CN109959481B - 一种压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压力传感器，包括基座和设于所述基座以形成密封空间的密封部件和膜片，所述密封部件上嵌设有导针并装载有压力芯片，所述压力芯片与所述导针通过连接线相连接，所述压力芯片的周围位置或周围位置的一部分设置有绝缘部件，在所述绝缘部件与所述压力芯片之间填充有绝缘胶，所述绝缘胶包裹覆盖所述压力芯片、所述连接线以及所述连接线与所述导针的连接部位。该压力传感器不仅可以提高抗静电干扰的能力，保证传感器稳定地输出压力信号，而且，可以增加连接线键合后的可靠性，从而提高压力传感器封装的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，特别是在空调、冷藏柜、冷水机组等制冷系统以及热泵机组、工业级压力测量中使用的压力传感器。
背景技术
压力传感器是控制系统的压力信号采集部件，其工作原理是将被测流体压力信号转换成非标准型电信号，再通过一系列处理转换成标准电信号，处理后的标准电信号作为压力控制系统的输入信号，经控制系统处理，实现自动控制。
压力芯体是压力传感器中实现被测流体压力信号转换非标准型电信号的首要部件，其抗电干扰能力大小决定着压力传感器在静电干扰较大等复杂工况环境下工作时的稳定性和可靠性。当传感器外壳与内部电子器件间产生电位差时会导致传感器输出异常等风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种压力传感器。该压力传感器不仅可以提高抗静电干扰的能力，保证传感器稳定地输出压力信号，而且，可以增加连接线键合后的可靠性，从而提高压力传感器封装的可靠性。
为实现上述目的，本发明提供的一种压力传感器，包括基座和设于所述基座以形成密封空间的密封部件和膜片，所述密封部件上嵌设有导针并装载有压力芯片，所述压力芯片与所述导针通过连接线相连接，所述压力芯片的周围位置或周围位置的一部分设置有绝缘部件，在所述绝缘部件与所述压力芯片之间填充有绝缘胶，所述绝缘胶包裹覆盖所述压力芯片、所述连接线以及所述连接线与所述导针的连接部位。
本发明所提供的压力传感器在背景技术的基础上作了进一步改进，在压力芯片与绝缘部件之间填充有绝缘胶，通过绝缘胶对压力芯片、连接线等带电部件及带电部件之间的连接部位进行包裹覆盖，使内部带电部件与基座、压力入口件、膜片等外壳元器件处于高度绝缘的隔离状态，从而防止压力芯片与基座、压力入口件、膜片等外壳元器件之间产生电位差而影响压力芯片的电子回路，在受到外界干扰时，可以有效保护内部电路不受干扰或减轻干扰，从而保证传感器的输出稳定；而且，通过绝缘胶包裹带电部件之间的连接部位，还可以有效的保护连接部位的可靠性，当连接工艺不稳定或连接结构出现缺陷时，即使外界环境产生强震动冲击，绝缘胶作为弹性胶体可以有效减小震动冲击对连接部位的影响，从而提高压力传感器封装的可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例公开的一种压力传感器的结构示意图。
图中：
1.基座 2.密封玻璃 3.钢球 4.导针 5.陶瓷绝缘套 6.压力芯片 7.连接线 8.油 9.压力入口件 10.膜片 11.凝胶
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
在本文中，“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图所示产品方位的不同，相应的方向和位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定。
请参考图1，图1为本发明实施例公开的一种压力传感器的结构示意图。
如图所示，本实施例提供的压力传感器，主要由基座1、密封玻璃2、膜片10、钢球3组成密封的空间，其中密封玻璃2嵌入基座1的上端口中，与基座1烧结在一起，形成烧结基座，密封玻璃2内部嵌有导针4，膜片10的周边由压力入口件9压紧固定在基座1的下端口处并焊接密封，压力入口件9上设有连通孔，密封空间内充满油8，基座1的一侧设有与密封空间连通的注油孔，钢球3设置在注油孔的外端口处，以便在完成注油后对注油孔进行封堵，使密封的空间保持密封状态，钢球3可通过钢球保持机构或焊接等方式进行固定。
使用时，流体介质通过压力入口件9上的连通孔进入膜片10与压力入口件9之间的空间，向膜片10传递压力，然后通过膜片10、油8、凝胶11传递到压力芯片6上，压力芯片6感受到压力信号后转为电信号，通过连接线7、导针4向外传递。
压力芯片6粘接于密封玻璃2朝向密封空间的表面，压力芯片6与导针4通过连接线7相连接，连接线7与压力芯片6以及连接线7与导针4均通过键合的方式焊接连接，压力芯片6的周围设置有陶瓷绝缘套5，陶瓷绝缘套5也粘接于密封玻璃2朝向密封空间的表面，此陶瓷绝缘套5将压力芯片6围绕在中间且端口完全敞开，为周部闭合的圆环形结构。当然，陶瓷绝缘套5也可以是不满一圈的非圆环形结构。
陶瓷绝缘套5与压力芯片6之间填充有凝胶11，凝胶11包裹覆盖压力芯片6、连接线7以及连接线7与导针4的键合连接部位。
具体地，陶瓷绝缘套5的具有容纳压力芯片6的第一腔体以及直径大于第一腔体的第二腔体，连接线7大部分位于第二腔体中，凝胶11填充于陶瓷绝缘套5第一腔体的内壁与压力芯片6的周向外表面之间形成的环形间隙，且部分填充于第二腔体中，凝胶11包裹覆盖压力芯片6朝向密封空间的表面和周向的侧表面，凝胶11在第二腔体中的填充厚度大于连接线7在第二腔体中的高度且小于第二腔体的深度，即凝胶11在填充之后，其胶面低于陶瓷绝缘套5的敞口端端面。
这样，既可以保证凝胶11能够将所有带电部件包裹到位，进行全面覆盖，而且，能够避免由于凝胶11过厚而影响油8将流体介质压力准确的传递至压力芯片6，从而保证压力传感器的检测精度，同时可以减少凝胶11的用量，有助于降低产品成本和减轻产品重量。
上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，绝缘胶除了可以采用凝胶11，还可以采用能够传递压力的固体绝缘胶，且包裹方式不限于图中所示的形式；或者，压力芯片6通过芯片搭载部件安装于密封玻璃2，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。
本实施例在压力芯片6与陶瓷绝缘套5之间填充有凝胶11，由于凝胶11具有无损传递压力的作用，因此流体介质的压力可通过膜片10、油8、凝胶11准确无误地传递至压力芯片6，而且，通过凝胶11对压力芯片6、连接线7等带电部件及带电部件之间的连接部位进行包裹覆盖，可以使内部带电部件与基座1、压力入口件9、膜片10等外壳元器件处于高度绝缘的隔离状态，可防止压力芯片6与基座1、压力入口件9、膜片10等外壳元器件之间产生电位差而影响压力芯片6的电子回路，在受到外界干扰时，可以有效保护内部电路不受干扰或减轻干扰，从而保证传感器的输出稳定。
此外，通过凝胶11包裹带电部件之间的连接部位，还可以有效的保护连接部位的可靠性，当连接工艺不稳定或连接结构出现缺陷时，即使外界环境产生强震动冲击，凝胶11作为弹性胶体可以有效减小震动冲击对连接部位的影响，从而提高压力传感器封装的可靠性。
以上对本发明所提供的压力传感器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种压力传感器，包括基座和设于所述基座以形成密封空间的密封部件和膜片，所述密封部件上嵌设有导针并装载有压力芯片，所述压力芯片与所述导针通过连接线相连接，其特征在于，所述压力芯片的周围位置或周围位置的一部分设置有绝缘部件，在所述绝缘部件与所述压力芯片之间填充有绝缘胶，所述绝缘胶包裹覆盖所述压力芯片、所述连接线以及所述连接线与所述导针的连接部位；所述绝缘胶包裹覆盖所述压力芯片朝向所述密封空间的表面和周向的侧表面；所述绝缘部件具有容纳所述压力芯片的第一腔体以及直径大于所述第一腔体的第二腔体，所述连接线部分位于所述第二腔体；所述绝缘胶填充于所述第一腔体的内壁与所述压力芯片的周向外表面之间形成的环形间隙，以及所述绝缘胶部分填充于所述第二腔体中；所述绝缘胶在所述第二腔体中的填充厚度大于所述连接线在所述第二腔体中的高度且小于所述第二腔体的深度。
2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述绝缘部件为陶瓷绝缘套。
3.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述陶瓷绝缘套和所述压力芯片粘接于所述密封部件朝向所述密封空间的表面。
4.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述连接线与所述压力芯片以及所述连接线与所述导针均键合连接。
5.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述密封部件为烧结于所述基座的密封玻璃。
6.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述基座的一侧设有与所述密封空间连通的注油孔以及从外侧对所述注油孔进行封堵的钢球。
7.根据权利要求1至6任一项所述的压力传感器，其特征在于，所述绝缘胶为凝胶或固体绝缘胶。
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