CN111141430A - 溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件及其制备 - Google Patents

溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件及其制备 Download PDF

Info

Publication number
CN111141430A
CN111141430A CN201911342390.XA CN201911342390A CN111141430A CN 111141430 A CN111141430 A CN 111141430A CN 201911342390 A CN201911342390 A CN 201911342390A CN 111141430 A CN111141430 A CN 111141430A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film core
core body
circuit board
metal shell
thin film
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.)
Pending
Application number
CN201911342390.XA
Other languages
English (en)
Inventor
鹿文龙
余坤峰
王莹
李庆鑫
蔺露
高罗强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHAANXI ELECTRICAL APPLIANCE RESEARCH INSTITUTE
Original Assignee
SHAANXI ELECTRICAL APPLIANCE RESEARCH INSTITUTE
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHAANXI ELECTRICAL APPLIANCE RESEARCH INSTITUTE filed Critical SHAANXI ELECTRICAL APPLIANCE RESEARCH INSTITUTE
Priority to CN201911342390.XA priority Critical patent/CN111141430A/zh
Publication of CN111141430A publication Critical patent/CN111141430A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K28/00—Welding or cutting not covered by any of the preceding groups, e.g. electrolytic welding
    • B23K28/02—Combined welding or cutting procedures or apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • 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
    • G01L19/04—Means for compensating for effects of changes of temperature, i.e. other than electric compensation
    • 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
    • G01L19/14—Housings
    • G01L19/148—Details about the circuit board integration, e.g. integrated with the diaphragm surface or encapsulation
    • 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
    • G01L9/02—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 ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning
    • G01L9/04—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 ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning of resistance-strain gauges

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

本发明涉及一种溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件及其制备，属于溅射薄膜压力传感器真空封装技术领域。本发明所述的薄膜芯体密封组件能够为薄膜芯体提供一个真空密封环境，可直接测量绝对压力，扩展了溅射薄膜压力传感器的应用范围，可在更多领域发挥溅射薄膜压力传感器高精度、耐高温、抗冲击过载的优点；另外，本发明所述制备方法可以在较小空间内对薄膜芯体进行真空密封和信号转接，在解决绝压处理难题的同时实现小型化设计，不会额外增加溅射薄膜压力传感器重量，可应用于航天、航空等对重量要求较高的领域。

Description

溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件及其制备
技术领域
本发明涉及一种适用于绝压测量的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件以及该薄膜芯体密封组件的绝压处理方法，属于溅射薄膜压力传感器真空封装技术领域。
背景技术
溅射薄膜压力传感器的敏感芯体基于离子磁控溅射技术，可将外界压力信号转换为电信号输出。薄膜压力传感器具有精度高、耐高温、量程大、抗冲击等优点，广泛应用于高精度、大压力和高温等恶劣环境。现有的薄膜压力传感器由于敏感芯体暴露于大气环境下，只能测量表压压力，无法测量绝对压力，应用范围受到限制。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件及其制备，能够在对薄膜芯体真空密封的同时转接薄膜芯体信号，可以实现薄膜芯体对绝对压力的测量，扩展了溅射薄膜压力传感器的应用范围。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，所述薄膜芯体密封组件包括底座、薄膜芯体、转接电路板、金属插针、金属壳体、堵盖、外部电路板以及绝缘材料；
底座上加工有引压通孔；
薄膜芯体是一个一端开放一端封闭的中空结构，封闭端的外端面上加工有引出焊盘；
金属壳体为一端开放一端封闭的中空结构，封闭端上加工有用于安装金属插针的贯穿孔以及用于安装堵盖的中心通孔；
转接电路板上加工有中心通孔和转接焊盘；
金属插针置于金属壳体的贯穿孔中，且通过绝缘材料实现与金属壳体的固连以及密封，位于金属壳体内部的金属插针一端与转接电路板固定连接，位于金属壳体外部的金属插针一端与外部电路板固定连接，通过金属插针实现转接电路板与外部电路板之间的信号转接；薄膜芯体的开放端与底座固定连接，且底座的引压通孔与薄膜芯体的中空腔体连通，薄膜芯体的封闭端位于转接电路板的中心通孔中，且薄膜芯体封闭端的外端面与加工有转接焊盘的转接电路板端面平齐，薄膜芯体上的引出焊盘与转接电路板上的转接焊盘通过金丝连接，通过金丝将薄膜芯体上的信号转接至转接电路板上；金属壳体的开放端与底座固定连接，堵盖安装在金属壳体的中心通孔上，金属壳体、底座、金属插针、绝缘材料以及堵盖之间形成一个封闭真空腔体。
进一步地，金属壳体与金属插针的材质相同，所述薄膜芯体密封组件使用温度小于240℃时优选不锈钢材料，所述薄膜芯体密封组件使用温度在240℃以上时优选玻封合金材料。
进一步地，薄膜芯体上的引出焊盘与转接电路板上的转接焊盘间距不大于3mm，以保证金丝转接的牢固性。
进一步地，绝缘材料的作用是实现金属插针与金属壳体之间的连接以及密封，所以绝缘材料能够分别与金属插针以及金属壳体烧结在一起，且绝缘材料与金属插针以及金属壳体材料的热膨胀系数之差不大于金属壳体材料(或金属插针材料)热膨胀系数的1/2，绝缘材料优选二氧化硅玻璃或碳化硅陶瓷。
进一步地，金属插针两端的端面上分别加工有定位台阶，通过定位台阶可以实现转接电路板以及外部电路板的快速定位安装。
进一步地，薄膜芯体封闭端外端面的非应变区设置温度敏感电阻，金丝可以同时将薄膜芯体的压力信号和温度信号输出给转接电路板，此温度信号可以用于薄膜芯体的温度补偿。
进一步地，堵盖的侧面上加工有导气槽，便于在堵盖焊接过程中将金属壳体腔体中的空气导出，保证真空度。
一种本发明所述溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件的制备方法，所述方法具体步骤如下：
步骤1.采用烧结方式利用绝缘材料将金属插针烧结在金属壳体上，保证金属插针与金属壳体的气密封；然后对金属插针的两端、转接电路板上的转接焊盘以及薄膜芯体上的引出焊盘进行镀金或沉金处理，以满足后续焊接要求；再采用锡焊或钎焊方式将转接电路板焊接在金属插针的一端；
采用电子束焊或激光焊方式将薄膜芯体的开放端焊接在底座上，确保焊缝的气密性；
步骤2.采用电子束焊方式将金属壳体开放端焊接在底座上，确保焊缝的气密性；再采用超声键合压焊方式将金丝的两端对应焊接在薄膜芯体的引出焊盘以及转接电路板的转接焊盘上；最后在真空环境下采用电子束焊方式将堵盖焊接在金属壳体封闭端的中心通孔上，保证焊缝的气密性，确保金属壳体中空腔体的真空度，为金属壳体内部的薄膜芯体提供一个真空环境；
步骤3.采用锡焊或钎焊方式将外部电路板焊接在金属插针的另一端，即完成所述薄膜芯体密封组件的制备。
有益效果：
(1)本发明所述的薄膜芯体密封组件能够为薄膜芯体提供一个真空密封环境，可直接测量绝对压力，扩展了溅射薄膜压力传感器的应用范围，可在更多领域发挥溅射薄膜压力传感器高精度、耐高温、抗冲击过载的优点；
(2)本发明通过在薄膜芯体的非应变区域设置温度敏感电阻，可实现对压力信号和温度信号的同时测量，并能够利用该温度信号对溅射薄膜压力传感器进行温度补偿；
(3)本发明可以在较小空间内对薄膜芯体进行真空密封和信号转接，在解决绝压处理难题的同时实现小型化设计，不会额外增加溅射薄膜压力传感器重量，可应用于航天、航空等对重量要求较高的领域。
附图说明
图1为本发明所述薄膜芯体密封组件的示意图。
其中，1-底座，2-薄膜芯体，3-转接电路板，4-金属插针，5-金属壳体，6-堵盖，7-外部电路板，8-绝缘材料，9-引压通孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述，其中，所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。
实施例1
如图1所示，一种溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件包括底座1、薄膜芯体2、转接电路板3、金属插针4、金属壳体5、堵盖6、外部电路板7以及绝缘材料8；
底座1上加工有引压通孔；
薄膜芯体2是一个一端开放一端封闭的中空回转体结构，封闭端的外端面上加工有引出焊盘；对于小量程薄膜芯体密封组件，为了增大其输出灵敏度，薄膜芯体2的材料选用不锈钢，同时为了满足材料可焊性以及焊接气密性，底座1的材料也选用不锈钢；
金属插针4两端的端面上分别加工有定位台阶，便于实现转接电路板3以及外部电路板7的快速定位安装；
金属壳体5为一端开放一端封闭的中空回转体结构，封闭端上加工有用于安装金属插针4的贯穿孔以及用于安装堵盖6的中心通孔；金属壳体5以及金属插针4的材料均选用不锈钢，为了烧结密封性，绝缘材料8选用二氧化硅玻璃；
转接电路板3上加工有中心通孔和转接焊盘；
堵盖6的侧面上加工有导气槽，便于在堵盖6焊接过程中将金属壳体5腔体中的空气导出，保证真空度；
金属插针4置于金属壳体5的贯穿孔中，且通过绝缘材料8实现与金属壳体5的固连以及密封，位于金属壳体5内部的金属插针4一端与转接电路板3固定连接，位于金属壳体5外部的金属插针4一端与外部电路板7固定连接，通过金属插针4实现转接电路板3与外部电路板7之间的信号转接，转接电路板3以及外部电路板7与金属壳体5均不接触；薄膜芯体2的开放端与底座1固定连接，且底座1的引压通孔与薄膜芯体2的中空腔体连通，薄膜芯体2的封闭端位于转接电路板3的中心通孔中，且薄膜芯体2封闭端的外端面与加工有转接焊盘的转接电路板3端面平齐，薄膜芯体2上的引出焊盘与转接电路板3上的转接焊盘通过金丝连接，通过金丝将薄膜芯体2上的信号转接至转接电路板3上；金属壳体5的开放端与底座1固定连接，堵盖6安装在金属壳体5的中心通孔上，金属壳体5、底座1、金属插针4、绝缘材料8以及堵盖6之间形成一个封闭真空腔体。
本实施例所述薄膜芯体密封组件的制备步骤如下：
步骤1.采用烧结工艺利用绝缘材料8将金属插针4烧结在金属壳体5上，烧结后进行气密性检测，保证金属插针4与金属壳体5的气密封；然后对金属插针4的两端、转接电路板3上的转接焊盘以及薄膜芯体2上的引出焊盘进行镀金处理，以满足后续焊接要求；再采用锡焊方式将转接电路板3焊接在金属插针4的一端；
采用电子束焊方式将薄膜芯体2的开放端焊接在底座1上，并检验焊缝的气密性；
步骤2.采用电子束焊方式将金属壳体5开放端焊接在底座1上，确保薄膜芯体2封闭端位于转接电路板3的中心通孔中且使其封闭端端面与转接电路板3端面平齐，并检验焊缝的气密性；再采用超声键合压焊方式将金丝的两端对应焊接在薄膜芯体2的引出焊盘以及转接电路板3的转接焊盘上；最后在真空环境下采用电子束焊方式将堵盖6焊接在金属壳体5封闭端的中心通孔上，检验焊缝气密性，确保金属壳体5中空腔体的真空度，为金属壳体5内部的薄膜芯体2提供一个真空环境；
步骤3.采用锡焊方式将外部电路板7焊接在金属插针4的另一端，即完成所述薄膜芯体密封组件的制备。
另外，可以使用薄膜芯体2封闭端外端面的非应变区镀制有感温丝栅(材质为金属箔)的薄膜芯体2，通过金丝能够同时将温度信号和压力信号传输给转接电路板3，再经过金属插针4将温度信号和压力信号输出给外部电路板7，根据输出的温度信号可以对溅射薄膜压力传感器进行温度补偿。
实施例2
如图1所示，一种溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件包括底座1、薄膜芯体2、转接电路板3、金属插针4、金属壳体5、堵盖6、外部电路板7以及绝缘材料8；
底座1上加工有引压通孔；
薄膜芯体2是一个一端开放一端封闭的中空回转体结构，封闭端的外端面上加工有引出焊盘；为了满足所述薄膜芯体密封组件在240℃以上使用时输出的稳定性，薄膜芯体2的材料选用恒弹合金；
金属插针4两端的端面上分别加工有定位台阶，便于实现转接电路板3以及外部电路板7的快速定位安装；
金属壳体5为一端开放一端封闭的中空回转体结构，封闭端上加工有用于安装金属插针4的贯穿孔以及用于安装堵盖6的中心通孔；金属壳体5以及金属插针4的材料均选用玻封合金，为了烧结密封性，绝缘材料8选用碳化硅陶瓷；
转接电路板3上加工有中心通孔和转接焊盘；
堵盖6的侧面上加工有导气槽，便于在堵盖6焊接过程中将金属壳体5腔体中的空气导出，保证真空度；
金属插针4置于金属壳体5的贯穿孔中，且通过绝缘材料8实现与金属壳体5的固连以及密封，位于金属壳体5内部的金属插针4一端与转接电路板3固定连接，位于金属壳体5外部的金属插针4一端与外部电路板7固定连接，通过金属插针4实现转接电路板3与外部电路板7之间的信号转接，转接电路板3以及外部电路板7与金属壳体5均不接触；薄膜芯体2的开放端与底座1固定连接，且底座1的引压通孔与薄膜芯体2的中空腔体连通，薄膜芯体2的封闭端位于转接电路板3的中心通孔中，且薄膜芯体2封闭端的外端面与加工有转接焊盘的转接电路板3端面平齐，薄膜芯体2上的引出焊盘与转接电路板3上的转接焊盘通过金丝连接，通过金丝将薄膜芯体2上的信号转接至转接电路板3上；金属壳体5的开放端与底座1固定连接，堵盖6安装在金属壳体5的中心通孔上，金属壳体5、底座1、金属插针4、绝缘材料8以及堵盖6之间形成一个封闭真空腔体。
本实施例所述薄膜芯体密封组件的制备步骤如下：
步骤1.采用烧结工艺利用绝缘材料8将金属插针4烧结在金属壳体5上，烧结后进行气密性检测，保证金属插针4与金属壳体5的气密封；然后对金属插针4的两端、转接电路板3上的转接焊盘以及薄膜芯体2上的引出焊盘进行镀金处理，以满足后续焊接要求；再采用钎焊方式将转接电路板3焊接在金属插针4的一端；
采用电子束焊方式将薄膜芯体2的开放端焊接在底座1上，并检验焊缝的气密性；
步骤2.采用电子束焊方式将金属壳体5开放端焊接在底座1上，确保薄膜芯体2封闭端位于转接电路板3的中心通孔中且使其封闭端端面与转接电路板3端面平齐，并检验焊缝的气密性；再采用超声键合压焊方式将金丝的两端对应焊接在薄膜芯体2的引出焊盘以及转接电路板3的转接焊盘上；最后在真空环境下采用电子束焊方式将堵盖6焊接在金属壳体5封闭端的中心通孔上，检验焊缝的气密性，确保金属壳体5中空腔体的真空度，为金属壳体5内部的薄膜芯体2提供一个真空环境；
步骤3.采用钎焊方式将外部电路板7焊接在金属插针4的另一端，即完成所述薄膜芯体密封组件的制备。
另外，可以使用薄膜芯体2封闭端外端面的非应变区镀制有感温丝栅(材质为温度线性度高的金属镍)的薄膜芯体2，通过金丝能够同时将温度信号和压力信号传输给转接电路板3，再经过金属插针4将温度信号和压力信号输出给外部电路板7，根据输出的温度信号可以对溅射薄膜压力传感器进行温度补偿。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，其特征在于：所述薄膜芯体密封组件包括底座(1)、薄膜芯体(2)、转接电路板(3)、金属插针(4)、金属壳体(5)、堵盖(6)、外部电路板(7)以及绝缘材料(8)；
底座(1)上加工有引压通孔；
薄膜芯体(2)是一个一端开放一端封闭的中空结构，封闭端的外端面上加工有引出焊盘；
金属壳体(5)为一端开放一端封闭的中空结构，封闭端上加工有贯穿孔以及中心通孔；
转接电路板(3)上加工有中心通孔和转接焊盘；
绝缘材料(8)能够分别与金属插针(4)以及金属壳体(5)烧结在一起；
金属插针(4)置于金属壳体(5)的贯穿孔中，且通过绝缘材料(8)实现与金属壳体(5)的固连以及密封，位于金属壳体(5)内部的金属插针(4)一端与转接电路板(3)固定连接，位于金属壳体(5)外部的金属插针(4)一端与外部电路板(7)固定连接；薄膜芯体(2)的开放端与底座(1)固定连接，且底座(1)的引压通孔与薄膜芯体(2)的中空腔体连通，薄膜芯体(2)的封闭端位于转接电路板(3)的中心通孔中，且薄膜芯体(2)封闭端的外端面与加工有转接焊盘的转接电路板(3)端面平齐，薄膜芯体(2)上的引出焊盘与转接电路板(3)上的转接焊盘通过金丝连接；金属壳体(5)的开放端与底座(1)固定连接，堵盖(6)安装在金属壳体(5)的中心通孔上，金属壳体(5)、底座(1)、金属插针(4)、绝缘材料(8)以及堵盖(6)之间形成一个封闭真空腔体。
2.根据权利要求1所述的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，其特征在于：金属壳体(5)与金属插针(4)的材质相同，所述薄膜芯体密封组件使用温度小于240℃时选用不锈钢材料，所述薄膜芯体密封组件使用温度在240℃以上时选用玻封合金材料。
3.根据权利要求1所述的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，其特征在于：薄膜芯体(2)上的引出焊盘与转接电路板(3)上的转接焊盘间距不大于3mm。
4.根据权利要求1所述的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，其特征在于：绝缘材料(8)与金属插针(4)材料的热膨胀系数之差不大于金属插针(4)材料热膨胀系数的1/2以及绝缘材料(8)与金属壳体(5)材料的热膨胀系数之差不大于金属壳体(5)材料热膨胀系数的1/2。
5.根据权利要求4所述的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，其特征在于：绝缘材料(8)为二氧化硅玻璃或碳化硅陶瓷。
6.根据权利要求1所述的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，其特征在于：金属插针(4)两端的端面上分别加工有定位台阶。
7.根据权利要求1所述的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，其特征在于：薄膜芯体(2)封闭端外端面的非应变区设置温度敏感电阻，金丝可以同时将薄膜芯体(2)的压力信号和温度信号输出给转接电路板(3)。
8.根据权利要求1所述的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，其特征在于：堵盖(6)的侧面上加工有导气槽。
9.一种如权利要求1至8任一项所述的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件的制备方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下，
步骤1.采用烧结方式利用绝缘材料(8)将金属插针(4)烧结在金属壳体(5)上，保证金属插针(4)与金属壳体(5)的气密封；然后对金属插针(4)的两端、转接电路板(3)上的转接焊盘以及薄膜芯体(2)上的引出焊盘进行镀金或沉金处理；再采用锡焊或钎焊方式将转接电路板(3)焊接在金属插针(4)的一端；
采用电子束焊或激光焊方式将薄膜芯体(2)的开放端焊接在底座(1)上，确保焊缝的气密性；
步骤2.采用电子束焊方式将金属壳体(5)开放端焊接在底座(1)上，确保焊缝的气密性；再采用超声键合压焊方式将金丝的两端对应焊接在薄膜芯体(2)的引出焊盘以及转接电路板(3)的转接焊盘上；最后在真空环境下采用电子束焊方式将堵盖(6)焊接在金属壳体(5)封闭端的中心通孔上，保证焊缝的气密性，确保金属壳体(5)中空腔体的真空度；
步骤3.采用锡焊或钎焊方式将外部电路板(7)焊接在金属插针(4)的另一端，即完成所述薄膜芯体密封组件的制备。
CN201911342390.XA 2019-12-23 2019-12-23 溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件及其制备 Pending CN111141430A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911342390.XA CN111141430A (zh) 2019-12-23 2019-12-23 溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件及其制备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911342390.XA CN111141430A (zh) 2019-12-23 2019-12-23 溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件及其制备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111141430A true CN111141430A (zh) 2020-05-12

Family

ID=70519512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911342390.XA Pending CN111141430A (zh) 2019-12-23 2019-12-23 溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件及其制备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111141430A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112414615A (zh) * 2020-11-10 2021-02-26 宁波中车时代传感技术有限公司 一种耐超高电压溅射薄膜压力变送器及制造方法
CN113125057A (zh) * 2021-04-23 2021-07-16 武汉飞恩微电子有限公司 溅射薄膜压力芯体组件、压力传感器及封装方法
CN113804527A (zh) * 2021-09-18 2021-12-17 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种中子层析成像分辨率测试件及其芯体制作方法
CN114198363A (zh) * 2021-12-14 2022-03-18 苏州长风航空电子有限公司 一种非相似余度压力传感器及飞机液压系统
CN117330218A (zh) * 2023-10-08 2024-01-02 中航光电华亿(沈阳)电子科技有限公司 溅射薄膜绝压传感器芯体及其制备方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1975358A (zh) * 2006-12-14 2007-06-06 中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所 一种低温薄膜压力传感器及其生产方法
CN101566514A (zh) * 2009-06-02 2009-10-28 中国航天科技集团公司第四研究院第四十四研究所 集成温度的薄膜压力传感器
CN101639391A (zh) * 2009-09-07 2010-02-03 哈尔滨工业大学 带温度传感器的多晶硅纳米膜压力传感器及其制作方法
CN105043643A (zh) * 2015-04-23 2015-11-11 昆山泰莱宏成传感技术有限公司 高温压力传感器及其制作方法
CN206362468U (zh) * 2016-12-16 2017-07-28 陕西电器研究所 高灵敏度薄膜压力传感器
CN107359235A (zh) * 2017-08-14 2017-11-17 中北大学 一种石墨烯压力传感器
US20180209863A1 (en) * 2017-01-26 2018-07-26 Rosemount Aerospace Inc. Piezoresistive sensor with spring flexures for stress isolation
CN208383370U (zh) * 2018-05-08 2019-01-15 西安航天三沃机电设备有限责任公司 一种用于特种爆破压力测量的爆破压力传感器
CN208833416U (zh) * 2018-10-09 2019-05-07 陕西电器研究所 一种高温型薄膜绝压传感器
CN209166695U (zh) * 2018-11-21 2019-07-26 陕西电器研究所 一种三备份压力传感器

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1975358A (zh) * 2006-12-14 2007-06-06 中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所 一种低温薄膜压力传感器及其生产方法
CN101566514A (zh) * 2009-06-02 2009-10-28 中国航天科技集团公司第四研究院第四十四研究所 集成温度的薄膜压力传感器
CN101639391A (zh) * 2009-09-07 2010-02-03 哈尔滨工业大学 带温度传感器的多晶硅纳米膜压力传感器及其制作方法
CN105043643A (zh) * 2015-04-23 2015-11-11 昆山泰莱宏成传感技术有限公司 高温压力传感器及其制作方法
CN206362468U (zh) * 2016-12-16 2017-07-28 陕西电器研究所 高灵敏度薄膜压力传感器
US20180209863A1 (en) * 2017-01-26 2018-07-26 Rosemount Aerospace Inc. Piezoresistive sensor with spring flexures for stress isolation
CN107359235A (zh) * 2017-08-14 2017-11-17 中北大学 一种石墨烯压力传感器
CN208383370U (zh) * 2018-05-08 2019-01-15 西安航天三沃机电设备有限责任公司 一种用于特种爆破压力测量的爆破压力传感器
CN208833416U (zh) * 2018-10-09 2019-05-07 陕西电器研究所 一种高温型薄膜绝压传感器
CN209166695U (zh) * 2018-11-21 2019-07-26 陕西电器研究所 一种三备份压力传感器

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112414615A (zh) * 2020-11-10 2021-02-26 宁波中车时代传感技术有限公司 一种耐超高电压溅射薄膜压力变送器及制造方法
CN113125057A (zh) * 2021-04-23 2021-07-16 武汉飞恩微电子有限公司 溅射薄膜压力芯体组件、压力传感器及封装方法
CN113804527A (zh) * 2021-09-18 2021-12-17 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种中子层析成像分辨率测试件及其芯体制作方法
CN113804527B (zh) * 2021-09-18 2023-05-05 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种中子层析成像分辨率测试件及其芯体制作方法
CN114198363A (zh) * 2021-12-14 2022-03-18 苏州长风航空电子有限公司 一种非相似余度压力传感器及飞机液压系统
CN117330218A (zh) * 2023-10-08 2024-01-02 中航光电华亿(沈阳)电子科技有限公司 溅射薄膜绝压传感器芯体及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111141430A (zh) 溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件及其制备
US4168518A (en) Capacitor transducer
US6425290B2 (en) Oil-less differential pressure sensor
CN100401032C (zh) 气压传感器
US6003380A (en) Strain gage pressure sensor wherein a gap is maintained between the diaphragm and the substrate
US8833160B2 (en) Sensor in which the sensor element is part of the sensor housing
US4703658A (en) Pressure sensor assembly
JP4681205B2 (ja) ヘリウムまたは水素のためのセンサを備えた漏洩検出装置のためのテストガスディテクタ
US6186009B1 (en) Semiconductor pressure sensor for sensing fluid pressure
CN105466626A (zh) 薄膜压力传感器及其制造方法
US10060812B2 (en) Miniature pressure sensor having a metallic membrane for measuring a pressure of a fluid
CN115452235A (zh) 压力传感器芯体及其制作方法
CN107356367B (zh) 一种小型化差动式双电容式薄膜真空传感器
CN110132462B (zh) 压力传感器封装结构及其封装方法
CN103512698A (zh) 电容型绝压传感器及其制造方法
JPH11326088A (ja) 圧力センサとその製造方法
CN115790954A (zh) 电容式压力芯体
CN115655505A (zh) 一种扭曲模石英音叉温度传感器
JP3145274B2 (ja) 圧力センサ
JPH02138776A (ja) 半導体圧力センサ
CN107843384A (zh) 一种石英薄膜片真空规管
CN111207879B (zh) 一种硅-蓝宝石单芯体压差传感器
CN215893878U (zh) 一种耐高温充油压力检测装置
US6499352B2 (en) Pressure measuring cell
CN113624368A (zh) 一种耐高温充油soi压力传感器

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200512