[发明专利]气体压力传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力测试元件，特别涉及一种气体压力传感器。

背景技术

气体压力传感器在气动控制，压力开关与控制器，便携式压力表和压力计，MAP(manifold absolute pressure sensor)等领域有着广泛的应用。这些领域除了对传感器的灵敏度、稳定性和耐久性要求很高外，特别要求封装工艺简单、成本低廉、经济适用。而其它封装方式如隔离膜片充油封装的压力传感器，需要填充压力传递介质(如硅油)和焊接不锈钢波纹膜片来隔离待测介质与传感器芯片，并且充油过程工艺复杂难以控制，焊接不锈钢波纹膜片时产生的热量对芯片本身的特性会产生影响，严重时会使芯片失效。因而，相对于上述封装方式的传感器而言存在一定的不足与缺陷。

发明内容

本发明的目的是针对已有技术中存在的缺陷，提供一种气体压力传感器。本发明适用于测量无腐蚀性气体压力的传感器，通过硅胶隔离压力芯片和待测介质、传递压力并保护传感器压力芯片和键合引线，在金属外壳或烧结座的上端增加护盖板保护硅胶不受封装工艺过程中异物的影响和破坏，减少了生产时涂覆硅胶的修复作业，同时也间接的保护了压力芯片和键合引线，从而低成本地实现气体压力的长期稳定测量。本发明包括：保护盖板、硅胶、引线、压力芯片、外壳、底座，其特征在于所述的底座上粘接有压力芯片，底座上的接线柱与压力芯片引线键合，压力芯片及引线由填充在腔体内的硅胶保护，硅胶把压力芯片、引线与待测介质隔离开，并为压力芯片、引线提供保护，同时作为介质传递待测气体的压力，外壳上端设有保护盖板，保护盖板上设有进气测试孔。

本发明的优点是：

1.采用软硅胶隔离芯片与待测介质，既保护了芯片和键合引线，几乎无损耗地传递了待测气体的压力。因为软硅胶的杨氏模量很小，所以在固化及使用的过程中，因温度循环所产生的应力很小，从而对芯片的输出特性影响可忽略。其次，由于所涂覆的硅胶层上表面和保护盖板下表面留有较大间隙，所以硅胶在温度升高向上膨胀过程中所产生的应力被卸去，从而对芯片的输出基本也没有影响。

2.保护盖板保护硅胶、压力芯片和键合引线免受污染和损坏。芯片上涂覆硅胶固化后，在保护盖板上设有进气测试孔，保护盖板保护硅胶不受封装工艺过程中异物的影响和破坏，减少了生产中涂覆硅胶的修复作业，同时也间接地保护了压力芯片和键合引线，进气测试孔实现待测介质和传感器敏感部分的连通。

3.该传感器避免了隔离膜片充油封装方式所必须的充油工艺和波纹膜片的焊接工艺，具有结构和封装工艺简单，成本低廉，可靠性高，寿命长等优点，实用于大多数无腐蚀性的气体和干燥空气介质的压力测量。

附图说明

图1本发明的分体式结构示意图；

图2本发明的连体式结构示意图。

图中：1保护盖板、2硅胶、3引线、4外壳、5压力芯片、6TO底座。7金属烧结座。

具体实施方式

实施例一

下面结合附图进一步说明本发明的实施例：

参见图1，本发明适用于测量无腐蚀性气体压力的传感器，通过硅胶2隔离压力芯片5和待测介质、传递压力并保护传感器压力芯片5和键合引线3，在外壳4的上端增加保护盖板1，保护盖板1保护了硅胶2不受封装工艺过程中异物的影响和破坏，减少了生产时涂覆硅胶的修复作业，同时也间接的保护了压力芯片5和键合引线2，从而低成本地实现气体压力的长期稳定测量。本实施例由保护盖板1、硅胶2、引线3、外壳4、压力芯片5、TO底座6组成。本实施例的封装的形式为分体式，底座为TO底座6。TO底座6设置在外壳4的底部，TO底座6上粘接有压力芯片5，TO底座6上的接线柱与压力芯片5通过引线3键合，外壳4和TO底座6组成的腔体内充有硅胶2，硅胶2上表面与保护盖板1的下表面留有间隙，硅胶2把压力芯片5、引线3与待测介质隔离开，并为压力芯片5、引线3提供保护，同时作为介质传递待测气体的压力，外壳4上端设有保护盖板1，保护盖板1上设有进气测试孔。引线3根据不同的要求，可以是金线、铝线和铜线等。

实施例二

实施例二与实施例一相同，所不同的是封装的形式为连体式封装的形式，参见图2，底座与外壳是一体的金属烧结座7，金属烧结座7内部填充有硅胶2，金属烧结座7上端有保护盖板1，烧结座7粘接有压力芯片5，烧结座7的接线柱与压力芯片5引线键合。