CN107655614B - 一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片 - Google Patents
一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107655614B CN107655614B CN201710886925.4A CN201710886925A CN107655614B CN 107655614 B CN107655614 B CN 107655614B CN 201710886925 A CN201710886925 A CN 201710886925A CN 107655614 B CN107655614 B CN 107655614B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ceramic substrate
- pressure
- substrate
- temperature
- sensor chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/12—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in capacitance, i.e. electric circuits therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/0092—Pressure sensor associated with other sensors, e.g. for measuring acceleration or temperature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L2019/0053—Pressure sensors associated with other sensors, e.g. for measuring acceleration, temperature
Abstract
一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片，包括压力陶瓷基片；压力陶瓷基片的一面上印刷有感压电极图形，温度陶瓷基片的一面上印刷有热敏电阻图形，感压电极图形和热敏电阻图形上分别设置有两组引线接点；压力陶瓷基片上的感压电极图形外围设置有圆形玻璃烧结料环，圆形玻璃烧结料环与玻璃环连接，玻璃环还与衬底陶瓷基片连接，衬底陶瓷基片与温度陶瓷基片印有热敏电阻图形的一面连接；本发明传感器芯片结构紧凑，小型便携，灵敏精确，将温度和压力传感器集成在一起，能同时测量两个参数并降低生产成本，在海水中下潜速度快，测量效率高。
Description
技术领域：
本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片。
背景技术：
海水温度、压力是海洋基本水文信息的两个重要参数，在海洋资源开发利用方面，这两个参数的精确掌握对于加快海洋开发技术研究，促进我国海洋开发事业的发展至关重要；在国防科技军事等方面，海水温度、压力等数据的获取，与舰船、潜艇的航行状况、战术上的攻击防御能力等密切相关。
此外，海水温度和压力的测量对研究海洋学、海洋环境监测、季节气候预测以及海洋渔业等都有十分重要的实用意义，是海洋水文气象观测及调查中不可或缺的技术指标；然而，现在国内的温度、压力传感器普遍存在体积大、结构布局不合理、自重大等问题，对测量结果的精确度有一定影响，且生产成本高，海水温度、压力传感器的微型化、芯片式、集成化发展仍处于起步阶段，批量化大规模生产仍然存在一些问题，尚不能满足各个应用领域的需求。
发明内容：
本发明本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片，本发明中的传感器芯片结构紧凑，小型便携，灵敏精确，将温度和压力传感器集成在一起，能同时测量两个参数并降低生产成本，在海水中下潜速度快，测量效率高。
本发明的技术方案：
一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片，包括压力陶瓷基片、温度陶瓷基片、玻璃环、衬底陶瓷基片；所述压力陶瓷基片的一面上印刷有感压电极图形，所述温度陶瓷基片的一面上印刷有热敏电阻图形，所述感压电极图形和所述热敏电阻图形上分别设置有两组引线接点；所述压力陶瓷基片上的感压电极图形外围设置有圆形玻璃烧结料环，所述圆形玻璃烧结料环与所述玻璃环连接，所述玻璃环还与所述衬底陶瓷基片连接，所述衬底陶瓷基片与所述温度陶瓷基片印有热敏电阻图形的一面连接。
进一步的，所述所述压力陶瓷基片和所述温度陶瓷基片上分别加工有两组引线孔，所述引线孔内设置有内引线，所述内引线一端分别与所述感压电极图形和所述热敏电阻图形上的引线接点焊接，所述内引线另一端伸出所述引线孔。
进一步的，所述压力陶瓷基片、玻璃环、衬底陶瓷基片和所述温度陶瓷基片依次粘接且同轴心设置。
进一步的，所述内引线外端包覆有铂电浆层。
进一步的，所述压力陶瓷基片、所述温度陶瓷基片和所述衬底陶瓷基片均为圆盘形陶瓷基片且尺寸相同。
本发明的有益效果是：本发明压力陶瓷基片的一面印有感压电极，温度陶瓷基片的一面印有热敏电阻图形；压力陶瓷基片与衬底陶瓷片之间隔着玻璃环；形成感压空腔，当有压力作用时，电极引线通过穿透的微型引线孔接出到陶瓷片的外侧；用于敏感海水压力陶瓷片、玻璃环、衬底陶瓷片、温度陶瓷基片同轴心粘接在一起，保证传感器芯片部分的稳定的同时，最优化设置芯片部分的外形设计，保证传感器的体积小巧，下潜灵活，便于携带；
本发明的封装采用玻璃浆料烧结法，在保证封装稳定的同时，使温度和压力检测集成在一起，同时测量两个参数，高效便捷，非常适合现场测量，并简化了加工步骤，缩短了传感器的加工周期；
本发明将温度和压力检测集成，同时检测两个参数的同时，大大简化了加工步骤和传感器芯片的体积，片式的结构能够保证传感器在海水中下潜速度，测量效率大大提高。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明压力陶瓷基片的结构示意图；
图3是本发明温度陶瓷基片的结构示意图；
图4是本发明整体爆炸图；
图中：1-压力陶瓷基片；2-温度陶瓷基片；3-玻璃环；4-衬底陶瓷基片；5-感压电极图形；6-热敏电阻图形；7-引线接点；8-圆形玻璃烧结料环；9-内引线；
具体实施方式：
以下将结合附图对本发明进行详细说明。
结合图1至图4所示，本实施例公开的一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片，包括压力陶瓷基片1、温度陶瓷基片2、玻璃环3、衬底陶瓷基片4；所述压力陶瓷基片1的一面上印刷有感压电极图形5，所述温度陶瓷基片2的一面上印刷有热敏电阻图形6，所述感压电极图形5和所述热敏电阻图形6上分别设置有两组引线接点7；所述压力陶瓷基片1上的感压电极图形5外围设置有圆形玻璃烧结料环8，所述圆形玻璃烧结料环8与所述玻璃环3连接，所述玻璃环3还与所述衬底陶瓷基片4连接，所述衬底陶瓷基片4与所述温度陶瓷基片2印有热敏电阻图形6的一面连接；
具体的，其中感压电极图形为一种功能电极，由厚膜工艺印刷在压力陶瓷基片上，用于感受海水中压力变化产生的电容值变化信号；热敏电阻图形为由厚膜工艺印刷在陶瓷基片上的热敏电阻元件，用于感受海水中的温度的变化产生的电信号，感压电极图形中产生的电信号由内引线将信号传递给电子检测装置的检测电路。
具体的，所述压力陶瓷基片1和所述温度陶瓷基片上2分别加工有两组引线孔，所述引线孔内设置有内引线9，所述内引线9一端分别与所述感压电极图形5和所述热敏电阻图形6上的引线接点7焊接，所述内引线9另一端伸出所述引线孔。
具体的，所述压力陶瓷基片1、玻璃环3、衬底陶瓷基片4和所述温度陶瓷基片2依次粘接且同轴心设置，同心设置，保证所有陶瓷基片粘接的稳定性。
具体的，所述内引线9外端包覆有铂电浆层。
具体的，所述压力陶瓷基片1、所述温度陶瓷基片2和所述衬底陶瓷基片4均为圆盘形陶瓷基片且尺寸相同；片式的结构能够保证传感器在海水中下潜速度，测量效率大大提高。
以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。
Claims (5)
1.一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片，其特征在于：包括压力陶瓷基片(1)、温度陶瓷基片(2)、玻璃环(3)、衬底陶瓷基片(4)；所述压力陶瓷基片(1)的一面上印刷有感压电极图形(5)，所述温度陶瓷基片(2)的一面上印刷有热敏电阻图形(6)，所述感压电极图形(5)和所述热敏电阻图形(6)上分别设置有两组引线接点(7)；所述压力陶瓷基片(1)上的感压电极图形(5)外围设置有圆形玻璃烧结料环(8)，所述圆形玻璃烧结料环(8)与所述玻璃环(3)连接，所述玻璃环(3)还与所述衬底陶瓷基片(4)连接，所述衬底陶瓷基片(4)与所述温度陶瓷基片(2)印有热敏电阻图形(6)的一面连接。
2.根据权利要求1所述的一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片，其特征在于：所述压力陶瓷基片(1)和所述温度陶瓷基片 (2) 上 分别加工有两组引线孔，所述引线孔内设置有内引线(9)，所述内引线(9)一端分别与所述感压电极图形(5)和所述热敏电阻图形(6)上的引线接点(7)焊接，所述内引线(9)另一端伸出所述引线孔。
3.根据权利要求1所述的一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片，其特征在于：所述压力陶瓷基片(1)、玻璃环(3)、衬底陶瓷基片(4)和所述温度陶瓷基片(2)依次粘接且同轴心设置。
4.根据权利要求2所述的一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片，其特征在于：所述内引线(9)外端包覆有铂电浆层。
5.根据权利要求1所述的一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片，其特征在于：所述压力陶瓷基片(1)、所述温度陶瓷基片(2)和所述衬底陶瓷基片(4)均为圆盘形陶瓷基片且尺寸相同。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710886925.4A CN107655614B (zh) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | 一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710886925.4A CN107655614B (zh) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | 一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107655614A CN107655614A (zh) | 2018-02-02 |
| CN107655614B true CN107655614B (zh) | 2019-09-17 |
Family
ID=61116021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710886925.4A Active CN107655614B (zh) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | 一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107655614B (zh) |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4262532A (en) * | 1979-09-13 | 1981-04-21 | General Electric Company | Pressure and temperature sensor |
| US20060018361A1 (en) * | 2004-07-23 | 2006-01-26 | Hardwicke Canan U | Sensor and method for making same |
| CN103187677B (zh) * | 2011-12-31 | 2015-11-25 | 辽宁省轻工科学研究院 | 滤波连接器用氧化锌基多层压敏平面阵列的制备方法 |
| KR101355397B1 (ko) * | 2012-05-18 | 2014-01-28 | 가우스텍 주식회사 | 센서소자용 조성물, 이를 포함하는 온도센서 및 이의 제조방법 |
| CN103177836B (zh) * | 2013-03-16 | 2016-07-13 | 东莞市安培龙电子科技有限公司 | 采用陶瓷薄膜制造的热敏电阻及其制造方法 |
| US10006823B2 (en) * | 2013-06-20 | 2018-06-26 | The Regents Of The University Of Michigan | Microdischarge-based transducer |
| EP3134374B1 (de) * | 2014-04-23 | 2019-05-22 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Drucksensor mit einem keramischen grundkörper |
| CN104198079A (zh) * | 2014-07-30 | 2014-12-10 | 肇庆爱晟电子科技有限公司 | 一种高精度高可靠快速响应热敏芯片及其制作方法 |
| CN105439643A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-30 | 徐州中韵新材料科技有限公司 | 一种基于低熔点玻璃粉制备铜/陶瓷复合基板的方法 |
| CN105606247B (zh) * | 2015-12-31 | 2019-03-26 | 广东爱晟电子科技有限公司 | 一种耐高温快速响应的热敏电阻及其制成的温度传感器 |
-
2017
- 2017-09-26 CN CN201710886925.4A patent/CN107655614B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107655614A (zh) | 2018-02-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205785644U (zh) | Mems微压压力传感器 | |
| CN201149497Y (zh) | 温度、湿度大气压环境检测传感器 | |
| WO2006091607A2 (en) | Micro sensor system for liquid conductivity, temperature and depth | |
| CN102680018A (zh) | 多功能组合传感器 | |
| CN202304895U (zh) | 一种实现温度和压力信号的同时测试的溅射薄膜芯片 | |
| CN102435378A (zh) | 复合型温度压力传感器 | |
| CN209417074U (zh) | 一种压电速度传感器 | |
| CN107677312B (zh) | 一种片式海水温盐深仪 | |
| CN107655614B (zh) | 一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片 | |
| CN105738644B (zh) | 一种转速测量装置 | |
| CN101793568B (zh) | 一种基于氧化锌纳米线的温度传感器 | |
| CN107764425B (zh) | 一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片的制造方法 | |
| CN108088955A (zh) | 一种抗干扰气体传感器 | |
| CN207992280U (zh) | 具有应力检测的微欧姆电流检测电阻 | |
| CN108663141A (zh) | Mems电容式压力传感器 | |
| CN106813814B (zh) | 一种基于mems终端式微波功率传感器结构的压力传感器 | |
| CN203405237U (zh) | 一种通用涡街流量传感器 | |
| CN216770777U (zh) | 一种小型测振传感器 | |
| CN109932109A (zh) | 微小型快速响应绝对压力传感器 | |
| CN115493731A (zh) | 一种差压式结构的触觉力传感器 | |
| CN210198629U (zh) | 一种真空度压力传感器 | |
| CN207937005U (zh) | 一种温度压力一体变送器 | |
| CN210871563U (zh) | 一种压力传感器、脉搏检测仪及检测装置 | |
| CN203054000U (zh) | 无线超声波风速测量系统 | |
| CN102901580B (zh) | 一种基于多耦合器的声表面波温度传感器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20190102 Address after: Room 301-1, Unit 1, Building 6, Innovation and Entrepreneurship Plaza, Science and Technology Innovation City, Harbin Hi-tech Industrial Development Zone, Heilongjiang Province, 150000 Applicant after: Harbin sailing technology development Co., Ltd. Applicant after: Harbin Engineering Univ. Applicant after: Shanghai aviation Ocean Technology Co., Ltd. Applicant after: Beijing Aircraft Technology Development Co., Ltd. Address before: Room 301-1, Unit 1, Building 6, Innovation and Entrepreneurship Plaza, Science and Technology Innovation City, Harbin Hi-tech Industrial Development Zone, Heilongjiang Province, 150000 Applicant before: Harbin sailing technology development Co., Ltd. Applicant before: Harbin Engineering Univ. Applicant before: Shanghai aviation Ocean Technology Co., Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |