[其他]半导体压力传感器

说明书

本发明涉及到半导体压力传感器，更具体地讲，本发明适合使用在测定油压力的半导体传感器，例如传送油压和在汽车中传送发动机油压，或者在建筑机械中，传送几百个大气压的高压液体压力。

过去通常使用的压力传感器的类型是使用一个密封膜片，其结构是将压力通过一种液体，例如硅油，传送到一个扩散型应变计的薄片上。

这种人们所知的常用的压力传感器，例如在1972年10月10日美国颁发的序号为3，697，919的专利，其标题为“半导体压力传感器结构”。在这种通常使用的压力传感器中，应变计的薄片与被测的物体相绝缘，因此，压力传感器具有极好的腐蚀电阻。另外，由于压力是加在应变计的表面上，因此，压力是沿着应变计被压缩的方向上作用在应变计的结合部位，其结果，使压力传感器能够承受高压的作用。在上述类型的结构中，用密封硅油或其他油类的方法使可靠性受到影响。为了维护油的密封性，有必要把一个密封膜紧密地焊接起来，以形成密闭放置应变计薄片的凹槽。为了得到高可靠性，要求有高质量的焊接技术和几乎不会产生砂眼的材料。

为此，实践中常常使用一种真空熔体材料，诸如：SuS304或SuS316做为压力传感器中的金属部分，并且在真空里使用电子束焊接法进行焊接，因此，可以用碾压SuS304或SuS316材料制成的密封膜，然后再将它紧密地焊接起来。

然而，使用上述结构的压力传感器，需要使用昂贵的焊接设备，在使用该焊接设备时可操作性比较低，而且供使用的材料也受到限制。由于这些理由，具有这种结构的压力传感器存在着许多缺点，花费也多。另外，由于应变计薄片很容易受热的影响，其可靠性也容易变低。

从这个观点出发，放置传感器的地方，例如在汽车里，必须发现一种结构，才能在降低成本和维持其高度可靠性的前提下，大批量地制造压力传感器。尤其近年来，不断提出用电子学控制油压的要求，从而有必要迅速地发展一种小型化的、高可靠性的、低成本的压力传感器，用来测定油压，并使用电子学技术控制其传输，以及用油压控制汽车的发动机，或者在液压结构挖土机中测定油压。

本发明的目的是提供一种具有高可靠性的半导体压力传感器。

从下面详细叙述本发明的最佳实施方案中明显地看到，本发明的特征在于：把一个密封膜夹在一个其中装有半导体应变计的腔体上，用一个具有压力传递孔的金属园盘在它的外围部位上用一种塑料流体材料密封住半导体应变计。

由于在金属园盘上用了塑料流体，本发明就可能避免在密封膜片上出现砂眼，不再需要使用特殊的热阻材料。例如用SuS304或SuS316，这种材料在连接密封膜和外壳体的热处理中是必需的。根据本发明，可以防止密封膜和装有半导体应变计的腔体之间的密封处产生的漏油问题，并且防止由于漏油引起半导体应变计的污染。

因此，本发明可以实现高可靠性的目的。

图1表示本发明的一种实施方案;

图2是图1所示发明的基本部位的放大视图。

参见图1，具有螺旋部位1的一个金属部件2，在金属部件2的底端靠近螺旋部位的侧边设计一个凹槽室，在凹槽室的中心部位放置一个应变计芯片4，其中，将应变计芯片4焊接到用硼硅酸盐玻璃制成的一个支撑物23上。进一步，用一根导线8，通过应变计芯片4和螺旋部位1之间的一个密封通孔18，使导线8与金属部件2绝缘。一根金丝7把应变计芯片4和导线8的端点连接起来。另一方面，将一个外壳体10装设在金属部件2的另一端。把一个具有温度补偿和输出放大功能的电路板9安装在腔体10的内部。并将导线8连接到电路板9上。

另一方面，把一个密封膜片3紧密地焊接到凹槽室的顶部。并且将密封膜片3封住的凹槽室内抽成真空，密封住硅油5。密封薄膜3是用薄的不锈钢SuS304制成的，其厚度为0.05毫米的数量级，并形成瓦垅状。设计一个具有压力传送孔20的平板6，用来起保护密封膜片3的作用。