[发明专利]金属密封压力传感器

说明书

本发明提供了一种金属密封压力传感器，属于压力传感器技术领域，包括壳体，第一端具有开口朝向其端部的安装腔，第二端具有与安装腔的底部连通的通孔；压力芯片模块，包括电连接的互联密封座和压力芯片，互联密封座的外圈有金属环，焊接密封在安装腔内、并封堵通孔，压力芯片设在互联密封座朝向通孔的一侧，待测介质的压力穿过通孔传递至压力芯片；电路板，固定设置在互联密封座上，并借助互联密封座与压力芯片电气信号互联；连接器，具有与壳体的第一端密封连接的第一端部，以及与第一端部相对的第二端部，第一端部与电路板电连接，第二端部适于外部电连接。本发明提供的金属密封压力传感器，采用金属密封焊接，对测量介质密封性好，可靠性高。

技术领域

本发明涉及压力传感器技术领域，具体涉及一种金属密封压力传感器。

背景技术

常用压力传感器压力敏感单元包含以下几种技术：陶瓷电容，陶瓷压阻，溅射薄膜，玻璃微熔，微机电系统(MEMS)。陶瓷电容/陶瓷电阻只能采用O型圈密封，无法与多种压力介质兼容，某些介质下(如冷媒)长期存在失效泄漏风险，并且封装体积大。玻璃微熔将感应芯片用玻璃烧结在膜片上，工艺过程复杂，设备投资大。溅射薄膜将压力感应模块溅射在基座上，设备投资大，成本高，并不普及。虽然采用微机电系统制备的压力传感器的成本较低，但是目前该类压力传感器常采用金丝键合工艺，无法应用到多种介质中，且寿命较短，工艺较复杂，限制了MEMS技术制备的压力传感器的广泛范围。

发明内容

本发明实施例提供一种金属密封压力传感器，旨在解决现有技术中存在的压力传感器无法应用到多种介质中、寿命较短及应用范围较窄的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种金属密封压力传感器，包括：

壳体，具有适于连接外界的第一端，以及与第一端相对的第二端，所述第一端具有开口朝向其端部的安装腔，所述第二端具有与所述安装腔的底部连通的通孔；

压力芯片模块，包括电连接的互联密封座和压力芯片；所述互联密封座的外圈设有用于密封焊接在所述安装腔底部的金属环、且所述互联密封座的下端面封堵所述通孔；所述压力芯片设置在所述互联密封座的下端面并伸入至所述通孔内；

电路板，固定设置在所述互联密封座的上端面，并借助所述互联密封座与所述压力芯片互联；

连接器，具有与所述壳体的第一端密封连接的第一端部，以及与所述第一端部相对的第二端部；所述第一端部设有与所述电路板电连接的第一端子；所述第一端子穿过所述连接器的主体、在所述第二端部设有适于外部连接的第二端子。

本发明实施例提供的金属密封压力传感器，通过在壳体上设置与通孔贯通的安装腔，将互联密封座的外圈设为金属环，金属环与壳体内的安装腔密封焊接，压力芯片即位于互联密封座下部的通孔内，一方面便于压力芯片测试待测介质的压力；另一方面将互联密封座外圈的金属环与安装腔密封焊接，实现良好的介质隔离，可以兼容多种介质且寿命较长，耐温范围宽，可以应用到多种介质中，应用范围较广。且本申请的金属密封压力传感器，工艺过程简单，成本较低。

在一种可能的实现方式中，所述互联密封座包括所述金属环、设置在所述金属环内与所述金属环呈一体结构的绝缘密封件以及固封在所述绝缘密封件内的多个金属插针，所述金属插针的一端与所述压力芯片电连接、另一端与所述电路板电连接。

在一些实施例中，所述绝缘密封件为玻璃体，所述互联密封座通过烧结工艺制备而成。

在一种可能的实现方式中，所述压力芯片的背面设有多个与所述金属插针对应的锡球，所述压力芯片通过锡焊与所述互联密封座固定连接、并实现电连接。

在一些实施方式中，所述金属环环绕在所述通孔端口的外周，且所述金属环与所述安装腔的底壁密封焊接。

示例性的，在所述安装腔的底部设有与所述通孔贯通、用于容置所述互联密封座的限位凹槽，所述互联密封座的金属环与所述限位凹槽的周壁密封焊接。