一種帶熱敏電阻的壓力敏感芯體的製作方法
2023-09-18 02:40:30
一種帶熱敏電阻的壓力敏感芯體的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種帶熱敏電阻的壓力敏感芯體，屬於壓力測量領域。為了解決現有矽壓阻式壓力傳感器溫漂大的問題，所述帶熱敏電阻的壓力敏感芯體包括具有內腔的管座，裝在管座內腔的壓力敏感晶片和熱敏電阻；所述管座上裝有多根引腳，所述壓力敏感晶片與一部分引腳電連接，所述熱敏電阻與另一部分引腳電連接；所述管座底部設有波紋膜片，該波紋膜片與管座之間形成封閉腔體，該封閉腔體內裝有矽油。本發明解決了採用純電阻網路無法高精度補償壓力傳感器溫漂的難題，NTC熱敏電阻提供了一個與溫度成非線性的信號輸出，這個非線性的輸出信號可以對壓力敏感晶片的溫漂進行高精度的補償。
【專利說明】一種帶熱敏電阻的壓力敏感芯體
【技術領域】
[0001]本發明涉及壓力傳感領域，具體為一種帶熱敏電阻的壓力敏感芯體，尤其適用壓力測量寬溫區，低溫度漂移的場合。
【背景技術】
[0002]矽基壓力傳感器最大的缺點是溫漂大。目前，矽基壓力傳感器的溫度補償有多種方法，其中一種是電阻網路補償方法，它通過串並聯電阻的方法減小壓力傳感器的溫度漂移，補償所用電阻溫度係數小，即使補償電阻與壓力敏感晶片不在同一溫場，也能有效地補償溫度漂移。但這種方法補償能力有限，要想進一步提高補償精度，需要一個與溫度呈非線性的量來參與補償。本發明通過熱敏電阻的準確感溫來提供一個非線性參量。
【發明內容】
[0003]為了解決傳統矽基壓力傳感器電阻網路補償方法溫漂大的缺點，本發明旨在提供一種帶熱敏電阻的壓力敏感芯體，該組件含有一個矽基壓力敏感晶片和一個具有負溫度係數的熱敏電阻，且封裝在充有娃油的密封管殼內。
[0004]為了實現上述目的，本發明所採用的技術方案是:
一種帶熱敏電阻的壓力敏感芯體，其結構特點是，包括具有內腔的管座，裝在管座內腔的壓力敏感晶片和熱敏電阻；所述管座上裝有多根引腳，所述壓力敏感晶片與一部分引腳電連接，所述熱敏電阻與另一部分引腳電連接；所述管座底部設有波紋膜片，該波紋膜片與管座之間形成封閉腔體，該封閉腔體內裝有矽油。
[0005]以下為本發明的進一步改進的技術方案:
進一步地，所述引腳有七根，其中兩根引腳與所述熱敏電阻電連接，餘下五根引腳與所述壓力敏感晶片電連接。
[0006]為了保證連接靈敏度，所述熱敏電阻和壓力敏感晶片分別通過金絲與相應的引腳電連接。
[0007]作為一種具體的結構形式，裝在所述管座頂蓋上的引腳部分伸入所述管座內腔。進一步地，所述引腳與所述管座頂蓋之間設有玻璃釉。
[0008]所述壓力敏感晶片優選為矽基壓力敏感晶片。
[0009]所述熱敏電阻優選為NTC (Negative Temperature Coefficient)熱敏電阻。
[0010]所述引腳優選為柯伐合金引腳。
[0011]為了保證所述組件的耐振動和耐衝擊能力，所述壓力敏感晶片和熱敏電阻均粘接在所述管座的頂蓋上。為了保證產品的壓力循環壽命，所述壓力敏感晶片和熱敏電阻與所述管座之間的膠層厚度小於0.2mm。
[0012]藉由上述結構，在矽基壓力敏感晶片上設有壓力測量元件，壓力測量元件為四個壓力敏感電阻，四個壓力敏感電阻組成開環式惠斯登電橋。所述熱敏電阻為一個獨立的元件，所述熱敏電阻阻值隨著溫度的增加而減小。所述矽基壓力敏感晶片和熱敏電阻固定在同一管座上，該管座有7個玻璃燒結的柯伐合金引腳，所述娃基壓力敏感晶片和熱敏電阻通過金絲球焊接的方式和所述柯伐合金引腳保持電氣連通。所述矽基壓力敏感晶片和熱敏電阻處於密封的矽油環境中，所述矽油由不鏽鋼波紋膜片和基座構成的腔體進行密封。矽晶片上的溫度和壓力測量元件處於同一個管座中，同時感受矽油的溫度和矽油的壓力。
[0013]本發明的芯體將矽基壓力敏感晶片和熱敏電阻封裝在一個管座內，這種芯體可實現壓力測量的同時輸出一個與溫度成非線性的電阻值。
[0014]與現有技術相比，本發明的有益效果是:提供了壓力傳感器高精度溫漂補償的平臺，熱敏電阻的輸出更有利於所述矽基壓力敏感晶片的溫度補償。
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步闡述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明一種實施例的結構原理圖；
圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0017]在圖中
1-矽基壓力敏感晶片；2-熱敏電阻；3-膠粘劑； 4-管座；
5-金絲；6-柯伐合金引腳；7-矽油；8-波紋膜片；9-玻璃釉。
【具體實施方式】
[0018]一種帶熱敏電阻的壓力敏感芯體，如圖1所示，矽基壓力敏感晶片I和NTC熱敏電阻2通過膠粘劑3粘結在管座4上，管座4底部封裝有波紋膜片8，矽基壓力敏感晶片I和NTC熱敏電阻2通過金絲5與柯伐合金引腳6保持電氣連接，其中矽基壓力敏感晶片I分別與五個柯伐合金引腳6電連接，NTC熱敏電阻2與兩個柯伐合金引腳6電連接；所述管座4的直徑為O 15.6mm,管座4內灌充矽油7，波紋膜片8密封矽油7並隔離外部介質。所述膠粘方式最終形成膠料的厚度小於0.2_。所述矽基壓力敏感晶片為市售產品，如瀋陽儀表科學研究院研發的MEMS矽基壓力敏感晶片。
[0019]上述實施例闡明的內容應當理解為這些實施例僅用於更清楚地說明本發明，而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明之後，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。
【權利要求】
1.一種帶熱敏電阻的壓力敏感芯體，其特徵是，包括具有內腔的管座(4)，裝在管座(4)內腔的壓力敏感晶片(I)和熱敏電阻(2);所述管座(4)上裝有多根引腳(6)，所述壓力敏感晶片(I)與一部分引腳(6)電連接，所述熱敏電阻(2)與另一部分引腳(6)電連接；所述管座(4)底部設有波紋膜片(8)，該波紋膜片(8)與管座(4)之間形成封閉腔體，該封閉腔體內裝有矽油(7)。
2.根據權利要求1所述的帶熱敏電阻的壓力敏感芯體，其特徵是，所述引腳(6)有七根，其中兩根引腳(6)與所述熱敏電阻(2)電連接，餘下五根引腳(6)與所述壓力敏感晶片(I)電連接。
3.根據權利要求1所述的帶熱敏電阻的壓力敏感芯體，其特徵是，所述熱敏電阻(2)和壓力敏感晶片(I)分別通過金絲(5)與相應的引腳(6)電連接。
4.根據權利要求1所述的帶熱敏電阻的壓力敏感芯體，其特徵是，裝在所述管座(4)頂蓋上的引腳(6)部分伸入所述管座(4)內腔。
5.根據權利要求4所述的帶熱敏電阻的壓力敏感芯體，其特徵是，所述引腳(6)與所述管座(4 )頂蓋之間設有玻璃釉(9 )。
6.根據權利要求f5之一所述的帶熱敏電阻的壓力敏感芯體，其特徵是，所述壓力敏感晶片(I)為矽基壓力敏感晶片。
7.根據權利要求f5之一所述的帶熱敏電阻的壓力敏感芯體，其特徵是，所述熱敏電阻(2)為NTC熱敏電阻。
8.根據權利要求1飛之一所述的帶熱敏電阻的壓力敏感芯體，其特徵是，所述引腳(6)為柯伐合金引腳。
9.根據權利要求f5之一所述的帶熱敏電阻的壓力敏感芯體，其特徵是，所述壓力敏感晶片(I)和熱敏電阻(2 )均粘接在所述管座(4 )的頂蓋上。
10.根據權利要求9所述的帶熱敏電阻的壓力敏感芯體，其特徵是，所述壓力敏感晶片(I)和熱敏電阻(2)與所述管座(4)之間的膠層厚度小於0.2mm。
【文檔編號】G01L9/02GK103454032SQ201310357712
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月16日 優先權日:2013年8月16日
【發明者】金忠, 陳雲鋒, 謝利華, 謝鋒, 龍悅, 王勳志, 潘喜成, 章良, 宋祖殷 申請人:中國電子科技集團公司第四十八研究所