CN217424607U - 一种超小腔体扩散硅式压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的超小腔体扩散硅式压力传感器，涉及一种压力传感器，包括壳体，其特征是，还包括：充油腔，所述充油腔设于所述壳体的内部，所述充油腔设为锥形；芯片，所述充油腔的底部设有凹槽，所述芯片设于所述凹槽内，所述芯片的顶部与所述充油腔的底部平齐；管腿和金线，管腿设于所述壳体内，所述管腿与所述芯片之间经金线连接，所述金线设为矩形跨接方式连接。本实用新型缩小了充油腔的腔体体积，节省硅油，缩短充油时间，同时缩短了传感器批次抽真空时间，提高了传感器的生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种压力传感器，具体是一种超小腔体扩散硅式压力传感器。
背景技术
在压力传感器行业，扩散硅式压力传感器已经变成一种相当成熟的产品方案，结构简单、工艺明确、便于批量性生产、产品一致性好。在我国现阶段的压力传感器行业占有相当大的比重。
然而扩散硅压阻式传感器有一种自身的性质，即自身受温度的影响比较大，因而在实际的使用中一般都要对其进行电阻网络温度补偿，但在实际的应用中发现，传感器的结构设计对产品带来的影响是不确定的、无规律的，继续研究发现其所受影响主要来自充油腔体的大小及所充硅油的性质决定的，所以对传感器的充油腔体进行创新性设计是有必要的。
发明内容
本实用新型，提供了一种超小腔体扩散硅式压力传感器，减小了充油腔腔体的体积，缩短了充油时间，减少了充油腔体内的残余空气，传感器的温漂性能大幅提高。
本实用新型具体采用的技术方案是：
本实用新型的超小腔体扩散硅式压力传感器，包括壳体，其特征是，还包括：
充油腔，所述充油腔设于所述壳体的内部，所述充油腔设为锥形；
芯片，所述充油腔的底部设有凹槽，所述芯片设于所述凹槽内，所述芯片的顶部与所述充油腔的底部平齐；
管腿和金线，管腿设于所述壳体内，所述管腿与所述芯片之间经金线连接，所述金线设为矩形跨接方式连接。
充油腔的腔体内部平滑且成锥形，充油时间大大缩短，便于残余空气的排出，传感器的温漂性能提高。芯片的底部与充油腔的底部持平，柜腿与芯片之间的金线采用矩形跨接方式连接，大大减小充油腔体高度，从而减少了充油量，缩短抽真空及充油时间。
进一步地，所述壳体的侧面设有充油通道，充油通道的进油口处设有密封珠。充油通道设于壳体的侧面，进一步缩小充油体积。
进一步地，还包括膜片，所述膜片设于所述冲油腔的顶部，且所述膜片的上端还设有膜片压环。
进一步地，所述壳体内开设有导气管，所述导气管的一端与所述芯片的底部相接，另一端伸出所述壳体外。
进一步地，所述壳体的外侧面上开设有密封槽，密封槽内设有密封圈。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置锥形充油腔，与充油腔底部平齐的芯片，及矩形跨接方式连接的金线，大大缩小了充油腔的腔体体积，节省硅油，缩短充油时间，同时缩短了传感器批次抽真空时间，提高了传感器的生产效率。
附图说明
图1为本实用新型的超小腔体扩散硅式压力传感器的结构示意图。
图中：1膜片，2充油腔，3密封圈，4金线，5膜片压环，6充油通道，7密封珠，8芯片，9管腿，10导气管，11壳体。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，壳体11内开设有锥形腔体的充油腔2，膜片1焊接于充油腔2上端的壳体11上，膜片1的上端还固定有膜片压环5，用于压紧固定膜片1。壳体11的侧面开设有充油通道6，且充油通道6设于充油腔2的上端，硅油引入路径缩短，充油腔2的腔壁表面光滑，减少充油时的阻力，加快充油速度。充油通道6的进油口处设有密封珠7，在充油腔2充油完成后，密封珠7经焊接固定于充油通道6的进油口处，保证充油腔2良好的密封性，防止油液浸出，影响传感器的正常使用。
壳体11内设有多个间隔排列的管腿9，管腿9设为金属管腿，管腿9的上端与充油腔2的底部平齐，管腿9的下端伸出壳体11外。充油腔2的底部开设有芯片凹槽，芯片8嵌入芯片凹槽内，且芯片8的顶部与充油腔2的底部平齐，减小了充油腔2的高度。其中，管腿9与芯片8之间连接有金线4，金线4采用矩形跨接的方式连接，金线4在充油腔2内走线，矩形跨接的方式进一步减小了充油腔2的整体高度，从而减小充油腔2的体积，本实用新型的设计最小腔体高度为2mm，腔体内径为14mm，其充油量约为0.308cm3，在抽真空设备及硅油流淌性能一定条件下对应充分充油时间约为2h，充油时间缩短66.67％，充油效率大大提高。
壳体11内还设有导气管10，导气管10的顶部与芯片8的底部相接，导气管10的底部伸出壳体11外，保证芯片8的正常工作，减小外因影响。
壳体11的外侧面上开设有密封凹槽，密封凹槽内设有密封圈3，用于密封传感器本体与外部元件之间的缝隙，保证传感器稳定的工作环境。
在传感器的充油过程中，最常用的为甲基硅油。其虽然有较好的化学稳定性、较高的抗压缩性，但因其分子的螺旋状结构特性和分子间间隙的存在，所以硅油仍会随着温度和压力影响产生微小变化。
根据特性可知硅油的热膨胀系数约为0.008/℃，即当传感器在-40℃～80℃范围内运行时，全温区腔体内硅油体积变化量约为10％。此变化为无规律变化，将会严重影响传感器的温度性能及稳定性性能。
如表格所示：衡量传感器温漂一般使用“uv/v/℃”表示，其中“uv”为传感器在全温区内的输出变化量，“/v”为每1v直流供电电压，“/℃”为环境温度每变化1℃。此单位为传感器随温度变化而输出变化量的大小，应用中温漂变化值越小，性能越高。
所以传感器腔体中的硅油量是越少越好，因此改进后的小体积腔体充油量缩小约70％。电气性能中温漂指标平均减小58％，性能明显提升。
Claims (5)
1.一种超小腔体扩散硅式压力传感器，包括壳体(11)，其特征是，还包括：
充油腔(2)，所述充油腔(2)设于所述壳体(11)的内部，所述充油腔(2)设为锥形；
芯片(8)，所述充油腔(2)的底部设有凹槽，所述芯片(8)设于所述凹槽内，所述芯片(8)的顶部与所述充油腔(2)的底部平齐；
管腿(9)和金线(4)，管腿(9)设于所述壳体(11)内，所述管腿(9)与所述芯片(8)之间经金线(4)连接，所述金线(4)设为矩形跨接方式连接。
2.根据权利要求1所述的超小腔体扩散硅式压力传感器，其特征是，所述壳体(11)的侧面设有充油通道(6)，充油通道(6)的进油口处设有密封珠(7)。
3.根据权利要求1所述的超小腔体扩散硅式压力传感器，其特征是，还包括膜片(1)，所述膜片(1)设于所述充油腔(2)的顶部，且所述膜片(1)的上端还设有膜片压环(5)。
4.根据权利要求1所述的超小腔体扩散硅式压力传感器，其特征是，所述壳体(11)内开设有导气管(10)，所述导气管(10)的一端与所述芯片(8)的底部相接，另一端伸出所述壳体(11)外。
5.根据权利要求1所述的超小腔体扩散硅式压力传感器，其特征是，所述壳体的外侧面上开设有密封槽，密封槽内设有密封圈(3)。
Priority Applications (1)
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| CN202221483052.5U CN217424607U (zh) | 2022-06-15 | 2022-06-15 | 一种超小腔体扩散硅式压力传感器 |
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Publications (1)
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2022
- 2022-06-15 CN CN202221483052.5U patent/CN217424607U/zh active Active
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