一種復合傳感器敏感芯體的填充陶瓷結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種填充陶瓷結構，具體涉及一種復合傳感器敏感芯體填充陶瓷結構。
【背景技術】
[0002]現有的溫度壓力復合傳感器有一種是將鉑膜溫度芯片和硅壓阻式芯片近距離的裝配在充油芯體內，芯片通過共晶焊或粘接的方式將其焊接在管座上，溫度芯體通過氬弧焊接引出，壓力芯體通過金絲球焊接引出，進行真空充油后，通過波紋膜膜片感受壓力和溫度信號。早期的裸芯片式壓力傳感器由于不能適應有油污、粉塵、腐蝕等場合的使用，使壓力傳感器的使用范圍受到了極大的限制，充油式溫度壓力復合傳感器的工作原理是用波紋膜片感受壓力和溫度信號，之后再通過硅油將壓力和溫度信號傳遞到壓力敏感和溫度敏感芯片上，由于所填充的硅油只是起到壓力傳遞的作用，而硅油在受到溫度變化時由于熱脹冷縮會產生體積變化，該體積的變化將導致傳感器測量精度變差，因此采用在硅油內利用填充陶瓷將硅油的體積占據，在不影響壓力傳遞的情況下，使腔體內的硅油盡量少，而且要求所設計的填充陶瓷便于壓力芯片與溫度芯片的安裝與電極引出。
[0003]現有技術中，充油式溫度壓力復合傳感器填充陶瓷將壓力芯片和溫度芯片安裝在陶瓷上面的同一側，并且兩個芯片橫向安裝，使得傳感器的整體尺寸較大，不方便操作，溫度芯片引線引出需要采用在管座的引線柱上繞2.5?3圈，用氬弧焊機將溫度芯片引線與引線柱焊在一起，為保證溫度芯片與管座引出的可靠性，溫度芯片的引線需要在管座的底部向上在管座的引線柱上纏繞，因此溫度芯片位置的陶瓷需要加工的較深，無法有效的減少硅油填充量，導致使用該種填充陶瓷的充油式溫度壓力復合傳感器受溫度影響較大，測量精度下降。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型為解決現有填充陶瓷結構中，壓力芯片和溫度芯片安裝在填充陶瓷結構的同一側，由于兩個芯片是橫向安裝，使得傳感器的整體尺寸較大，不方便操作，而且由于溫度芯片安裝中引線的要求，填充陶瓷結構中安裝溫度芯片的內槽需要加工的很深，硅油的填充量大，導致溫度壓力復合傳感器測量精度低的問題，進而提出一種復合傳感器敏感芯體的填充陶瓷結構。
[0005]本實用新型為解決上述問題采取的技術方案是:本實用新型所述填充陶瓷結構為圓盤形，填充陶瓷結構的上端面的中心處設置有第一安裝槽，壓力芯片安裝在第一安裝槽內，填充陶瓷結構的下端面的中心處設置有第二安裝槽，溫度芯片安裝在第二安裝槽內，且壓力芯片和溫度芯片沿著填充陶瓷結構的中心軸線垂直對稱，所述填充陶瓷結構的上端面上沿著填充陶瓷結構的中心軸線設置對稱有多個壓力芯片引線孔，且每個壓力芯片引線孔均與第一安裝槽連通，所述填充陶瓷結構的下端面上沿著填充陶瓷結構的軸線對稱設置多個溫度芯片引線孔，且每個溫度芯片引線孔均與第二安裝槽連通。
[0006]本實用新型的有益效果是:本實用新型將充油式溫度壓力復合傳感器填充陶瓷結構設計成雙面結構，將壓力芯片安裝在填充陶瓷結構的上端端面，溫度敏感芯片安裝在填充陶瓷結構的下端端面，安裝溫度芯片的第二安裝槽不需要設計的太深，有效地減少了填充硅油的體積，同時利于溫度芯片引線在管座的底部向上在管座的引線柱上纏繞，在有效的減少填充硅油的體積的同時，避免了從上部安裝溫度芯片需要將溫度芯片引線壓向下部后再向上纏繞對引線的損傷，或者采用較深的溫度芯片安裝槽的弊端，提高了安裝的可靠性，有效的減少了填充硅油的體積，減少了硅油體積變化對敏感芯片帶來的誤差，提高了傳感器的測量精度，并且便于操作。
[0007]本實用新型在將溫度芯片與壓力芯片安裝在填充陶瓷結構的上下兩個端面，溫度芯片與壓力芯片沿著填充陶瓷結構的中心軸垂直對稱，與溫度芯片和壓力芯片安裝在填充陶瓷結構的同一側的復合傳感器相比較，有效減小了填充陶瓷結構的尺寸，從而使得傳感器的整體尺寸減小了一倍，方便操作。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的主視圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是圖1的B-B剖視圖；圖4是圖1的仰視圖；圖5是溫度芯片的粘接示意圖；圖6是壓力芯片的粘接示意圖；圖7是復合傳感器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]【具體實施方式】一:結合圖1、圖2、圖3、圖4和圖7說明本實施方式，本實施方式所述填充陶瓷結構為圓盤形，填充陶瓷結構的上端面的中心處設置有第一安裝槽1，壓力芯片2安裝在第一安裝槽I內，填充陶瓷結構的下端面的中心處設置有第二安裝槽3，溫度芯片4安裝在第二安裝槽3內，且壓力芯片2和溫度芯片4沿著填充陶瓷結構的中心軸線垂直對稱，所述填充陶瓷結構的上端面上沿著填充陶瓷結構的中心軸線設置對稱有多個壓力芯片引線孔5，且每個壓力芯片引線孔5均與第一安裝槽I連通，所述填充陶瓷結構的下端面上沿著填充陶瓷結構的軸線對稱設置多個溫度芯片引線孔6，且每個溫度芯片引線孔6均與第二安裝槽3連通。
[0010]本實施方式中，壓力芯片2和溫度芯片4沿著填充陶瓷結構的中心軸線垂直對稱，可以減小傳感器的尺寸，使得傳感器具有小型化特點，壓力芯片引線孔5與第一安裝槽I連通，溫度芯片引線孔6與第二安裝槽3連通，滿足壓力芯片2與溫度芯片4安裝在較小的空間內的同時，保證了引出線與管座8的金屬殼體的絕緣引出。
[0011]【具體實施方式】二:結合圖1、圖2和圖4說明本實施方式，本實施方式所述填充陶瓷結構上沿著填充陶瓷結構的厚度方向設置有注油孔7，注油孔7與第二安裝槽3連通。如此設置，保證了所填充的硅油可以在真空注油時充滿整個腔體。其他組成與連接關系與【具體實施方式】一相同。
[0012]【具體實施方式】三:結合圖1、圖4、圖5和圖6說明本實施方式，本實施方式所述多個壓力芯片引線孔5的數量為四個。如此設置，保證壓力芯片2與管座8的金屬殼體的絕緣安裝。其他組成及連接關系與【具體實施方式】一或二相同。
[0013]【具體實施方式】四:結合圖1、圖4、圖5和圖6說明本實施方式，本實施方式所述多個溫度芯片引線孔6的數量為兩個。如此設置，保證溫度芯片4與管座8的金屬殼體的絕緣安裝的同時便于溫度引線的引出。其他組成及連接關系與【具體實施方式】三相同。
[0014]工作原理
[0015]根據靜電封接后的硅片及玻璃片的實際厚度以及安裝要求在填充陶瓷結構的上端面上加工第一安裝槽I，如玻璃厚度為0.5_，硅片厚度為0.525_時，考慮到粘接時膠的厚度，可加工1.6_深度的第一安裝槽1，為避免引線與安裝填充陶瓷結構的管座8上部金屬波紋片之間連接而造成短路，在壓力芯片2與管座8上的引線柱9之間的引線部分加工淺溝，使得壓力芯片2與壓力芯片引線孔5連通，如采用直徑為0.3mm的金絲引出，深度可以為0.6mm，將壓力芯片2粘接在第一安裝槽I內。
[0016]根據溫度芯片4的實際厚度以及安裝要求在填充陶瓷結構的下端面上加工第二安裝槽3，第二安裝槽3與溫度芯片引線孔6之間連通，方便溫度芯片4與管座8上的引線柱9之間的引線連通，以便纏線和焊接安裝，溫度芯片4的引線通過氬弧焊接的方法引出到管座8的引線柱9上。
[0017]通過合理的距離設計，將溫度芯片4和壓力芯片2通過粘接的方法安裝到填充陶瓷結構和管座8內，利用氬弧焊接將波紋膜片焊接到管座8上，采用真空注油的方法向溫度壓力復合傳感器內注入硅油，注油完成后進行注油孔封堵，完成溫度壓力復合傳感器的整體制作。
【主權項】
1.一種復合傳感器敏感芯體的填充陶瓷結構，其特征在于:所述填充陶瓷結構為圓盤形，填充陶瓷結構的上端面的中心處設置有第一安裝槽(I)，壓力芯片(2)安裝在第一安裝槽(I)內，填充陶瓷結構的下端面的中心處設置有第二安裝槽(3)，溫度芯片(4)安裝在第二安裝槽(3)內，且壓力芯片(2)和溫度芯片(4)沿著填充陶瓷結構的中心軸線垂直對稱，所述填充陶瓷結構的上端面上沿著填充陶瓷結構的中心軸線設置對稱有多個壓力芯片引線孔(5)，且每個壓力芯片引線孔(5)均與第一安裝槽(I)連通，所述填充陶瓷結構的下端面上沿著填充陶瓷結構的軸線對稱設置多個溫度芯片引線孔(6)，且每個溫度芯片引線孔(6)均與第二安裝槽(3)連通。
2.根據權利要求1所述的一種復合傳感器敏感芯體的填充陶瓷結構，其特征在于:所述填充陶瓷結構上沿著填充陶瓷結構的厚度方向設置有注油孔(7)，注油孔(7)與第二安裝槽⑶連通。
3.根據權利要求1或2所述的一種復合傳感器敏感芯體的填充陶瓷結構，其特征在于:所述多個壓力芯片引線孔(5)的數量為四個。
4.根據權利要求3所述的一種復合傳感器敏感芯體的填充陶瓷結構，其特征在于:所述多個溫度芯片引線孔(6)的數量為兩個。
【專利摘要】一種復合傳感器敏感芯體的填充陶瓷結構，它涉及一種填充陶瓷結構，具體涉及一種復合傳感器敏感芯體的填充陶瓷結構。本實用新型為解決現有填充陶瓷結構中，壓力芯片和溫度芯片安裝在填充陶瓷結構的同一側，由于兩個芯片是橫向安裝，使得傳感器的整體尺寸較大，不方便操作，而且由于溫度芯片安裝中引線的要求，填充陶瓷結構中安裝溫度芯片的內槽需要加工的很深，硅油的填充量大，導致溫度壓力復合傳感器測量精度低的問題。本實用新型所述壓力芯片安裝在第一安裝槽內，填充陶瓷結構的下端面的中心處設置有第二安裝槽，溫度芯片安裝在第二安裝槽內，且壓力芯片和溫度芯片沿著填充陶瓷結構的中心軸線垂直對稱。本實用新型用于傳感器測量領域。
【IPC分類】G01D21-02
【公開號】CN204388911
【申請號】CN201520053636
【發明人】田雷, 尹延昭, 吳紫峰, 苗欣, 吳佐飛, 丁文波, 李玉玲, 王明偉, 劉志輝
【申請人】中國電子科技集團公司第四十九研究所
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年1月26日