高穩(wěn)定性單晶硅壓差傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種檢測工具，尤其是一種高穩(wěn)定性單晶硅壓差傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 壓差傳感器是工業(yè)領(lǐng)域中，測量氣體或液體的壓力差的常用工具?，F(xiàn)有的壓差傳 感器其在檢測過程中，往往由于傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及芯片的布局，導(dǎo)致傳感器的靜壓性 能不佳，從而致使傳感器在工作過程中的工作穩(wěn)定性不佳；同時，傳統(tǒng)的壓差傳感器的過壓 性能通常經(jīng)由傳感器芯片而決定，進(jìn)而導(dǎo)致壓差傳感器的過壓性能受限，難以使得傳感器 適應(yīng)更為復(fù)雜的工作環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)測量氣體或液體的壓力差的傳 感器，其可在壓差檢測過程中顯著改善傳感器的靜壓性能與過壓性能。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明涉及一種高穩(wěn)定性單晶硅壓差傳感器，所述高穩(wěn)定 性單晶硅壓差傳感器包括有傳感器殼體，所述傳感器殼體包括有傳感器正壓腔，傳感器負(fù) 壓腔，以及設(shè)置于傳感器殼體內(nèi)部的單晶硅傳感器芯片；所述傳感器正壓腔中設(shè)置有由其 端面連通至單晶硅傳感器芯片下端面的第一通油孔，所述傳感器負(fù)壓腔中設(shè)置有由其端面 連通至單晶硅傳感器芯片上端面的第二通油孔；所述傳感器殼體中設(shè)置有，由傳感器殼體 外部分別連通至第一通油孔與第二通油孔的充油管道；所述單晶硅傳感器芯片連接有延伸 至傳感器殼體外部的電性接口。
[0005] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述傳感器正壓腔與傳感器負(fù)極腔的相對端面設(shè)置有過 壓膜片，所述第一通油孔中包括有朝向過壓膜片延伸的第一支管，所述第二通油孔中包括 有朝向過壓膜片延伸的第二支管，第一支管、第二支管均與過壓膜片相互導(dǎo)通。采用上述設(shè) 計，其可使得壓差傳感器在檢測壓力的過程中，當(dāng)傳感器正壓腔與傳感器負(fù)壓腔中的任意 單邊壓力過大時，過壓膜片可自行發(fā)生反向形變，從而將過大的壓力得以釋放，以避免單晶 硅傳感器芯片受到破壞。
[0006] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述過壓膜片相對于第一支管、第二支管的端面分別設(shè) 置有朝向第一支管、第二支管彎曲的曲面槽體，所述第一支管與第二支管相對于過壓膜片 的端部分別位于其所對應(yīng)的曲面槽體的底端面。采用上述設(shè)計，其可通過壓膜片兩側(cè)的曲 面槽體為過壓膜片的形變提高空間，以進(jìn)一步確保過壓膜片對傳感器芯片的保護(hù)作用。
[0007] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述傳感器正壓腔中設(shè)置有負(fù)壓腔嵌入槽，所述傳感器 負(fù)壓腔嵌入安裝于負(fù)壓腔嵌入槽之中。采用上述設(shè)計，其可通過傳感器負(fù)壓腔的嵌入式設(shè) 計，使得傳感器負(fù)壓腔與傳感器正壓腔形成整體，從而在減小傳感器整體體積的同時，使得 其組裝更為便捷。
[0008] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述傳感器殼體內(nèi)部設(shè)置有過壓膜片模塊，其設(shè)置于負(fù) 壓腔嵌入槽的底端面之上，所述過壓膜片設(shè)置于過壓膜片模塊中，背離負(fù)壓腔嵌入槽的底 端面一側(cè)的端面之上。采用上述設(shè)計，其通過過壓膜片模塊的設(shè)置，使得過壓膜片于傳感器 殼體內(nèi)部的安裝的便捷性得以提高，并可改善其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
[0009] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述第二支管之中連接有過壓保護(hù)支管，其由第二支管 位于過壓膜片模塊內(nèi)部的相應(yīng)側(cè)端面，延伸至過壓膜片模塊的側(cè)端面之上。
[0010] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述傳感器殼體中設(shè)置有傳感器接口，其設(shè)置于傳感器 正壓腔的上端面之上；所述傳感器接口與傳感器正壓腔的連接端面的內(nèi)部設(shè)置有芯片硅膜 盒，所述單晶硅傳感器芯片設(shè)置于芯片硅膜盒的下端面，且其固定連接于芯片硅膜盒之上； 所述第二通油孔由芯片硅膜盒內(nèi)部延伸至單晶硅傳感器芯片的上端面。采用上述設(shè)計，其 可通過傳感器接口的設(shè)置，以便于傳感器與相關(guān)儀器儀表的連接，從而改善了傳感器在實(shí) 際測量過程中的安裝效率；同時，上述技術(shù)方案通過芯片硅膜盒實(shí)現(xiàn)傳感器芯片的安裝，硅 膜材質(zhì)亦可適于第二通油孔、充油管道、以及電性接口的安裝與布局，從而使得傳感器內(nèi)部 可實(shí)現(xiàn)更為便捷的安裝與調(diào)試。
[0011] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述傳感器正壓腔與傳感器負(fù)壓腔中，其位于傳感器殼 體外部的端面之上均設(shè)置有隔離波紋片，所述隔離波紋片由多個同心圓構(gòu)成。采用上述 設(shè)計，其可通過隔離波紋片將傳感器殼體外部的被測介質(zhì)與傳感器殼體內(nèi)部的硅油相互隔 離，以保證傳感器的工作性能。
[0012] 上述高穩(wěn)定性單晶硅壓差傳感器在工作過程中，需通過充油管道向傳感器殼體內(nèi) 部注入硅油，使得傳感器殼體內(nèi)的各個通油孔內(nèi)充滿用于傳導(dǎo)壓力的硅油；在實(shí)際測量過 程中，通過將傳感器殼體浸入被測介質(zhì)內(nèi)，以使得被測介質(zhì)對傳感器正壓腔形成正壓力，并 對傳感器負(fù)壓腔形成負(fù)壓力；正壓力通過第一通油孔內(nèi)的硅油無損傳遞至傳感器芯片的下 端面，負(fù)壓力通過第二通油孔內(nèi)的硅油無損傳遞至傳感器芯片的上端面，傳感器芯片在正 負(fù)壓力的作用下會發(fā)生微小的形變，從而導(dǎo)致芯片內(nèi)部的橋路電阻的阻值發(fā)生變化，進(jìn)而 導(dǎo)致其產(chǎn)生的電流輸出隨之發(fā)生變化，以測量出傳感器兩端的壓力差。
[0013] 采用上述技術(shù)方案的高穩(wěn)定性單晶硅壓差傳感器，其可通過硅油進(jìn)行壓力的無損 傳遞，以實(shí)現(xiàn)對壓力差的精確測量，從而有效改善了壓差傳感器的靜壓性能，進(jìn)而使得上述 壓差傳感器的工作穩(wěn)定性得以提高；同時，通過設(shè)置在傳感器正壓腔與傳感器負(fù)壓腔之間 的過壓膜片可有效改善上述壓差傳感器的過壓性能，使得其可適用于更為復(fù)雜的工況。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明示意圖；
[0015] 附圖標(biāo)記列表：
[0016] 1 一傳感器正壓腔、2-傳感器負(fù)壓腔、3-單晶硅傳感器芯片、4 一第一通油孔、 41 一第一支管、5-第二通油孔、52-第二支管、6-充油管道、7-電性接口、8-負(fù)壓腔嵌入 槽、9一傳感器接口、10-芯片娃膜盒、11一過壓膜片、12-過壓膜片模塊、13-隔尚波紋片。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】僅用于說 明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語"前"、"后"、 "左"、"右"、"上"和"下"指的是附圖中的方向，詞語"內(nèi)"和"外"分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特 定部件幾何中心的方向。
[0018] 實(shí)施例1
[0019] 如圖1所示的一種高穩(wěn)定性單晶硅壓差傳感器，所述高穩(wěn)定性單晶硅壓差傳感器 包括有傳感器殼體，所述傳感器殼體包括有傳感器正壓腔1，傳感器負(fù)壓腔2,以及設(shè)置于 傳感器殼體內(nèi)部的單晶硅傳感器芯片3。所述傳感器正壓腔1中設(shè)置有由其端面連通至單 晶硅傳感器芯片3下端面的第一通油孔4,所述傳感器負(fù)壓腔2中設(shè)置有由其端面連通至單 晶硅傳感器芯片3上端面的第二通油孔5。所述傳感器正壓腔1中設(shè)置有負(fù)壓腔嵌入槽8， 所述傳感器負(fù)壓腔2嵌入安裝于負(fù)壓腔嵌入槽8之中，其可通過傳感器負(fù)壓腔的嵌入式設(shè) 計，使得傳感器負(fù)壓腔與傳感器正壓腔形成整體，從而在減小傳感器整體體積的同時，使得 其組裝更為便捷。
[0020] 所述傳感器正壓腔1與傳感器負(fù)極腔2的相對端面設(shè)置有過壓膜片11，所述第一 通油孔4中包括有朝向過壓膜片11延伸的第一支管41，所述第二通油孔5中包括有朝向過 壓膜片11延伸的第二支管51，第一支管41、第二支管51均與過壓膜片11相互導(dǎo)通；所述 過壓膜片11相對于第一支管41、第二支管51的端面分別設(shè)置有朝向第一支管41、第二支 管51彎曲的曲面槽體9,所述第一支管41與第二支管51相對于過壓膜片11的端部分別位 于其所對應(yīng)的曲面槽體9的底端面。
[0021] 采用上述設(shè)計，其可使得壓差傳感器在檢測壓力的過程中，當(dāng)傳感器正壓腔與傳 感器負(fù)壓腔中的任意單邊壓力過大時，過壓膜片可自行發(fā)生反向形變，從而將過大的壓力 得以釋放，以避免單晶硅傳感器芯片