一種擴散矽式壓力傳感器用微小應力焊接結構的製作方法

2023-07-09 15:18:41

本實用新型涉及壓力傳感器生產設備的技術領域，具體涉及一種擴散矽式壓力傳感器用微小應力焊接結構。

背景技術：

擴散矽式壓力傳感器與傳感器安裝接頭的連接有膠圈密封連接和金屬焊接兩種方式，膠圈密封存在體積大，耐腐蝕性差，長期應用膠圈密封性能降低，有介質洩露風險；相較於膠圈密封的連接方式。採用金屬焊接工藝將擴散矽和傳感器安裝接頭焊接為一體則能有效防止介質洩露，延長壓力傳感器的使用壽命，提升壓力傳感器的可靠性。但焊接時會產生較高的溫度，擴散矽傳感器內部的填充矽油會受熱膨脹，或者使傳感器前端的彈性膜片產生永久性損害，改變傳感器的輸出特性，嚴重的會對傳感器造成永久性損害，導致產品的生產合格率大幅下降，而且焊接產生的應力存留在傳感器的感壓元件上，需要通過較長周期才能釋放，從而降低了傳感器的長期穩定性。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本實用新型的目的旨在提供一種擴散矽式壓力傳感器用微小應力焊接結構，密封性能好，並且減少對壓力傳感器測量膜片的影響。

為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案：

一種擴散矽式壓力傳感器用微小應力焊接結構，包括有：

擴散矽式壓力傳感器，該擴散矽式壓力傳感器的側邊上設置有橫向的第一內凹槽，該擴散矽式壓力傳感器的底端設置有傳感器膜片，該擴散矽式壓力傳感器的頂端設置有後端殼體，該後端殼體的四周側邊形成焊接位，該擴散矽式壓力傳感器上還設置有信號引線，該信號引線穿過後端殼體向外延伸；

傳感器安裝接頭，該傳感器安裝接頭的頂部設置有匹配於擴散矽式壓力傳感器的第二內凹槽，傳感器安裝接頭內還設置有沿豎直方向延伸的通孔，該通孔連通第二內凹槽的底端與外界，傳感器安裝接頭的底端形成連接待測結構的接口端。

作為本實用新型的一種改進，接口端的端面上設置有用於設置密封圈的第三內凹槽。

本實用新型的有益效果在於：通過焊接連接擴散矽式壓力傳感器與傳感器安裝接頭，密封性能好，能有效防止介質洩露；擴散矽式壓力傳感器的後端殼體側邊形成連接傳感器安裝接頭的焊接位點，避免在壓力傳感器的前端進行焊接而對傳感器膜片造成永久性損害，也避免損害擴散矽式壓力傳感器的內部矽油部分，焊接前後壓力傳感器的變化量小於0.1％FS，焊接成品率高於99％，有效提高焊接成品率和測量精度；擴散矽式壓力傳感器上設置有作為焊接應力阻斷槽的第一內凹槽，進一步降低焊接過程產生的應力對傳感器膜片造成的損害，成品的測量精度可達0.05％，長期穩定性小於0.1％FS/年，有助於延長整體結構的使用壽命；傳感器安裝接頭上的第二內凹槽形成安裝擴散矽式壓力傳感器的腔體，擴散矽式壓力傳感器與傳感器安裝接頭的嵌入式連接結構，簡化了結構，有效減小整體體積；長期使用無洩漏，相較於採用壓環和密封圈進行密封的生產工藝，本結構有效避免了密封件耐壓能力小、長期使用後會出現老化、洩漏的弊端，具有更長的使用壽命和過壓能力。

附圖說明

圖1是本實用新型一種擴散矽式壓力傳感器用微小應力焊接結構的結構示意圖。

附圖標記：1、擴散矽式壓力傳感；11、第一內凹槽；2、傳感器膜片；3、後端殼體；4、信號引線；5、焊接位；6、傳感器安裝接頭；61、第二內凹槽；62、通孔；63、接口端；64、第三內凹槽。

具體實施方式

下面，結合附圖以及具體實施方式，對本實用新型做進一步描述：

如圖1所示，一種擴散矽式壓力傳感器用微小應力焊接結構，包括有擴散矽式壓力傳感器1和傳感器安裝接頭6，該擴散矽式壓力傳感器1的側邊上設置有橫向的第一內凹槽11，該擴散矽式壓力傳感器1的底端設置有傳感器膜片2，該擴散矽式壓力傳感器1的頂端設置有後端殼體3，該後端殼體3的四周側邊形成焊接位5，該擴散矽式壓力傳感器1上還設置有作為信號輸出端子的信號引線4，用於傳遞傳感器信號的信號引線4穿過後端殼體3向外延伸；該傳感器安裝接頭6的頂部設置有匹配於擴散矽式壓力傳感器1的第二內凹槽61，傳感器安裝接頭6內還設置有沿豎直方向延伸的通孔62，作為引壓孔的該通孔62連通第二內凹槽61的底端與外界，傳感器安裝接頭6的底端形成連接待測結構的接口端63，接口端63的端面上設置有用於設置密封圈的第三內凹槽64。

本實用新型使用時，將擴散矽式壓力傳感器1放置到第二內凹槽61中，以後端殼體3的四周側邊為焊接位5、經過焊接將擴散矽式壓力傳感器1和傳感器安裝接頭6進行密封式連接；擴散矽式壓力傳感器1和傳感器安裝接頭6連接形成的整體結構經傳感器安裝接頭6底端的接口端63連接待測結構，接口端63經密封圈與待測結構進行密封連接，防止測量時發生介質洩露。

對本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬於本實用新型權利要求的保護範圍之內。