座一端上設置壓圈，壓圈與燒結基座之間設置隔離膜片；燒結基座另一端上設置基板，基板上設置補償電路，補償電路與燒結基座的管腳連接；基板與燒結基座之間設置塑料墊圈；燒結基座內設置陶瓷厚膜電路基底，陶瓷厚膜電路基底上設置連接電路、MEMS硅電容壓力芯片和ASIC信號處理芯片；MEMS硅電容壓力芯片通過連接電路與ASIC信號處理芯片連接，ASIC信號處理芯片通過連接電路與燒結基座的管腳連接；燒結基座一端上開設硅油灌注孔，硅油灌注孔內設置密封件，燒結基座內填充硅油；

其中，MEMS硅電容壓力芯片用于將被測壓力轉換為電容信號，并發送至ASIC信號處理芯片；ASIC信號處理芯片用于電容信號的溫度補償和非線性修正，得到修正電容信號；補償電路用于修正電容信號的濾波和輸出。

本發明進一步的改機在于：

所述補償電路為輸出為I2C接口協議的補償電路。

還包括接插件，接插件與補償電路的輸出端連接。

所述燒結基座的外側開設密封環槽，密封環槽內設置密封圈。

所述密封環槽的寬度為2.4mm或3.5mm。

所述陶瓷厚膜電路基底為雙面厚膜電路基底，連接電路設置在雙面厚膜電路基底的兩側，雙面厚膜電路基底遠離MEMS硅電容壓力芯片和ASIC信號處理芯片的一側上設置覆蓋該側連接電路的絕緣層。

所述MEMS硅電容壓力芯片和ASIC信號處理芯片粘接在陶瓷厚膜電路基底上。

所述陶瓷厚膜電路基底為96％Al₂O₃陶瓷材質。

所述陶瓷厚膜電路基底的熱膨脹系數與MEMS硅電容壓力芯片和ASIC信號處理芯片的熱膨脹系數之間的誤差不大于3.0ppm/℃。

所述燒結基座為不銹鋼一體化燒結基座，所述壓圈與燒結基座焊接連接。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：