CN112379125A - 一种分体式差分石英振梁加速度计的制作及封装方法 - Google Patents

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Abstract

一种分体式差分石英振梁加速度计的制作及封装方法，涉及到微机电系统中的微惯性传感技术领域，包括中空的外壳座、密封设在所述外壳座顶部的上盖组、密封设在所述外壳座底部的底盖和设置在所述外壳座内部的传感模组；将传感模组设置成由两个分别加工的传感头部件对称分布与内壳体密封连接，实现石英振梁加速度计的差分工作模式；相比于现有的一体加工成型的传感头部件，不仅降低了加工的难度，还更加有利于大批量的生产；传感模组的真空工作环境不仅可以有效隔离外界热应力的影响，降低热弹性损耗；还可以减小空气阻尼和电极溅射，提高传感芯片的品质因子，提高了石英振梁加速度计的精度。

Description

一种分体式差分石英振梁加速度计的制作及封装方法
技术领域
本发明涉及到微机电系统中的微惯性传感技术领域，具体为一种分体式差分石英振梁加速度计的制作及封装方法。
背景技术
石英振梁加速度计是一种利用谐振式测量原理，将被测加速度转换成石英振梁固有频率变化的传感器，因其具有大量程、高精度、小体积、低功耗、准数字输出等优势，可广泛用于战术导弹姿态控制、惯性导航，地球资源勘探等领域，有着重要的军用价值和民用价值。
目前，石英振梁加速度计为了降低共模噪声、提高精度，一般采取差分结构形式；目前常常采用的为一体式差分石英振梁加速度计，一体式差分结构是采用MEMS工艺将两个差分结构的传感模组一体加工成型；一体式差分结构对两个差分敏感振梁加工一致性要求高，采用目前的湿法刻蚀工艺很难实现，因此，一体式差分结构较难满足高精度石英振梁加速度计大批量生产质量控制要求。
因此，如何降低批量生产中传感模组加工工艺控制的难度，同时提高石英振梁加速度计的精度和成品率，以适合大批量生产是目前急需解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提出了一种分体式差分石英振梁加速度计。
本发明提出的技术方案如下：
一种分体式差分石英振梁加速度计，包括中空的外壳座、密封设在所述外壳座顶部的上盖组、密封设在所述外壳座底部的底盖和设置在所述外壳座内部的传感模组；
所述上盖组包括盖体，所述盖体与所述外壳座密封连接；所述盖体上插接有若干第一电极杆；所述盖体面向所述外壳座的端面上还设置有输出电路板，所述输出电路板与所述第一电极杆导通以实现信号的外传；
所述传感模组包括中空结构的内壳体，所述内壳体的壳壁上贯穿设有两个第二电极杆和一个抽气嘴；所述内壳体的两端分别密封设置有传感头部件使得所述内壳体中形成有一真空腔，所述真空腔内设置有吸气剂；所述吸气剂的两端分别与两个所述第二电极杆连接；所述内壳体的外壁上还设置有两个谐振控制板，两个所述谐振控制板与两个所述第二电极杆一一对应且导通连接；
所述传感头部件包括传感头芯片、传感底座、第三电极杆和直插电路板，所述传感底座与所述内壳体密封连接，所述传感底座具有面向所述内壳体的A面和背离所述内壳体的B面，所述传感头芯片通过支架固定在所述内壳体的A面，所述直插电路板固定在所述内壳体的B面并通过所述第三电极杆与所述传感头芯片导通连接；所述直插电路板同时与所述第一电极杆导通连接。
进一步的，所述盖体上还设置有充气孔，所述充气孔内密封装配有密封堵头。
进一步的，所述第一电极杆通过陶瓷粉气密固定在所述盖体上；所述第二电极杆通过玻璃粉气密固定在所述内壳体上；所述第三电极杆通过玻璃粉气密固定在所述传感底座上。
进一步的，所述内壳体的外壁上设置有外凸缘；所述外壳座的内壁上设置有内凸缘，所述内凸缘与所述外凸缘相互配合实现所述内壳体与所述外壳座的固定。
采用本方案所达到的有益效果为：
将传感模组设置成由两个分别加工的传感头部件对称分布与内壳体密封连接，实现石英振梁加速度计的差分工作模式；相比于现有的一体加工成型的传感头部件，不仅降低了加工的难度，还更加有利于大批量的生产；传感模组的真空工作环境不仅可以有效隔离外界热应力的影响，降低热弹性损耗；还可以减小空气阻尼和电极溅射，提高传感芯片的品质因子，提高了石英振梁加速度计的精度。
针对上述分体式差分石英振梁加速度计，本发明同时介绍了制作和封装该分体式差分石英振梁加速度计的方法，该方法中包括了对内壳体的制作、对上盖组的制作、对传感头部件的制作；从而实现了传感模组的封装和整个石英振梁加速度计的封装。
附图说明
图1为分体式差分石英振梁加速度计的爆炸结构图。
图2为上盖组的结构示意图。
图3为内壳体的结构示意图。
图4为传感头部件的立体结构图。
图5为分体式差分石英振梁加速度计的整体立体图。
图6为向内壳体抽真空的装置布局图。
其中：10上盖组、11盖体、12第一电极杆、13输出电路板、14充气孔、15密封堵头、20外壳座、20-1内凸缘、30底盖、40传感模组、41内壳体、41-1外凸缘、42第二电极杆、43抽气嘴、44吸气剂、45谐振控制板、46传感头芯片、47传感底座、48第三电极杆、49直插电路板、51真空发生器、52真空阀、53加热罩、54电源。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本方案提供了一种分体式差分石英振梁加速度计，通过采用本方案设计的石英振梁加速度计，不仅降低了加工的难度，还更加有利于大批量的生产。
具体的，参见图1-图5分体式差分石英振梁加速度计包括中空的外壳座20、在外壳座20的两端分别设置有上盖组10和底盖30，其中上盖组10和底盖30均与外壳座20密封设置，通过上盖组10、外壳座20和底盖30的密封配合，使得外壳座20的内部形成有密封的空腔，在该空腔内设置有传感模组40；下面对上盖组10、外壳座20和传感模组40的结构做详细的介绍。
参见图1-图2，上盖组10包括盖体11，上盖组10与外壳座20的密封连接实质上是通过盖体11实现的，即盖体11与外壳座20密封连接；在盖体11上插接有若干第一电极杆12；这里的插接可以理解为第一电极杆12的两端分别露出盖体11；在盖体11面向外壳座20的端面上还设置有输出电路板13，输出电路板13与第一电极杆12导通以实现信号的外传。
这里的输出电路板13设置在盖体11面向外壳座20的端面上，可以理解为输出电路板13位于密封的空腔内，避免输出电路板13的外露，以对输出电路板13形成有效的保护。
上文所述描述的密封的空腔主要用于存储保护气，利用保护气形成对输出电路板13和传感模组40的保护。
空腔内的保护气所述通过设置在盖体11上的充气孔14实现的，即在盖体11上设有充气孔14，该充气孔14与外壳座20内的空腔相通，通过该充气孔14可以实现往空腔内冲入保护气体；并且，为了避免空腔内的保护气体泄露，需要利用密封堵头15将充气孔14堵住。
参见图1、图3-图4，设置在空腔内的传感模组40包括内壳体41，这里的内壳体41呈中空结构，在内壳体41的壳壁上贯穿设有两个第二电极杆42和一个抽气嘴43；内壳体41的两端分别密封设置有传感头部件使得内壳体41中形成有一真空腔，在真空腔内设置有吸气剂44；这里吸气剂44的两端分别与两个第二电极杆42连接；同时内壳体41的外壁上还设置有两个谐振控制板45，两个谐振控制板45与两个第二电极杆42一一对应且导通连接；这里描述的一一对应具体是指，每个第二电极杆42分别连接导通连接有一个谐振控制板45。
所述传感头部件包括传感头芯片46、传感底座47、第三电极杆48和直插电路板49，上文描述的传感头部件与内壳体41密封设置实质上是传感底座47与内壳体41的密封连接，这里为了便于描述，将传感底座47面向内壳体41的一面定义为A面，背离内壳体41的一面定义为B面，传感头芯片46通过支架固定在内壳体41的A面，直插电路板49固定在内壳体41的B面并通过第三电极杆48与传感头芯片46导通连接；同时在安装时，应该使得直插电路板49同时与第一电极杆12导通连接；这样传感头芯片46的信号变化将会通过第三电极杆48、直插电路板49向第一电极杆12向外输出。
将传感模组设置成由两个分别加工的传感头部件对称分布与内壳体密封连接，实现石英振梁加速度计的差分工作模式；相比于现有的一体加工成型的传感头部件，不仅降低了加工的难度，还更加有利于大批量的生产；传感模组的真空工作环境不仅可以有效隔离外界热应力的影响，降低热弹性损耗；还可以减小空气阻尼和电极溅射，提高传感芯片的品质因子，提高了石英振梁加速度计的精度。
可选的，第一电极杆12通过陶瓷粉气密固定在盖体11上；第二电极杆42通过玻璃粉气密固定在内壳体41上；第三电极杆48通过玻璃粉气密固定在传感底座47上。
这里的陶瓷粉、玻璃粉主要作为密封填料使用的，起到气密和电气绝缘的作用。
可选的，内壳体41是设置在外壳座20内的空腔内的，为了保证两者连接的稳定性，本实施例中，在内壳体41的外壁上设置有外凸缘41-1；同时在外壳座20的内壁上设置有内凸缘20-1，内凸缘20-1与外凸缘41-1相互配合就能实现内壳体41与外壳座20的固定。
本方案不仅提出了分体式差分石英振梁加速度计，还针对该分体式差分石英振梁加速度计提出了制作和封装的方法，具体包括如下步骤：
第一步：内壳体的制作，参见图1-图5，
s.选用由超级铟钢材料制成的内壳体41和第二电极杆42，利用汽油或丙酮对两者的表面进行清洗，然后投入到氢气退火炉中加热到600～1100℃，并保持加热时间10～30min，然后作烧氢、退火处理。
t.内壳体41与第二电极杆42通过工装固定实现装配，并采用材料为玻璃粉的密封填料装填缝隙，然后在温度为800～900℃的高温烧结炉中进行烧结固定。
u.选用由无氧铜管制成的抽气嘴43，在内壳体41与抽气嘴43的表面镀金操作，将抽气嘴43与内壳体41进行装配并采用激光密封焊接。
这里焊接时，为了保证焊接质量，应保证焊点重叠，且相邻焊点重叠率为40～60％，焊缝处漏率小于10-11Pa/m3s。
第二步：上盖组的制作
v.选用由可伐合金材料制成的盖体11和第一电极杆12，对两者进行清洗后，投入到氢气退火炉中加热到600～1100℃，并保持加热时间10～30min，然后作烧氢、退火处理。
w.盖体11与第一电极杆12通过工装固定实现装配，并采用材料为陶瓷粉的密封填料装填缝隙，然后在温度为900～1200℃的高温烧结炉中进行烧结固定。
x.将输出电路板13通过粘胶固定在盖体11的下端面并与第一电极杆12实现导通连接。
第三步：传感头部件的制作
y.选用由超级铟钢材料制成的传感底座47和第三电极杆48，对两者进行清洗后，投入到氢气退火炉中加热到600～1100℃，并保持加热时间10～30min，然后作烧氢、退火处理。
z.传感底座47与第三电极杆48通过工装固定实现装配，并采用材料为玻璃粉的密封填料装填缝隙，然后在温度为800～900℃的高温烧结炉中进行烧结固定。
aa.将支架装配在传感底座47上，选用固化温度不超过450℃、玻璃转化温度不低于300℃的粘胶进行固定；将传感头芯片46装配到支架上，选用固化温度不超过300℃、玻璃转化温度不低于260℃的粘胶进行固定，同时将传感头芯片46通过金线与第三电极杆48实现导通。
第四步：传感模组的封装
ab.在内壳体内设设置吸气剂44，并将吸气剂44的两端分别焊接在两个第二电极杆42上，这里的焊接温度不高于450℃。
ac.将第三步制成的两个传感头部件分别密封焊接在内壳体41的两端，促使真空腔的形成；这里采用激光焊接密封，焊点重叠，且相邻焊点重叠率40～60％，焊接时，传感头部件整体温度不超过260℃，焊接区域的气体漏率小于10-11Pa/m3s。
ad.参见图6，抽气嘴43与真空发生器51连通，开启真空发生器51和真空阀52，对内壳体41的内部空间进行检漏操作，以保证漏率小于10-11Pa/m3s，同时对内壳体41的内部进行抽真空操作使其成为真空腔，当真空腔内真空度小于10-4Pa后，开启加热罩53对真空腔加热，温度保持在150～200℃之间，保温时间24～72h，然后降温自然冷却至室温。
ae.开启激活电源54，通过第二电极杆42对吸气剂44进行激活，激活时间10～20min后关闭激活电源54，同时关闭真空阀52，采用超声波焊接密封抽气嘴43；真空腔内置吸气剂44，提供稳定的真空环境，可以保证石英振梁加速度计的长期工作稳定性和可靠性。
af.直插电路板49通过其预留孔与第三电极杆48插接实现导通连接；同时，直插电路板49与传感底座47通过粘胶实现固定。
ag.两块谐振控制板45分别通过粘胶固定在内壳体41的两个外侧面，每块谐振控制板45分别与其对应的直插电路板49导通连接。
第五步：分体式差分石英振梁加速度计的封装
ah.外凸缘41-1与内凸缘20-1的配合实现内壳体41通过与外壳座20固定。
ai.将设置在内壳体41两端的直插电路板49分别与第二步制成的上盖组中的第一电极杆12导通连接后，再将盖体11与底盖30分别焊接在外壳座的两端，焊接区域的气体漏率优于焊接区域的气体漏率小于10-9Pa/m3s。
aj.通过盖体11中的充气孔14充保护气体，使得整个外壳座20的内部充满保护气体，然后往充气孔14中装配密封堵头15，同时采用密封胶密封，避免保护气体漏气，最终形成了参见图5所述的分体式差分石英振梁加速度计。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (5)

1.一种分体式差分石英振梁加速度计，包括中空的外壳座(20)、密封设在所述外壳座(20)顶部的上盖组(10)、密封设在所述外壳座(20)底部的底盖(30)和设置在所述外壳座(20)内部的传感模组(40)，其特征在于：
所述上盖组(10)包括盖体(11)，所述盖体(11)与所述外壳座(20)密封连接；所述盖体(11)上插接有若干第一电极杆(12)；所述盖体(11)面向所述外壳座(20)的端面上还设置有输出电路板(13)，所述输出电路板(13)与所述第一电极杆(12)导通以实现信号的外传；
所述传感模组(40)包括中空结构的内壳体(41)，所述内壳体(41)的壳壁上贯穿设有两个第二电极杆(42)和一个抽气嘴(43)；所述内壳体(41)的两端分别密封设置有传感头部件使得所述内壳体(41)中形成有一真空腔，所述真空腔内设置有吸气剂(44)；所述吸气剂(44)的两端分别与两个所述第二电极杆(42)连接；所述内壳体(41)的外壁上还设置有两个谐振控制板(45)，两个所述谐振控制板(45)与两个所述第二电极杆(42)一一对应且导通连接；
所述传感头部件包括传感头芯片(46)、传感底座(47)、第三电极杆(48)和直插电路板(49)，所述传感底座(47)与所述内壳体(41)密封连接，所述传感底座(47)具有面向所述内壳体(41)的A面和背离所述内壳体(41)的B面，所述传感头芯片(46)通过支架固定在所述内壳体(41)的A面，所述直插电路板(49)固定在所述内壳体(41)的B面并通过所述第三电极杆(48)与所述传感头芯片(46)导通连接；所述直插电路板(49)同时与所述第一电极杆(12)导通连接。
2.根据权利要求1所述的分体式差分石英振梁加速度计，其特征在于，所述盖体(11)上还设置有充气孔(14)，所述充气孔(14)内密封装配有密封堵头(15)。
3.根据权利要求2所述的分体式差分石英振梁加速度计，其特征在于，所述第一电极杆(12)通过陶瓷粉气密固定在所述盖体(11)上；所述第二电极杆(42)通过玻璃粉气密固定在所述内壳体(41)上；所述第三电极杆(48)通过玻璃粉气密固定在所述传感底座(47)上。
4.根据权利要求3所述的分体式差分石英振梁加速度计，其特征在于，所述内壳体(41)的外壁上设置有外凸缘(41-1)；所述外壳座(20)的内壁上设置有内凸缘(20-1)，所述内凸缘(20-1)与所述外凸缘(41-1)相互配合实现所述内壳体(41)与所述外壳座(20)的固定。
5.一种分体式差分石英振梁加速度计的制作封装方法，该制作封装方法用于制作封装如权利要求4所述的分体式差分石英振梁加速度计，其特征在于，具体包括如下步骤：
第一步：内壳体(41)的制作
a.选用由超级铟钢材料制成的内壳体(41)和第二电极杆(42)，利用汽油或丙酮对两者的表面进行清洗，然后投入到氢气退火炉中加热到600～1100℃，并保持加热时间10～30min，然后作烧氢、退火处理；
b.内壳体(41)与第二电极杆(42)通过工装固定实现装配，并采用材料为玻璃粉的密封填料装填缝隙，然后在温度为800～900℃的高温烧结炉中进行烧结固定；
c.选用由无氧铜管制成的抽气嘴(43)，在内壳体(41)与抽气嘴(43)的表面记性镀金操作，将抽气嘴(43)与内壳体(41)进行装配并采用激光密封焊接；焊接时焊点重叠，且相邻焊点重叠率为40～60％，焊缝处漏率小于10-11Pa/m3s；
第二步：上盖组(10)的制作
d.选用由可伐合金材料制成的盖体(11)和第一电极杆(12)，对两者进行清洗后，投入到氢气退火炉中加热到600～1100℃，并保持加热时间10～30min，然后作烧氢、退火处理；
e.盖体(11)与第一电极杆(12)通过工装固定实现装配，并采用材料为陶瓷粉的密封填料装填缝隙，然后在温度为900～1200℃的高温烧结炉中进行烧结固定；
f.将输出电路板(13)通过粘胶固定在盖体(11)的下端面并与第一电极杆(12)实现导通连接；
第三步：传感头部件的制作
g.选用由超级铟钢材料制成的传感底座(47)和第三电极杆(48)，对两者进行清洗后，投入到氢气退火炉中加热到600～1100℃，并保持加热时间10～30min，然后作烧氢、退火处理；
h.传感底座(47)与第三电极杆(48)通过工装固定实现装配，并采用材料为玻璃粉的密封填料装填缝隙，然后在温度为800～900℃的高温烧结炉中进行烧结固定；
i.在传感头芯片(46)与传感底座(47)之间设置支架，将传感头芯片(46)与支架固定，并将该支架固定在传感底座(47)上；同时将传感头芯片(46)通过金线与第三电极杆(48)实现导通连接；
第四步：传感模组(40)的封装
j.在内壳体(41)内设设置吸气剂(44)，并将吸气剂(44)的两端分别焊接在两个第二电极杆(42)上；
k.将第三步制作的两个传感头部件分别密封焊接在内壳体(41)的两端，促使真空腔的形成；
l.抽气嘴(43)与真空发生器(51)连通，开启真空发生器(51)和真空阀(52)，对内壳体(41)的内部空间进行检漏操作，同时对内壳体(41)的内部进行抽真空操作使其成为真空腔；
m.开启激活电源(54)，通过第二电极杆(42)对吸气剂(44)进行激活，激活时间10～20min后关闭激活电源(54)，同时关闭真空阀(52)，采用超声波焊接密封抽气嘴(43)；
n.直插电路板(49)通过其预留孔与第三电极杆(48)插接实现导通连接；同时直插电路板(49)与传感底座(47)通过粘胶实现固定；
o.两块谐振电路板分别通过粘胶固定在内壳体(41)的两个外侧面，每块谐振电路板分别与其对应的直插电路板(49)导通连接；
第五步：分体式差分石英振梁加速度计的封装
p.外凸缘(41-1)与内凸缘(20-1)的配合实现内壳体(41)通过与外壳座(20)固定；
q.将设置在内壳体(41)两端的直插电路板(49)分别与第二步制成的上盖组(10)中的第一电极导通连接后，再将盖体(11)与底盖(30)分别焊接在外壳座(20)的两端；
r.通过盖体(11)中的充气孔(14)充保护气体，使得整个外壳座(20)的内部充满保护气体，然后往充气孔(14)中装配密封堵头(15)，同时密封胶密封，避免保护气体漏气。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114397478A (zh) * 2021-11-30 2022-04-26 华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所） 一种单轴差分谐振梁表头模组及加速度计

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4872342A (en) * 1986-06-27 1989-10-10 Sundstrand Data Control, Inc. Translational accelerometer and accelerometer assembly method
CN1197513A (zh) * 1995-09-26 1998-10-28 国家航空与空间研究事务局 单体加速度传感器
CN103033645A (zh) * 2012-12-11 2013-04-10 北京兴华机械厂 全密封表头及石英挠性加速度计
CN104374953A (zh) * 2014-11-25 2015-02-25 东南大学 一种分体式差分硅微谐振式加速度计
CN109239402A (zh) * 2018-09-28 2019-01-18 陕西华燕航空仪表有限公司 一种加速度计

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4872342A (en) * 1986-06-27 1989-10-10 Sundstrand Data Control, Inc. Translational accelerometer and accelerometer assembly method
CN1197513A (zh) * 1995-09-26 1998-10-28 国家航空与空间研究事务局 单体加速度传感器
CN103033645A (zh) * 2012-12-11 2013-04-10 北京兴华机械厂 全密封表头及石英挠性加速度计
CN104374953A (zh) * 2014-11-25 2015-02-25 东南大学 一种分体式差分硅微谐振式加速度计
CN109239402A (zh) * 2018-09-28 2019-01-18 陕西华燕航空仪表有限公司 一种加速度计

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
毕小伟: "种分体式一种分体式石英振梁加速度计的研制", 《导航与控制》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114397478A (zh) * 2021-11-30 2022-04-26 华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所） 一种单轴差分谐振梁表头模组及加速度计
CN114397478B (zh) * 2021-11-30 2024-05-10 华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所） 一种单轴差分谐振梁表头模组及加速度计

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