专利名称：压力传感器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种压力传感器及其制造方法，更具体一些，涉及采用压电式或电容式半导体传感器芯片的压力传感器及其制造方法。
在这种类型的压力传感器的传统的包装中，通常在一金属基体(以后称为金属座)上安装一用半导体做的传感器芯片。在此情况下，通常在金属座与传感器芯片之间形成一玻璃缓冲构件，以防止传感器芯片在加热时被由于金属座与传感器芯片之间的热膨胀系数差所产生的应力破裂。
在金属座中，在传感器芯片四周形成的多个通孔内，用于输出电信号的电极销，用低熔点玻璃固定，以便气密地密封并绝缘。传感器芯片的电极和电极销通过连接线彼此联接。
图12中所示的传统的压力传感器由一传感器芯片101、连接线102、电极销103、缓冲构件104、不透气的密封玻璃构件105、一金属座106、一金属容器110和一隔膜111组成。金属容器110和隔膜111用双点划线绘出，以示出压力传感器的内部结构。
传感器芯片101是用像硅这样的半导体做的压电式或电容式压力传感器芯片。连接线102在电学上将传感器芯片101的电极垫(未示出)和电极销103彼此连接在一起。电极销103用导电金属制造并固定在金属座106中形成的通孔106a(图13)中，以穿过金属座。
在金属座106上形成的缓冲构件104用玻璃类材料制造，以防止传感器芯片101由于传感器芯片101和金属座106之间的热膨胀系数差而破裂。不透气的密封玻璃构件105用低熔点玻璃制造，并且实现通孔106a的内表面和电极销103之间的间隙中的不透气的密封。
金属座106有一盘形，并且在其中形成5个通孔106a，以与电极销103对应。金属容器110有一圆筒形，以罩住装在金属座106上的整个传感器芯片101。金属容器110的内部灌以像硅油这样的密封油。隔膜111由一弹性金属膜组成，并按照外部压力变形，以通过硅油将外部压力传至传感器芯片101上。当外部压力消失时，隔膜111就回复至其初始位置。
如图13所示，缓冲构件104在金属座106的中间部分形成，而传感器芯片101则放在缓冲构件104上。传感器芯片101和电极销103通过连接线102彼此联接。
在金属座106中形成的通孔106a有一略大于电极销103的直径的直径。不透气的密封玻璃构件105介于电极销103和通孔106a的内表面之间的间隙中。不透气的密封玻璃构件105在开始时通过加热软化，然后冷却，以便凝固。金属座106与电极销103之间的间隙完全气密地密封。因此，灌在金属容器110中的硅油不会通过通孔106a漏至金属座106的下侧。
下面将参考图14描述制造上面所述的传统的压力传感器的方法。如图14所示，将电极销103插在圆筒形不透气的密封玻璃构件105的孔105a中。将不透气的密封玻璃构件105连同插入的电极销103一起插入金属座106的通孔106a中，并将金属座106放在具有孔107a的夹具107上。孔107a具有基本等于电极销103的直径。将从不透气的密封玻璃构件105中伸出电极销103插入孔107a中。
这样，支承电极销103的金属座106就放在夹具107上，并将金属座106加热，直至不透气的密封玻璃构件105软化。以后，冷却金属座106，使软化的不透气的密封玻璃构件105凝固，从而完全气密地密封电极销103与通孔106a之间的间隙。这样，就完成一个基础单元112。
与此同时，用阳极结合将由传感器芯片组成的晶片和一玻璃板彼此联接在一起，并将所得到的结构切成小块，从而形成多个具有连接在其下表面上的缓冲构件104的传感器芯片101。以后就通过缓冲构件104将传感器芯片101粘在基础单元112上，而传感器芯片101上的电极垫(未示出)和电极销103则通过连接线102彼此联接在一起。用金属容器110和隔膜111将整个传感器芯片101罩住，并在金属容器110中灌以硅油，从而完成一压力传感器。
图15示出一种电极销103在其中用夹具107定位的状态。如图15所示，由于夹具107的孔107a的直径基本等于电极销103的直径，故电极销103通过夹具107定位在相应的通孔106a的中心。即使不透气的密封玻璃构件105通过加热被软化，电极销103的位置也不会偏移。
上述传统的压力传感器有下列的问题。
如上所述，为了制造图12所示的压力传感器结构，至少需要三个结合步骤，即第一步，用玻璃气密地密封金属座和电极销；第二步，用阳极结合(在切成小块以前结合晶片)将传感器芯片和玻璃缓冲构件结合在一起；和第三步，将玻璃缓冲构件和金属座粘在一起。
在这种方法中，需要太多的步骤，从而导致有可能降低品质并加大成本。
当使用采用隔膜111的膜片构件和密封油时，由于密封油量大，故压力传感器的温度特性降低。由于这一原因，传统上在缓冲构件104的周围形成一用玻璃、陶瓷材料、树脂或类似物形成的结构，以减少密封油的量。不过，这将增加步骤的数目，从而增加零件数目。
在缓冲构件104和金属座106的粘接中，在玻璃密封和像固定这样的模具结合中，都不能得到无应力的结合，除非是，不仅缓冲构件104和金属座106的热膨胀系数一样，而且，粘接缓冲构件104和金属座106的粘接剂的热膨胀系数也与缓冲构件104和金属座106的热膨胀系数一致。为了避免此应力，传统上都加大缓冲构件104的厚度，以便减少传至传感器芯片101上的应力值。不过，当缓冲构件104的尺寸加大时，密封油量增加，缓冲构件104的切块变困难，这些都是新问题。
虽然金属座106和电极销103最好彼此相靠，以便改进抵抗外部压力的压力强度，但是，由于它们是用金属做的，因此不能保持其间的电绝缘。因此，传统上都加大金属座106的厚度并增加金属座106的不透气的密封玻璃构件105的长度，不过，当在金属座106中形成的通孔106a变长时，它们就难于同时用冲压形成，并且必须一个一个地用切削形成。
由于各个步骤的耐热温度的限制，模具结合的温度必须与最低温度一致，因而结合部分的可靠性下降。
由于不透气的密封玻璃构件105的绝缘距离的减小和线连接的距离的减小都是有限的，因此难于制造一多销结构。
从介质击穿的观点，电极销103必须精确地布置在通孔106a的中心部分。为此目的，电极销103的定位精度必须高，从而导致金属座106和夹具107需要有高的尺寸精度。由于电极销103和夹具107必须用高精度彼此配合在一起，故与电极销103或类似物的弯曲有关的精度就变成严格的。
如图16A所示，如果夹具107的孔107a和不透气的密封玻璃构件105的孔105a彼此偏移，则电极销103就不能插入夹具107的孔107a中。由于这一原因，夹具107的孔107a和不透气的密封玻璃构件105的孔105a必须精确地彼此对齐。不过，电极销103的数目越大，夹具107与金属座106之间的对齐越困难。
由于加热，不透气的密封玻璃可能流出，夹具107和金属座106可能非所希望地彼此粘在一起。
如果金属座106要求保持其耐高压能力，而由切削和冲压形成的孔的形状得到保持，则金属座106的各个通孔106a之间的距离不能减小至小于预定的距离，而包装也不能将尺寸减小。
为了防止电极销103和金属座106的表面氧化并为了从其表面去掉氧化物膜，加热可在一无氧的氛围气体如含氮的还原氢气氛围或氩气氛围(有时为100％的氢气氛围)中进行。通过这种加热，可以同时进行不透气的玻璃密封和钎焊。不过，当所加入的用于降低不透气的密封玻璃构件105的软化点(以及倾点)的碱金属氧化物被氢气还原时，碱金属就沉积出来，损坏电绝缘并降低击穿电压，造成杂散电流，或分解和破坏p-n倍。
当不透气的密封玻璃构件105由于加热而流出时，它形成不需要的填角形。当在结构中需要嵌入一个用于减少密封油量的零件时，填角形与其发生干涉，使之难于将零件嵌入结构中。为了避免这一问题，如果加热时间和加热温度都得到控制，以使不透气的密封玻璃构件105不致流出，则介质击穿，压力强度和密封性能都可能非所希望地被降低。
当软化的不透气的密封玻璃构件105流出时，如果其量未能精确地调节，则已经被挤出的不透气的密封玻璃构件105在其附在电极销103或类似物上时就凝固，这样就形成填角形105b。此填角形105b在要在电极销103周围建造一个零件时是一个障碍。
当由于不透气的密封玻璃的流出而形成不必要的填角形时，除非电极销103做成高于填角形，玻璃就会在电极销103的远端上附着在结合垫上，从而使线连接失效。因此，电极销103必须做成高于预定的高度，从而妨碍压力传感器的尺寸减小。
如上所述，在传统的压力传感器中，由于采用了玻璃缓冲构件104和金属座106，并且用夹具定位金属销103，故产生各种问题。
本发明的目的为提供一种压力传感器，其中，减少了结合步骤的数目和零件的数目，以降低成本和改善品质，并且还提供一种制造该传感器的方法。
本发明的另一目的为提供一种不需要定位夹具的传感器及其制造方法。
为了达到上述目的，按照本发明，提供了一种压力传感器，它包括一在其上装有传感器芯片的基础单元，一固定在基础单元上以密封传感器芯片和在其中密封有油的罩状金属容器，和一形成金属容器的一部分以用其位移通过油将外部压力传至传感器芯片上的弹性膜片；基础单元有一金属圆筒形构件、一第一定位构件、一引导构件和一不透气的密封层，第一定位构件固定在圆筒形构件的内侧并用绝缘材料做成，引导构件被支承成穿过第一定位构件伸出并通过连接线在电学上与传感器芯片连接，密封层在配合在圆筒形构件中的第一定位构件上形成，以气密地密封圆筒形构件和第一定位构件间的部分和引导构件与第一定位构件间的部分，不透气的密封层用绝缘材料制造，后者在低于定位构件的温度时软化。
图1是按照本发明的第一实施例的压力传感器的透视图；图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ’线的剖视图；图3是一分解透视图，它用于说明图1所示的基础单元的制造方法；
图4是一视图，它示出如何气密地密封图1所示的电极销；图5是按照本发明的第二实施例的压力传感器的基础单元的剖视图；图6是一视图，它示出如何气密地密封图5所示的电极销；图7是一分解透视图，它用于说明图5所示的基础单元的制造方法；图8A和8B是按照本发明的第三实施例的压力传感器的主要部分的透视图；图9是按照本发明的第四实施例的压力传感器的透视图；图10是沿图9的Ⅹ-Ⅹ’线的剖视图；图11是一分解透视图，它用于说明图9所示的基础单元的制造方法；图12是传统的压力传感器的透视图；图13是沿图12的ⅩⅢ-ⅩⅢ’线的剖视图；图14是一分解透视图，它用于说明图12所示的基础单元的制造方法；图15是一视图，它示出如何定位基础单元并通过采用一夹具确定电极销的远端部分的伸出长度；以及图16A是一视图，它示出夹具与基础单元在其中彼此偏移的状态，而图16B则是一视图，它示出填角形在其中形成的状态。
现在参考附图详细描述本发明。第一实施例图1示出按照本发明的第一实施例的压力传感器。
如图1所示，按照此实施例的压力传感器有一圆筒形金属接头6、一配合在金属接头6中的盘形定位玻璃构件4、多个电极销3、一压电式或电容式传感器芯片1、连接线2、一罩形金属容器10和一隔膜11，电极销3固定成穿过定位玻璃构件4伸出并用导电金属制造，传感器芯片1装在定位玻璃构件4的中间部分上并用像硅这样的半导体制造，连接线2用于在电学上彼此联接电极销3的远端部分和传感器芯片1的电极垫(未示出)，金属容器10有一结合在金属接头6上以密封传感器芯片1的端面，隔膜11在金属容器10的顶板上形成并由弹性金属膜组成。
金属容器10内部灌以像硅油这样的密封油。隔膜11按照外部压力变形，以通过硅油将外部压力传至传感器芯片1上。当外部压力消失时，隔膜11回复至其初始位置。为了示出压力传感器的内部结构，金属容器10和隔膜11都用双点划线表示。
如图2所示，用像碱石灰玻璃这样的低熔点玻璃做的不透气的盘形密封玻璃构件5铺在定位玻璃构件4的下表面上。铺设的定位玻璃构件4和不透气的密封玻璃构件5都配合在金属接头6的内表面6a上。定位玻璃构件4用像石英玻璃这样的低碱或无碱玻璃制造，并有通孔4a，以与电极销3的位置对应。
同样，不透气的密封玻璃构件5有与通孔4a连通、以与电极销3的位置对应的通孔5a。通孔4a和5a沿定位玻璃构件4和不透气的密封玻璃构件5的厚度方向(金属接头6的中间轴线方向)形成。
定位玻璃构件4和不透气的密封玻璃构件5的通孔4a和5a具有差不多与电极销3的直径相等的直径。电极销4与对应的通孔4a的内表面之间的小间隙用不透气的密封玻璃构件5气密地密封，后者被软化(或流态化)并凝固。因此，灌在金属容器10中的硅油不会通过通孔4a和5a漏至不透气的密封玻璃构件5的下侧。
虽然金属容器10和金属接头6是分开制造并彼此结合在一起的，但是它们也可将形状做成构成整体的结构。
下面将参考图3描述具有这种布局的压力传感器的制造方法。
如图3所示，电极销3从不透气的密封玻璃构件5的下侧插入通孔5a中，然后插入定位玻璃构件4的通孔4a中。接着，将不透气的密封玻璃构件5和定位玻璃构件4配合在金属接头6的内表面6a上。
将金属接头6连同配合的密封玻璃构件5和定位玻璃构件4加热，直至只有不透气的密封玻璃构件5软化(或流态化)。加热的不透气的密封玻璃构件5按照其热膨胀系数膨胀并软化，然后在其被加热至更高的温度时流态化。加热温度与加热时间要如此调节，以使软化的(或流态化的)不透气的密封玻璃构件5充分流入电极销3与定位玻璃构件4之间的间隙中。
将软化的(或流态化的)不透气的密封玻璃构件5冷却，使其再次凝固。通过这一冷却步骤，热膨胀的不透气的密封玻璃构件5收缩，完全气密地密封电极销3与相应的通孔4a之间的间隙和定位玻璃构件4与金属接头6的内表面6a之间的间隙。基础单元12就这样完成。
将通过预先切成小块得到的传感器芯片1粘在被电极销3包围的定位玻璃构件4的中间部分上，并用连接线2将传感器芯片1的电极垫(未示出)和电极销3的远端部分互相连接。将带有隔膜11的金属容器10的端面粘在金属接头6上，将整个传感器芯片1密封在金属容器10中，并且将硅油注入金属容器10中。压力传感器就这样完成。
在用临时煅烧的预成型玻璃(通过采用像多元醇这样的粘结剂固化玻璃粉得到)制造定位玻璃构件4时，如果采用了具有高软化点(或倾点)的定位玻璃构件4，则预成型玻璃停留在临时煅烧的状态，玻璃粉的结合是弱的，因而不能得到高的材料强度。因此，必须如此确定不透气的密封玻璃构件5和定位玻璃构件4的软化点(或倾点)并设定操作温度和操作时间，以使定位玻璃构件4软化(或流态化)至这样一种程度，以致它不会对定位产生不利的影响(电极销3的位置不会沿径向偏移)。
通常，如果不透气的密封玻璃构件5与定位玻璃构件4的软化点(或倾点)之间的差为100℃或更多，就可得到良好的可加工性。作为另一种方法，如果用普通的煅烧的成型玻璃制造定位玻璃构件4，则不会发生上述问题。
图4示出了如何气密地密封通过定位玻璃构件4定位的电极销3。
如图4所示，基础单元12，连同通过定位玻璃构件4沿径向和轴向定位的电极销3，都放在夹具8上，并加热至气密地密封电极销3。由于电极销3是预先定位的，故在夹具8上形成的孔8a可大于电极销3的直径。孔8a不一定必需是盲孔，而且可以是通孔。
当按此方式形成定位玻璃构件4时，不需要采用定位夹具，用已经开始泄漏的不透气的密封玻璃构件5就可以防止金属接头6粘在夹具8上。
按照上面的实施例，制造压力传感器所需要的结合步骤包括步骤1用玻璃气密地密封金属接头6和电极销3，并同时结合不透气的密封玻璃构件5和定位玻璃构件4，和步骤2用阳极结合结合传感器芯片1(结合切成小块的芯片)和定位玻璃构件4。
与原有技术相比，步骤数可以减少。
在此实施例中，由于定位玻璃构件4防止流态化的不透气的密封玻璃构件5挤出，故可以防止在电极销3周围形成不需要填角形。因此，为了使不透气的密封玻璃构件5的预成型玻璃的体积和金属接头6与电极销3之间的间隙的体积匹配，不需要有高的尺寸精度。需要安装传感器芯片1的表面可做成平直的，以使在嵌入工序中，其它零件不会与它相碰，并且电极销3的高度可以降低。
由于用低碱或无碱玻璃形成定位玻璃构件4，故不透气的密封玻璃构件5的碱成分不会对IC(集成)电路的工作产生不利的影响或降低击穿电压。第三实施例在第一实施例中，虽然定位玻璃构件4可以在安装传感器芯片1时防止在表面上形成填角形，但是它不能在不安装传感器芯片1的表面上也就是在压力传感器的下侧防止形成填角形。当压力传感器要嵌在外部单元中时，在其下侧上的填角形有时成为障碍。在第二实施例中，用两个定位玻璃构件解决此问题。
图5示出了按照本发明的第二实施例的压力传感器，与图1相同的部分用与图1相同的参考数字代表，其详细描述则略去。
在第二实施例中，在不透气的密封玻璃构件5的下表面上进一步铺设一盘形定位玻璃构件7。更具体一些，不透气的密封玻璃构件5配合在金属接头6的内侧上，同时它又被定位玻璃构件4和定位玻璃构件7夹在中间。定位玻璃构件7用像石英玻璃这样的低碱或无碱玻璃制造，其方式与定位玻璃构件4相同。
定位玻璃构件4和7与不透气的密封玻璃构件5的通孔4a、5a和7a都做成具有差不多与电极销3的直径相同的直径。电极3与相应的通孔4a和7a的内表面之间的间隙用软化的(或流态化的)不透气的密封玻璃构件5气密地密封并且凝固。因此，灌在金属容器10中的硅油不会通过通孔4a和5a漏至基础单元22的两侧。
图6示出如何气密地密封通过定位玻璃构件4和7定位的电极销3。
如图6所示，电极销3通过定位玻璃构件4和7沿径向和轴向被定位，其方式与图4中的相同。因此，当电极销3被加热，用于不透气的密封时，它们不需要用夹具8定位。在夹具8中形成的孔8a的直径可以比电极销3的直径大。
下面将参考图7描述具有这种布局的压力传感器的制造方法。
如图7所示，将电极销3从定位玻璃构件7的下侧插入通孔7a，然后插入定位玻璃构件5和4的通孔5a和4a。接着，将被定位玻璃构件4和7夹在中间的不透气的密封玻璃构件5配合在金属接头6的内表面6a上。按此方式，完成了基础单元22的制造。此后，按与第一实施例相同的方式制造压力传感器。
按照上述实施例，用于制造压力传感器所需要的结合步骤包括步骤1用玻璃气密地密封金属接头6和电极销3，并同时结合不透气的密封玻璃构件5和定位玻璃构件4与7，以及步骤2用阳极结合结合传感器芯片(结合切成小块的芯片)和定位玻璃构件。
与原有技术相比，步骤数可以减少。
按照此实施例，由于不透气的密封玻璃构件5被两个定位玻璃构件4和7夹在中间，故以预定的节距支承电极销3的部分的数目增加，定位精度高于图1的结构中的。在基础单元22的两侧都可以保持不形成填角形的平直状态，以致压力传感器可以更容易地嵌入外部单元中。第三实施例图8A和8B示出了按照本发明的第三实施例的压力传感器的主要部分。
如图8A所示，定位玻璃构件4和不透气的密封玻璃构件5的每一个都用多个具有沿平面方向分割的扇形的板状构件形成(以后称为扇形构件)，故在成形玻璃构件中不需要做出孔。在此情况下，在扇形构件上在预定的位置形成半圆形缺口，以致当使两个相邻的扇形构件彼此紧密接触时，它们在其边界上形成通孔4a和5a。
以此方式，当定位玻璃构件4和不透气的密封玻璃构件5的每一个都用多个扇形构件形成时，通过加热软化的不透气的密封玻璃构件5进入定位玻璃构件4的扇形构件中，以同时气密地密封电极销3并结合扇形构件。在此实施例中，定位玻璃构件4和不透气的密封玻璃构件5都配合在金属接头6中，此后，就将电极销插入通孔4a和5a中。
按照此实施例，定位玻璃构件4和不透气的密封玻璃构件5不需要经受昂贵的孔成形，从而有效地降低制造成本。第四实施例图9示出按照本发明的第四实施例的压力传感器。
在此实施例中，采用用导电金属做的引导架13，以代替图1的电极销3。引导架13的远端部分13a和传感器芯片1的电极垫(未示出)用连接线2相互联接。如图10所示，引导架13由一对相对的各自通过冲压和弯曲一金属板而得到的梳齿形构件组成，并且插在在定位玻璃构件4和不透气的密封玻璃构件5上形成的槽4b和5b中。
定位玻璃构件4和不透气的密封玻璃构件5的槽4b和5b有一差不多等于引导架13的厚度的宽度。引导架13与槽4b的内壁之间的间隙用软化的(或流态化的)不透气的密封玻璃构件5气密地密封并且凝固。
下面将参考图11描述具有上述布局的压力传感器的制造方法。
如图11所示，从定位玻璃构件4的上侧将引导架13的近端部分13b插入槽4b，然后插入不透气的密封玻璃构件5的槽5b中。定位玻璃构件4和不透气的密封玻璃构件5连同插入的引导架13都配合在金属接头6的内表面6a上。将引导架13的近端部分13b切去，只在基础单元中留下远端部分13a，作为电极引线。
按照此实施例，由于用引导架13代替电极销3，故在装配基础单元时，可以一次形成多个电极引线，从而简化了装配过程。
作为第一至第四实施例中的定位玻璃构件的材料，可以用含SiO2的玻璃作为主要成分，并加入PbO、ZnO、B2O3、Al2O3、Na2O、BaO、CaO或KO，或采用只含SiO2的玻璃。也可以用陶瓷材料代替玻璃。在此情况下，可以采用矾土基、二氧化钛基、SiC基、Si3N4基或氧化锆基陶瓷材料。
作为不透气的密封玻璃构件的材料，可以用与定位玻璃构件的材料相似的玻璃(含SiO2作为主要成分，并加入PbO、ZnO、B2O3、Al2O3、N2O、BaO、CaO或KO)。在此情况下，必须调节添加物的量，以使不透气的玻璃构件有一低于定位玻璃构件的熔点。
如上所述，按照本发明，不需要在传感器芯片与基础单元之间形成缓冲构件，而且制造步骤(特别是结合步骤)的数目和零件的数目都可以减少。由于不需要缓冲构件，而且压力传感器的内部体积小，故密封油量减少。由于电极销和引导架都是由定位构件定位的，故不需要准备高精度的定位夹具。
由于传感器芯片安装在定位构件上，故不透气的密封构件不会与传感器芯片直接接触，因而p-n结的分解可以被防止。由于采用了定位构件，故可以防止在压力传感器中形成填角形，使之易于在压力传感器中设置一密封油减少构件。
当如同在原有技术中一样形成用于插入电极销和引导架的通孔时，不需要用冲压或切削形成孔，因而可以增加定位电极销的自由度。自然，可以容易地制造多销结构。
权利要求
1．一压力传感器，其特征为，它包括一基础单元(12，22)，在其上装有传感器芯片(1)；一罩形金属容器(10)，它固定在上述基础单元上，以便密封上述传感器芯片，并且在其中密封有油；和一弹性隔膜(11)，它形成上述金属容器的一部分，以通过其位移通过上述油将外部压力传至上述传感器芯片上；上述基础单元有一金属圆筒形构件(6)；一第一定位构件(4、7)，它配合在上述圆筒形构件的内侧上并用绝缘材料制造；一引导构件(3、13a)，它支承成穿过上述第一定位构件伸出，并通过连接线(2)与上述传感器芯片电联接；和一不透气的密封层(5)，它在配合在上述圆筒形构件内的上述第一定位构件上形成，以气密地密封上述圆筒形构件与上述第一定位构件之间的部分和上述引导构件与上述第一定位构件之间的部分，上述不透气的密封构件层用绝缘材料制造，后者在低于上述定位构件的温度下软化。
2．如权利要求1的传感器，其特征为，上述不透气的密封层被软化，并在此后凝固，以气密地密封上述圆筒形构件的内表面与上述第一定位构件的外表面之间的部分，和上述引导构件的外表面与上述第一定位构件间的部分。
3．如权利要求1的传感器，其特征为，上述定位构件用低碱玻璃和无碱玻璃的任何一种制造，以及上述不透气的密封层用碱石灰(soda-lime)玻璃制造。
4．如权利要求1的传感器，其特征为，上述不透气的密封层用玻璃材料制造，后者至少含SiO2作为主成分，并且加入从由PbO、ZnO、B2O3、Al2O3、Na2O，BaO、CaO和KO组成的组中选出的一种；以及上述不透气的密封层的上述玻璃材料有一低于上述定位构件的熔点的熔点。
5．如权利要求4的传感器，其特征为，上述定位构件用玻璃材料制造，后者至少含SiO2作为主成分，并且加入从由PbO、ZnO、B2O3、Al2O3、Na2O、BaO、CaO和KO组成的组中选出的一种。
6．如权利要求4的传感器，其特征为，上述定位构件用陶瓷材料制造，后者从由矾土基、二氧化钛基、SiC基、Si3N4基和氧化锆基陶瓷材料组成的组中选出。
7．如权利要求1的传感器，其特征为，上述传感器进一步包括一第二定位构件(7)，后者通过上述不透气的密封层在上述第一定位构件上形成，以及上述不透气的密封层气密地密封上述圆筒构件与上述第二定位构件之间的部分，和上述引导构件与上述第二定位构件之间的部分。
8．如权利要求1的传感器，其特征为，上述引导构件用引导框形成。
9．如权利要求1的传感器，其特征为，上述第一定位构件有多个上述引导构件穿过它们的每一个的沿厚度方向延伸的通孔(4a)，以及上述不透气的密封层气密地密封上述引导构件的外表面与在上述第一定位构件中形成的每个通孔的内表面之间的间隙。
10．如权利要求9的传感器，其特征为，上述第一定位构件用多个由沿平面方向分割的盘形构件构成，以及上述通孔在上述盘形构件中的相邻构件的边界上形成。
11．制造压力传感器的方法，其特征为，它包括下列步骤通过将具有第一和第二通孔(4a、5a)、用绝缘材料制造并彼此叠置的第一定位构件和不透气的密封构件连同引导构件配合在圆筒形构件(6)内侧面制造一基础单元(12、22)，该引导构件插在上述第一和第二通孔中，上述不透气的密封构件在低于上述第一定位构件的温度下被软化；在只软化上述不透气的密封构件的温度下加热上述基础单元；在上述软化的不透气的密封构件填入至少上述第一通孔和上述引导构件间的部分和上述第一定位构件与上述圆筒形构件间的部分之后，通过冷却上述基础单元使上述不透气的密封构件凝固；将一传感器芯片(1)装在上述第一定位构件的未铺设上述不透气的密封构件的表面上；用导线连接上述传感器芯片和一电极销；以及在灌有密封油并且有弹性隔膜(11)的金属容器(10)内密封上述传感器芯片。
12．如权利要求11的方法，其特征为，制造步骤包括将上述引导构件插入上述第一和第二通孔中；以及将彼此叠置的上述第一定位构件和上述不透气的密封构件连同引导构件配合在上述圆筒形构件内，该引导构件插在上述第一和第二通孔中。
13．如权利要求12的方法，其特征为，上述方法进一步包括下列步骤将插在上述第一和第二通孔(4a，5a)中的引导构件(3、13a)插入在第二定位构件(7)中形成的第三通孔(7a)中；配合步骤，它的步骤为将按顺序彼此叠置的上述第一定位构件，上述不透气的密封构件和上述第二定位构件连同上述引导构件配合在上述圆筒形构件(6)内，该引导构件插在上述第一、第二和第三通孔中；以及凝固步骤，它的步骤为在上述软化的不透气的密封构件填入上述第一和第三通孔与上述引导构件间的部分和上述第一和第二定位构件与上述圆筒形构件间的部分之后，通过冷却上述基础单元使上述不透气的密封构件凝固。
14．如权利要求11的方法，其特征为，上述定位构件用低碱玻璃和无碱玻璃中的任一种制造；以及上述不透气的密封层用碱石灰玻璃制造。
15．如权利要求11的方法，其特征为，制造步骤包括下列步骤将由多个板形构件组成的上述第一定位构件配合在上述圆筒形构件内；以及上述第一通孔在上述板形构件的相邻者之间的边界上形成。
16．如权利要求11的方法，其特征为，制造步骤包括下列步骤将由多个板形构件组成的上述不透气的密封构件配合在上述圆筒形构件内；以及上述第一通孔在上述不透气的密封构件的上述板形构件的相邻者之间的边界上形成。
全文摘要
一压力传感器,它包括一基础单元,一罩形金属容器和一弹性隔膜。在基础单元上装有一传感器芯片。金属容器固定在基础单元上,在金属容器中密封有油。隔膜形成金属容器的一部分,基础单元有一金属接头、一定位玻璃构件、一电极销和一不透气的密封玻璃构件。电极销被支承成穿过定位玻璃构件伸出并与传感器芯片电联接。不透气的密封玻璃构件用绝缘材料制造,后者在低于定位玻璃构件的温度下软化。还公开了此压力传感器的制造方法。
文档编号G01L9/12GK1282868SQ0012251
公开日2001年2月7日 申请日期2000年8月3日 优先权日1999年8月3日
发明者增田誉 申请人:株式会社山武