一种压力传感器的制造方法_2

文档序号:10388839阅读:来源:国知局
示,本实用新型的压力传感器中,感压部可以包括引线1、密封玻璃2和感压芯片3,具体可以设置若干引线I,引线I嵌插在密封玻璃2中,并与密封玻璃2烧结固定;密封玻璃2具有粘接部,具体可以密封玻璃2的底面作为粘接部;粘接部设有芯片定位结构21,用于实现感压芯片3相对于密封玻璃2的定位;感压芯片3与各引线I之间通过键合金丝4进行电气连接,具体可以将键合金丝4的一端通过引线键合工艺与其中一个引线I焊接,然后将键合金丝4的另一端通过引线键合工艺与感压芯片3焊接,实现引线I与感压芯片3的电气连接。所述电气连接是指以线连接的方式实现电信号传递。
[0042]引线I与感压芯片3的电气连接是通过引线键合工艺借助键合金丝4实现的,通常采用自动引线键合机实现,属于一种自动化设备,以保证装配形成的感压部的稳定性、可靠性以及生产效率。对于自动引线键合机而言,在引线键合工序中,对两个待连接部件的相对位置的一致性要求较高,也就是说,要求各连接部件的相对位置具有一致性;具体到引线I与感压芯片3的连接,各引线I相对感压芯片3的位置应具有一致性,以便自动引线键合机能够在保障连接的可靠性和精度的同时,高效流畅地工作。
[0043]针对上述技术问题,本申请中,各引线I嵌插在密封玻璃2中,并与密封玻璃2烧结固定,整个烧结工艺通过模具控制定位精度,也就是说,各引线I相对于密封玻璃2的位置是固定的,且引线I相对于密封玻璃2的位置准确可靠;那么,可以根据各引线I的位置设置感压芯片3相对于密封玻璃2的装配位置,使得感压芯片3与各引线I的相对位置一致。由于密封玻璃2具有用于定位感压芯片3的粘接部,则可以进一步在所述粘接部上设置芯片定位结构21,该芯片定位结构21用于定位感压芯片3的装配位置,或者说,芯片定位结构21的位置可以相对于各引线I的位置一致为基准进行设置,然后将感压芯片3固定于芯片定位结构21,此时,感压芯片3相对于各引线I的位置具有一致性。
[0044]所谓芯片定位结构21相对于各引线I的位置具有一致性是指,感压芯片3安装在芯片定位结构21上时,自动引线键合机能够按照相同的路径实现各引线I与感压芯片3的电气连接,或者说,在通过键合金丝4将各引线I与感压芯片3连接时,自动引线键合机的路径是一致的。自动引线键合机可以按照某一路径实现感压芯片3与其中一个引线I的连接,然后按照相同的路径实现感压芯片3与另一个引线I的键合。所述路径一致是指,路线相同的重复执行,并不一定是同一条路线,可以是两条完全相同的路线,也可以称为“复制的路线”。
[0045]详细地,芯片定位结构21可以与密封玻璃2—体形成,如上文所述,上述芯片定位结构21具体可以为密封玻璃2的底面;或者,芯片定位结构21也可以为与密封玻璃烧结固定的芯片定位件,此时,芯片定位件的膨胀系数与密封玻璃2的膨胀系数大致相同。
[0046]本实用新型的感压部还可以包括基座5,基座5可以与密封玻璃2烧结固定,并可以设有用于定位自动引线键合机的基座定位部。
[0047]基座5可以具有中空腔,具体安装时,可以将引线I嵌插在密封玻璃2中,然后将密封玻璃2嵌插在基座5的中空腔中,将引线1、密封玻璃2以及基座5烧结固定,形成烧结基座。烧结基座通过烧结工艺加工,在整个烧结工艺中,通过模具有效控制引线1、密封玻璃2以及基座5的相对位置,实现精确定位。接着,可以将感压芯片3装配在密封玻璃2的芯片定位结构21,实现感压芯片3与烧结基座的固定。
[0048]结合图4可知,基座5的中空腔可以为一个贯通腔,密封玻璃2将贯通腔横向隔挡密封,进而在密封玻璃2的上下两端形成两个腔体,此处分别定义为上腔和下腔;嵌插在密封玻璃2中的各引线I以其两端伸出密封玻璃2,处于上腔内的一端为引出端,处于下腔内的一端为引入端;下腔用于引入待测介质,感压芯片3即装配在密封玻璃2朝向下腔的下端面上,以感受待测介质的压力信号,并与引线I的引入端通过键合金丝4电气连接,以便将压力信号转化为电信号后通过引线I继续传输;上腔形成连接腔,用于与压力控制系统的部件连接,以便引线I的引出端能够将压力信号转化成的电信号向外传输,最终供给压力控制系统使用。
[0049]对于本领域技术人员而言,凡是能够实现定位的结构均可以作为本申请的芯片定位结构21,例如,芯片定位结构21可以为定位孔或者定位凸台,形状具体可以根据感压芯片3的形状进行相应设置。设置为定位孔时,定位孔的结构形式多样,具体可以为方形孔、圆形孔或者多边形等结构形似,孔型可以多样化;设置为定位凸台时,定位凸台的结构形式也可以多样化,具体可以为方形凸台、梯形凸台、圆形凸台等形式。无论芯片定位结构21采用何种结构形式,芯片定位结构21与感压芯片3均可以采用小间隙配合,以提高感压芯片3的定位精度。
[0050]当设置为定位凸台时,可以将密封玻璃2下端面的一部分向下突出,而形成能够与感压芯片3匹配的定位凸台;或者,可以在密封玻璃2的下端面连接一个凸部,具体可以采用粘接的连接方式,以形成所述定位凸台;或者,可以在密封玻璃2的下端面的一部他向上凹进形成凹槽,芯片定位件的一端与该凹槽配合,芯片定位件的另一端伸出密封玻璃2的下端面形成所述定位凸台。也就是说,定位凸台可以与密封玻璃2—体成型,也可以独立于密封玻璃2单独设置。当在密封玻璃2的下端面单独设置凸部形成定位凸台时,具体可以采用与密封玻璃2同等材质的材料制成,也可以采用其他与密封玻璃2的膨胀系数大致相同的材质制成。此时,所述定位凸台即可作为上述芯片定位件。
[0051]当设置为定位孔时,可以将密封玻璃2下端面的一部分向上凹进,以形成凹孔,作为芯片定位结构21;也可以在密封玻璃2的下端面上采用机加工的形式形成所述定位孔;也就是说,定位孔可以采用一体成型的形式在密封玻璃2加工时形成,也可以在密封玻璃2成型后加工而成。
[0052]本申请中以芯片定位结构21设置为定位孔的形式为例,结合图4-11,对感压部的具体结构进行详细说明。
[0053]实施例1
[0054]如图4-7所示,在第一种【具体实施方式】中,芯片定位结构21可以设置为定位孔,具体可以为方形孔。
[0055]同时,本申请还可以包括陶瓷6,陶瓷6可以安装在烧结基座的下腔,具体可以粘接固定在密封玻璃2的粘接部上;陶瓷6还可以在与芯片定位结构21对应的位置开设芯片装配孔61,此时,芯片装配孔61与芯片定位结构21形成组合孔,共同容纳感压芯片3。
[0056]如图4和图5所示,陶瓷6和密封玻璃2可以共同收容感压芯片3,感压芯片3的上部可以置入芯片定位结构21中,下部可以置入陶瓷6的芯片装配孔61中。一方面,如上文所述,芯片定位结构21可以确保感压芯片3的定位准确性;另一方面,陶瓷6在与芯片定位结构21对应的位置开设芯片装配孔61,以共同收容感压芯片3,可以密封玻璃2上开设的芯片定位结构21的深度,以降低加工难度,减小对密封玻璃2的影响;更为重要的是,由于感压芯片3与烧结基座具有较高的定位精度,那么,还可以将感应芯片或芯片定位结构21作为陶瓷6的定位基准,实现对陶瓷6装配位置的控制,以实现陶瓷6与烧结基座的准确定位。此外,当芯片定位结构21设置为定位凸台时,芯片装配孔61可以实现对定位凸台以及感压芯片3的收容,对定位凸台以及感压芯片3进行防护。
[0057]如图6所示,还可以在烧结基座上设置陶瓷定位结构7,以定位陶瓷6的装配位置,具体可以在基座5上设置若干定位孔,以标定陶瓷6的安装位置。此时,烧结基座的陶瓷定位结构7可以与密封玻璃2的芯片定位结构21相互配合,共同定位陶瓷6的装配位置,提高陶瓷6的定位精度。结合图6可知,陶瓷6具体可以设置为扇形
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