高温高压差传感器的芯体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压力传感器领域，具体是高温高压差传感器的芯体。
【背景技术】
[0002]传感器是将压力、温度、流量、气体等非电信号转化为电信号的测量器件。在航空、航天等领域，传感器被用于测量空中姿态、压力、温度、加速度等参数信息，有些传感器的测量参数直接参与到系统的控制中，这些参数测量的准确性对任务的成败起到至关重要的作用。在民用领域，传感器的应用更加广泛，如汽车、手机、家用电器等。
[0003]目前的压力传感器绝大多数在常温条件下或80°C下工作，工作温度超过100°C的并不多见，而在许多领域里，例如高温管道内压力的测量、锅炉内压力的测量、各种发动机腔体内压力的测量、高温容器内的压力测量等，均迫切需要压力传感器能够在高温下正常工作的。所以对能够在高温下工作的压力传感器技术的研宄成为目前压力传感器技术领域的主要研宄方向。现有压力传感器为了满足高温环境下进行压力测量，其芯体结构普遍比较复杂，这导致压力传感器的制作工艺复杂，成本较高，不便于推广应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、便于实现的高温高压差传感器的芯体。
[0005]本发明解决上述问题主要通过以下技术方案实现:高温高压差传感器的芯体，包括底座、压环、感压膜片及敏感芯片，所述压环连接在底座上，感压膜片周边密封固定于底座与压环之间，且感压膜片与底座之间构成有容置有硅油的硅油腔；所述敏感芯片设于硅油腔内且与底座固定连接，敏感芯片连接有穿过底座的引线，所述底座构成有接通硅油腔与外界的注油通道。本发明通过感压膜片将敏感芯片与被测介质隔离，硅油腔内的硅油传递压力，当压力作用在感压膜片上时，通过硅油使敏感芯片感受压力，产生电信号。本发明用于构造的传感器还需包括电路组件和结构件，其中，本发明用于感应被测介质的压力，并将压力信号转化为微弱的电信号，再由电路组件将微弱的电信号转化为标准信号输出，而各结构件则将本发明与电路组件牢固的连接在一起，以此来保证传感器的密封性能。
[0006]进一步的，高温高压差传感器的芯体，还包括钢珠，所述钢珠连接在底座上且封闭注油通道位于底座外侧的开口。本发明在具体设置时，钢珠的半径大于注油通道开口的半径，钢珠封闭注油通道开口时其局部嵌入注油通道内，如此，能保证钢珠封闭注油通道时的密封性能。
[0007]为了保证感压膜片具有一定的结构强度和耐高温性能，进一步的，所述感压膜片采用波纹状的钢片。
[0008]进一步的，高温高压差传感器的芯体，还包括陶瓷环，所述陶瓷环设于硅油腔内且与底座固定连接。本发明的陶瓷环用于对感压膜片边缘区域进行支承，能避免感压膜片与底座和压环脱离连接。
[0009]为了使本发明应用时布线更加规则，进一步的，高温高压差传感器的芯体，还包括固定板，所述固定板固定在底座上，所述引线穿过固定板。
[0010]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:本发明包括底座、压环、感压膜片及敏感芯片，其中，压环连接在底座上，感压膜片周边密封固定于底座与压环之间，且感压膜片与底座之间构成有容置有硅油的硅油腔；敏感芯片设于硅油腔内且与底座固定连接，敏感芯片连接有穿过底座的引线，底座构成有接通硅油腔与外界的注油通道。本发明整体结构简单，便于制作和实现，成本低，进而使得本发明便于推广应用。
【附图说明】
[0011]图1为本发明一个具体实施例的结构示意图。
[0012]附图中附图标记所对应的名称为:1、底座，2、压环，3、感压膜片，4、敏感芯片，5、注油通道，6、钢珠，7、固定板，8、粘接剂，9、陶瓷环，10、引线。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例及附图，对本发明做进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0014]实施例:
如图1所示，高温高压差传感器的芯体，包括底座1、压环2、感压膜片3、敏感芯片4、钢珠6、固定板7及陶瓷环9，其中，为了使本实施例的感压膜片3具有良好的耐高温性能，感压膜片3采用波纹状的钢片，在具体实施时，本实施例的感应膜片3采用316L不锈钢膜片实现。本实施例的压环2连接在底座I上，感压膜片3周边密封固定于底座I与压环2之间，且感压膜片3与底座I之间构成有容置有硅油的硅油腔。本实施例在具体实施时，底座1、压环2及感压膜片3采用真空电子束焊接的方式进行连接。其中，真空电子束焊接是利用加速和聚集的电子束轰击置于真空中的焊接接缝所产生的热能进行焊接的方法。由于电子束的穿透能力强，所以热量比较集中，热影响区相对较小，焊接的深度与宽度的比例可达到10:1。由于焊接时的热量集中，不会造成结构件变形以及由于焊接热量导致敏感芯体漂移的情况发生。因为焊接是在真空环境中进行的，所以不仅可以防止氧气等气体对金属的污染，而且对溶化焊缝金属有净化除气的作用。同时因该焊接的热应力影响小，焊接深宽比高，能保证本实施例构造的传感器的高温、高可靠性。综上所述，本实施例的底座1、压环2及感压膜片3采用真空电子束焊接机焊接为一体结构，能提高本实施例的可靠性，进而能提升本实施例构造的传感器的可靠性。
[0015]本实施例的敏感芯片4设于硅油腔内且与底座I固定连接，敏感芯片4连接有穿过底座I的引线10，底座I构成有接通硅油腔与外界的注油通道5，钢珠6连接在底座I上且封闭注油通道5位于底座I外侧的开口。本实施例的陶瓷环9设于硅油腔内且与底座I固定连接，陶瓷环9用于支承感压膜片3的边缘区域。本实施例在具体实施时，敏感芯片4和陶瓷环9均采用耐油性能较好的730胶与底座I连接，本实施例的钢珠6采用储能焊机焊接在底座I上。
[0016]本实施例的固定板7固定在底座I上，引线10穿过固定板7且由固定板7对其进行定位，本实施例在用于构造传感器时，固定板7的双面上均布置电路元件。本实施例在具体实施时，固定板7与底座I之间通过粘接剂8进行粘接，其中，粘接剂8可采用GD414胶实现。
[0017]本实施例应用时通过感压膜片3接受被测介质产生的压力，感压膜片3使得硅油腔体积变小，硅油腔内的硅油则使敏感芯片4感受压力，并生电信号，进而实现压电信号的转换。
[0018]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的【具体实施方式】只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.高温高压差传感器的芯体，其特征在于，包括底座(I)、压环(2)、感压膜片(3)及敏感芯片(4)，所述压环(2)连接在底座(I)上，感压膜片(3)周边密封固定于底座(I)与压环(2)之间，且感压膜片(3)与底座(I)之间构成有容置有硅油的硅油腔；所述敏感芯片(4)设于硅油腔内且与底座(I)固定连接，敏感芯片(4)连接有穿过底座(I)的引线(10)，所述底座(I)构成有接通硅油腔与外界的注油通道(5)。2.根据权利要求1所述的高温高压差传感器的芯体，其特征在于，还包括钢珠(6)，所述钢珠(6 )连接在底座(I)上且封闭注油通道(5 )位于底座(I)外侧的开口。3.根据权利要求1所述的高温高压差传感器的芯体，其特征在于，所述感压膜片(3)采用波纹状的钢片。4.根据权利要求1所述的高温高压差传感器的芯体，其特征在于，还包括陶瓷环(9)，所述陶瓷环(9)设于硅油腔内且与底座(I)固定连接。5.根据权利要求1所述的高温高压差传感器的芯体，其特征在于，还包括固定板(7)，所述固定板(7)固定在底座(I)上，所述引线(10)穿过固定板(7)。
【专利摘要】本发明公开了高温高压差传感器的芯体，包括底座（1）、压环（2）、感压膜片（3）及敏感芯片（4），其中，压环（2）连接在底座（1）上，感压膜片（3）周边密封固定于底座（1）与压环（2）之间，且感压膜片（3）与底座（1）之间构成有容置有硅油的硅油腔。敏感芯片（4）设于硅油腔内且与底座（1）固定连接，敏感芯片（4）连接有穿过底座（1）的引线（10），底座（1）构成有接通硅油腔与外界的注油通道（5）。本发明采用上述结构，整体结构简单，便于实现，成本低，进而使得本发明应用时便于推广应用。
【IPC分类】G01L19/00, G01L7/08
【公开号】CN104964784
【申请号】CN201510400234
【发明人】郭健
【申请人】四川奇胜科技有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月10日