RU219932U1

RU219932U1 - Absolute pressure transmitter with upgraded base structure for improved stability

Info

Publication number: RU219932U1
Application number: RU2023111357U
Authority: RU
Inventors: Михаил Викторович Басов
Filing date: 2023-05-03
Publication date: 2023-08-15

Abstract

Полезная модель относится к области измерительной техники и автоматики и может быть использована в малогабаритных датчиках абсолютного давления в электрический сигнал. Датчик абсолютного давления повышенной стабильности, содержащий корпус и установленные в нем чувствительный элемент абсолютного давления с интегральным преобразователем давления и контактными площадками, средства электрических соединений чувствительного элемента абсолютного давления и один канал, выполненный в корпусе, для подвода давления среды, механическое соединение интегрального преобразователя давления и основания выполнено слоем легкоплавкого стекла, чувствительного элемента абсолютного давления с корпусом выполнено клеем-герметиком, электрические соединения чувствительного элемента абсолютного давления выполнены методами микроэлектронных технологий, имеется вакуумированная полость для чувствительного элемента абсолютного давления, и антикоррозионная защита выполнена в виде коррозионно-стойкого кремнийорганического защитного покрытия поверхности полости корпуса, датчик абсолютного давления в корпусе с выводами содержит штуцер для подачи номинального давления со стороны лицевой части интегрального преобразователя давления, расположенный между первым и седьмым выводами корпуса по периметру корпуса, содержит чувствительный элемент абсолютного давления, соединенный алюминиевыми контактными площадками с выводами корпуса алюминиевой проволокой в следующей последовательности соединения: третья алюминиевая контактная площадка первой алюминиевой проволокой - со вторым выводом, четвертая алюминиевая контактная площадка второй алюминиевой проволокой - с третьим выводом, пятая алюминиевая контактная площадка третьей алюминиевой проволокой - с четвертым выводом, шестая алюминиевая контактная площадка четвертой алюминиевой проволокой - с пятым выводом и седьмая алюминиевая контактная площадка пятой алюминиевой проволокой - с шестым выводом; чувствительный элемент абсолютного давления содержит интегральный преобразователь давления, состоящий из кремния n-типа проводимости, и на лицевой стороне которого сформированы тензорезисторы p-типа проводимости, средства электрических соединений и алюминиевые контактные площадки, объединенные в мостовую схему, и на оборотной стороне которого сформирована травлением механическая часть с тонкой гибкой симметрично выполненной квадратной кремниевой мембраной с утолщенной частью, утоненной частью, где толщина утоненной части мембраны составляет от 10 мкм до значения, равного половине толщины интегрального преобразователя давления, и с тремя жесткими центрами кремниевой мембраны, места соединения которых являются местами концентрации механических напряжений; основание чувствительного элемента абсолютного давления выполнено из единого материала из кремния для снятия остаточных механических напряжений от корпуса, содержащего верхнюю часть основания в виде прямоугольного правильного параллелепипеда с горизонтальными гранями квадратной формы и нижнюю часть основания в виде прямоугольного правильного параллелепипеда с горизонтальными гранями квадратной формы, где длина ребра горизонтальных граней верхней части основания больше от 2 до 5 раз относительно длины ребра горизонтальных граней нижней части основания, и длина вертикального ребра вертикальных граней верхней части основания больше от 2 до 5 раз относительно длины вертикального ребра вертикальных граней нижней части основания, и размеры горизонтальных граней верхней части основания равны размерам интегрального преобразователя давления; где интегральный преобразователь давления и основание чувствительного элемента абсолютного давления герметично соединены одним слоем легкоплавкого стекла в областях контакта соединения, где образована вакуумированная полость между оборотной механической стороной интегрального преобразователя давления и основанием чувствительного элемента абсолютного давления для дальнейшего измерения абсолютного давления, отличающийся тем, что сечения в плоскости горизонтальных граней всего объема нижней части основания имеют квадратную форму с закругленными углами выпуклой формы с радиусом закругления угла, величина которого принадлежит диапазону от 1/8 до 1/4 относительно длины ребра горизонтальных граней, и соединение в области перехода между вертикальными гранями нижней части основания и горизонтальной гранью верхней части основания в сечении в плоскости вертикальных граней нижней и верхней части основания имеет вогнутую форму с радиусом закругления угла, величина которого принадлежит диапазону от 1/4 до 1/2 относительно длины ребра вертикальных граней нижней части основания. Техническим результатом полезной модели является повышение стабильности выходного сигнала датчика абсолютного давления. 5 ил. The utility model relates to the field of measuring technology and automation and can be used in small-sized absolute pressure sensors into an electrical signal. An absolute pressure sensor of increased stability, comprising a housing and an absolute pressure sensitive element installed in it with an integral pressure transducer and contact pads, means for electrical connections of the absolute pressure sensitive element and one channel made in the housing for supplying medium pressure, mechanical connection of the integral pressure transducer and the base is made with a layer of low-melting glass, the absolute pressure sensing element with the body is made with adhesive-sealant, the electrical connections of the absolute pressure sensing element are made by microelectronic technologies, there is an evacuated cavity for the absolute pressure sensing element, and anti-corrosion protection is made in the form of a corrosion-resistant organosilicon protective coating of the surface cavity of the housing, the absolute pressure sensor in the housing with terminals contains a fitting for supplying nominal pressure from the front of the integral pressure transducer, located between the first and seventh terminals of the housing along the perimeter of the housing, contains an absolute pressure sensing element connected by aluminum contact pads to the terminals of the housing with aluminum wire in the following connection sequence: the third aluminum contact pad with the first aluminum wire - with the second terminal, the fourth aluminum contact pad with the second aluminum wire - with the third terminal, the fifth aluminum contact pad with the third aluminum wire - with the fourth terminal, the sixth aluminum contact pad with the fourth aluminum wire - with the fifth terminal and the seventh aluminum pad with the fifth aluminum wire - with the sixth terminal; absolute pressure sensing element contains an integrated pressure transducer consisting of n-type silicon, and on the front side of which p-type strain gauges, electrical connections and aluminum contact pads are formed, combined in a bridge circuit, and on the reverse side of which a mechanical a part with a thin flexible symmetrically made square silicon membrane with a thickened part, a thinned part, where the thickness of the thinned part of the membrane is from 10 μm to a value equal to half the thickness of the integral pressure transducer, and with three rigid centers of the silicon membrane, the junctions of which are the points of concentration of mechanical stresses; the base of the absolute pressure sensitive element is made of a single silicon material to relieve residual mechanical stresses from the housing, containing the upper part of the base in the form of a rectangular regular parallelepiped with square horizontal edges and the lower part of the base in the form of a rectangular regular parallelepiped with horizontal square edges, where the length the edges of the horizontal faces of the upper part of the base are 2 to 5 times larger than the length of the edges of the horizontal faces of the lower part of the base, and the length of the vertical edges of the vertical faces of the upper part of the base is 2 to 5 times larger than the length of the vertical edges of the vertical faces of the lower part of the base, and the dimensions of the horizontal faces the upper part of the base is equal to the dimensions of the integral pressure transducer; where the integral pressure transducer and the base of the absolute pressure sensing element are hermetically connected by one layer of fusible glass in the contact areas of the connection, where an evacuated cavity is formed between the reverse mechanical side of the integral pressure transducer and the base of the absolute pressure sensing element for further measurement of absolute pressure, characterized in that the cross sections in the planes of the horizontal faces of the entire volume of the lower part of the base have a square shape with rounded corners of a convex shape with a corner radius, the value of which belongs to the range from 1/8 to 1/4 relative to the length of the edge of the horizontal faces, and a connection in the transition area between the vertical faces of the lower part of the base and the horizontal face of the upper part of the base in the section in the plane of the vertical faces of the lower and upper parts of the base has a concave shape with a corner radius, the value of which belongs to the range from 1/4 to 1/2 relative to the length of the edge of the vertical faces of the lower part of the base. The technical result of the utility model is to increase the stability of the output signal of the absolute pressure sensor. 5 ill.

Description

Полезная модель относится к области измерительной техники и автоматики и может быть использована в малогабаритных датчиках абсолютного давления в электрический сигнал.The utility model relates to the field of measuring technology and automation and can be used in small-sized absolute pressure sensors into an electrical signal.

Известен датчик абсолютного давления с повышенной стабильностью, который содержит корпус и установленные в нем: чувствительный элемент абсолютного давления с интегральным преобразователем давления и контактными площадками, средства электрических соединений чувствительного элемента абсолютного давления и один канал, выполненный в корпусе, для подвода давления среды, механическое соединение интегрального преобразователя давления и основания выполнено слоем легкоплавкого стекла, и чувствительного элемента абсолютного давления с корпусом выполнено клеем-герметиком, электрические соединения чувствительного элемента абсолютного давления выполнены методами микроэлектронных технологий, имеется вакуумированная полость для чувствительного элемента абсолютного давления и антикоррозионная защита выполнена в виде коррозионно-стойкого кремнийорганического защитного покрытия поверхности полости корпуса, датчик абсолютного давления в корпусе с выводами содержит штуцер для подачи номинального давления со стороны лицевой части интегрального преобразователя давления, расположенным между первым и седьмым выводом корпуса по периметру корпуса, содержит чувствительный элемент абсолютного давления, соединенный алюминиевыми контактными площадками с выводами корпуса алюминиевой проволокой в следующей последовательности соединения: третья алюминиевая контактная площадка первой алюминиевой проволокой -со вторым выводом, четвертая алюминиевая контактная площадка второй алюминиевой проволокой -с третьим выводом, пятая алюминиевая контактная площадка третьей алюминиевой проволокой -со четвертым выводом, шестая алюминиевая контактная площадка четвертой алюминиевой проволокой -с пятым выводом и седьмая алюминиевая контактная площадка пятой алюминиевой проволокой -с шестым выводом; чувствительный элемент абсолютного давления содержит интегральный преобразователь давления, состоящий из кремния n-типа проводимости и на лицевой стороне которого сформированы тензорезисторы p-типа проводимости, средства электрических соединений и алюминиевые контактные площадки, объединенные в мостовую схему, и на оборотной стороне которого сформирована травлением механическая часть с тонкой гибкой симметрично выполненной квадратной кремниевой мембраной с утолщенной частью, утоненной частью, где толщина утоненной части мембраны составляет от 10 мкм до значения, равного половине толщины интегрального преобразователя давления, и с тремя жесткими центрами кремниевой мембраны, места соединения которых являются местами концентрации механических напряжений; основание чувствительного элемента абсолютного давления выполнено из единого материала из кремния для снятия остаточных механических напряжений от корпуса, содержащего верхнюю часть основания в виде прямоугольного правильного параллелепипеда с горизонтальными гранями квадратной формы и нижнюю часть основания в виде прямоугольного правильного параллелепипеда с горизонтальными гранями квадратной формы, где длина ребра горизонтальных граней верхней части основания больше от 2 до 5 раз относительно длины ребра горизонтальных граней нижней части основания и длина вертикального ребра вертикальных граней верхней части основания больше от 2 до 5 раз относительно длины вертикального ребра вертикальных граней нижней части основания и размеры горизонтальных граней верхней части основания равны размерам интегрального преобразователя давления; где интегральный преобразователь давления и основание чувствительного элемента абсолютного давления герметично соединены одним слоем легкоплавкого стекла в областях контакта соединения, где образована вакуумированная полость между оборотной механической стороной интегрального преобразователя давления и основанием чувствительного элемента абсолютного давления для дальнейшего измерения абсолютного давления. Патент РФ на полезную модель № 212797, МПК G01L 9/04, H01L 29/84, 09.08.2022. Данное решение принято в качестве прототипа.An absolute pressure sensor with increased stability is known, which contains a housing and installed in it: an absolute pressure sensor with an integral pressure transducer and contact pads, means of electrical connections of the absolute pressure sensor and one channel made in the housing for supplying medium pressure, mechanical connection the integral pressure transducer and the base are made with a layer of fusible glass, and the absolute pressure sensing element with the body is made with adhesive-sealant, the electrical connections of the absolute pressure sensing element are made by microelectronic technologies, there is an evacuated cavity for the absolute pressure sensing element and anti-corrosion protection is made in the form of a corrosion-resistant organosilicon protective coating on the surface of the housing cavity, the absolute pressure sensor in the housing with leads contains a fitting for supplying nominal pressure from the front part of the integral pressure transducer, located between the first and seventh leads of the housing along the perimeter of the housing, contains an absolute pressure sensor connected by aluminum contact pads with body terminals with aluminum wire in the following connection sequence: the third aluminum contact pad with the first aluminum wire - with the second terminal, the fourth aluminum contact pad with the second aluminum wire - with the third terminal, the fifth aluminum contact pad with the third aluminum wire - with the fourth terminal, the sixth aluminum contact pad with the fourth aluminum wire - with the fifth terminal and the seventh aluminum contact pad with the fifth aluminum wire - with the sixth terminal; absolute pressure sensing element contains an integrated pressure transducer consisting of n-type silicon and on the front side of which p-type conductivity strain gauges, electrical connections and aluminum contact pads are formed, combined in a bridge circuit, and on the reverse side of which the mechanical part is formed by etching with a thin flexible symmetrically made square silicon membrane with a thickened part, a thinned part, where the thickness of the thinned part of the membrane is from 10 μm to a value equal to half the thickness of the integral pressure transducer, and with three rigid centers of the silicon membrane, the junctions of which are the points of concentration of mechanical stresses ; the base of the absolute pressure sensitive element is made of a single silicon material to relieve residual mechanical stresses from the housing, containing the upper part of the base in the form of a rectangular regular parallelepiped with square horizontal edges and the lower part of the base in the form of a rectangular regular parallelepiped with horizontal square edges, where the length the edges of the horizontal faces of the upper part of the base are 2 to 5 times longer than the length of the edges of the horizontal faces of the lower part of the base and the length of the vertical edges of the vertical faces of the upper part of the base is 2 to 5 times greater than the length of the vertical edges of the vertical faces of the lower part of the base and the dimensions of the horizontal faces of the upper part the bases are equal to the dimensions of the integral pressure transducer; where the integral pressure transducer and the base of the absolute pressure sensing element are hermetically connected by one layer of fusible glass in the contact areas of the connection, where an evacuated cavity is formed between the reverse mechanical side of the integral pressure transducer and the base of the absolute pressure sensing element for further measurement of absolute pressure. RF patent for utility model No. 212797, IPC G01L 9/04, H01L 29/84, 08/09/2022. This decision was taken as a prototype.

Недостатком прототипа является низкая стабильность выходного сигнала датчика абсолютного давления.The disadvantage of the prototype is the low stability of the output signal of the absolute pressure sensor.

Поскольку основание чувствительного элемента абсолютного давления имеет конструкцию с образованием областей концентрации высоких механических напряжений от корпуса датчика абсолютного давления.Because the base of the absolute pressure sensor is designed to form areas of high mechanical stress concentration from the body of the absolute pressure sensor.

Полезная модель устраняет недостатки прототипа.The utility model eliminates the shortcomings of the prototype.

Техническим результатом полезной модели является повышение стабильности выходного сигнала датчика абсолютного давления.The technical result of the utility model is to increase the stability of the output signal of the absolute pressure sensor.

Технический результат достигается тем, что датчик абсолютного давления повышенной стабильности содержит корпус и установленные в нем чувствительный элемент абсолютного давления с интегральным преобразователем давления и контактными площадками, средства электрических соединений чувствительного элемента абсолютного давления и один канал, выполненный в корпусе, для подвода давления среды, механическое соединение интегрального преобразователя давления и основания выполнено слоем легкоплавкого стекла, и чувствительного элемента абсолютного давления с корпусом выполнено клеем-герметиком, электрические соединения чувствительного элемента абсолютного давления выполнены методами микроэлектронных технологий, имеется вакуумированная полость для чувствительного элемента абсолютного давления и антикоррозионная защита выполнена в виде коррозионно-стойкого кремнийорганического защитного покрытия поверхности полости корпуса, датчик абсолютного давления в корпусе с выводами содержит штуцер для подачи номинального давления со стороны лицевой части интегрального преобразователя давления, расположенным между первым и седьмым выводами корпуса по периметру корпуса, содержит чувствительный элемент абсолютного давления, соединенный алюминиевыми контактными площадками с выводами корпуса алюминиевой проволокой в следующей последовательности соединения: третья алюминиевая контактная площадка первой алюминиевой проволокой - со вторым выводом, четвертая алюминиевая контактная площадка второй алюминиевой проволокой - с третьим выводом, пятая алюминиевая контактная площадка третьей алюминиевой проволокой - с четвертым выводом, шестая алюминиевая контактная площадка четвертой алюминиевой проволокой - с пятым выводом и седьмая алюминиевая контактная площадка пятой алюминиевой проволокой - с шестым выводом; чувствительный элемент абсолютного давления содержит интегральный преобразователь давления, состоящий из кремния n-типа проводимости и на лицевой стороне которого сформированы тензорезисторы p-типа проводимости, средства электрических соединений и алюминиевые контактные площадки, объединенные в мостовую схему, и на оборотной стороне которого сформирована травлением механическая часть с тонкой гибкой симметрично выполненной квадратной кремниевой мембраной с утолщенной частью, утоненной частью, где толщина утоненной части мембраны составляет от 10 мкм до значения, равного половине толщины интегрального преобразователя давления, и с тремя жесткими центрами кремниевой мембраны, места соединения которых являются местами концентрации механических напряжений; основание чувствительного элемента абсолютного давления выполнено из единого материала из кремния для снятия остаточных механических напряжений от корпуса, содержащего верхнюю часть основания в виде прямоугольного правильного параллелепипеда с горизонтальными гранями квадратной формы и нижнюю часть основания в виде прямоугольного правильного параллелепипеда с горизонтальными гранями квадратной формы, где длина ребра горизонтальных граней верхней части основания больше от 2 до 5 раз относительно длины ребра горизонтальных граней нижней части основания и длина вертикального ребра вертикальных граней верхней части основания больше от 2 до 5 раз относительно длины вертикального ребра вертикальных граней нижней части основания и размеры горизонтальных граней верхней части основания равны размерам интегрального преобразователя давления; где интегральный преобразователь давления и основание чувствительного элемента абсолютного давления герметично соединены одним слоем легкоплавкого стекла в областях контакта соединения, где образована вакуумированная полость между оборотной механической стороной интегрального преобразователя давления и основанием чувствительного элемента абсолютного давления для дальнейшего измерения абсолютного давления сечения в плоскости горизонтальных граней всего объема нижней части основания имеют квадратную форму с закругленными углами выпуклой формы с радиусом закругления угла, величина которого принадлежит диапазону от 1/8 до 1/4 относительно длины ребра горизонтальных граней, и соединение в области перехода между вертикальными гранями нижней части основания и горизонтальной гранью верхней части основания в сечении в плоскости вертикальных граней нижней и верхней части основания имеет вогнутую форму с радиусом закругления угла, величина которого принадлежит диапазону от 1/4 до 1/2 относительно длины ребра вертикальных граней нижней части основания.The technical result is achieved by the fact that the absolute pressure sensor of increased stability contains a housing and an absolute pressure sensitive element installed in it with an integral pressure transducer and contact pads, means for electrical connections of the absolute pressure sensitive element and one channel, made in the housing, for supplying medium pressure, mechanical the connection of the integral pressure transducer and the base is made by a layer of fusible glass, and the absolute pressure sensing element with the body is made with adhesive-sealant, the electrical connections of the absolute pressure sensing element are made by microelectronic technologies, there is an evacuated cavity for the absolute pressure sensing element and the anti-corrosion protection is made in the form of corrosion-resistant resistant organosilicon protective coating on the surface of the housing cavity, the absolute pressure sensor in the housing with terminals contains a fitting for supplying nominal pressure from the front part of the integral pressure transducer, located between the first and seventh terminals of the housing along the perimeter of the housing, contains an absolute pressure sensitive element connected by aluminum contact pads with the body terminals with aluminum wire in the following connection sequence: the third aluminum contact pad with the first aluminum wire - with the second terminal, the fourth aluminum contact pad with the second aluminum wire - with the third terminal, the fifth aluminum contact pad with the third aluminum wire - with the fourth terminal, the sixth aluminum contact pad the fourth aluminum wire - with the fifth terminal and the seventh aluminum pad with the fifth aluminum wire - with the sixth terminal; absolute pressure sensing element contains an integrated pressure transducer consisting of n-type silicon and on the front side of which p-type conductivity strain gauges, electrical connections and aluminum contact pads are formed, combined in a bridge circuit, and on the reverse side of which the mechanical part is formed by etching with a thin flexible symmetrically made square silicon membrane with a thickened part, a thinned part, where the thickness of the thinned part of the membrane is from 10 μm to a value equal to half the thickness of the integral pressure transducer, and with three rigid centers of the silicon membrane, the junctions of which are the points of concentration of mechanical stresses ; the base of the absolute pressure sensitive element is made of a single silicon material to relieve residual mechanical stresses from the housing, containing the upper part of the base in the form of a rectangular regular parallelepiped with square horizontal edges and the lower part of the base in the form of a rectangular regular parallelepiped with horizontal square edges, where the length the edges of the horizontal faces of the upper part of the base are 2 to 5 times longer than the length of the edges of the horizontal faces of the lower part of the base and the length of the vertical edges of the vertical faces of the upper part of the base is 2 to 5 times greater than the length of the vertical edges of the vertical faces of the lower part of the base and the dimensions of the horizontal faces of the upper part the bases are equal to the dimensions of the integral pressure transducer; where the integral pressure transducer and the base of the absolute pressure sensing element are hermetically connected by one layer of fusible glass in the contact areas of the connection, where an evacuated cavity is formed between the reverse mechanical side of the integral pressure transducer and the base of the absolute pressure sensing element for further measurement of the absolute pressure of the section in the plane of the horizontal faces of the entire volume the lower part of the base have a square shape with rounded corners of a convex shape with a corner radius, the value of which belongs to the range from 1/8 to 1/4 relative to the length of the edge of the horizontal faces, and a connection in the transition area between the vertical faces of the lower part of the base and the horizontal edge of the upper part the base in the section in the plane of the vertical faces of the lower and upper parts of the base has a concave shape with a corner radius, the value of which belongs to the range from 1/4 to 1/2 relative to the length of the edge of the vertical faces of the lower part of the base.

Сущность полезной модели поясняется чертежами фиг. 1–5.The essence of the utility model is illustrated by the drawings of FIG. 1–5.

На фиг. 1 представлен вид сверху сборки датчика абсолютного давления.In FIG. 1 is a top view of an absolute pressure sensor assembly.

На фиг. 2 представлен вид сбоку сборки датчика абсолютного давления.In FIG. 2 is a side view of an absolute pressure sensor assembly.

На фиг. 3 представлен вид сбоку интегрального преобразователя давления.In FIG. 3 is a side view of an integral pressure transducer.

На фиг. 4 представлен вид снизу основания чувствительного элемента абсолютного давления.In FIG. 4 is a bottom view of the base of the absolute pressure sensor.

На фиг. 5 представлен график зависимости по экспериментальным данным для изменения погрешности по стабильности выходного сигнала датчика абсолютного давления от времени.In FIG. Figure 5 shows a plot of dependence on experimental data for the change in the error in the stability of the output signal of the absolute pressure sensor from time to time.

Цифрами на чертежах обозначены:The numbers in the drawings indicate:

1 – корпус датчика абсолютного давления;1 - housing of the absolute pressure sensor;

2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 – выводы корпуса датчика абсолютного давления;2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 - terminals of the absolute pressure sensor housing;

3 – чувствительный элемент абсолютного давления;3 - absolute pressure sensor;

4 – клей-герметик;4 - adhesive-sealant;

5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9 – алюминиевые контактные площадки;5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9 - aluminum pads;

6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 – алюминиевая проволока;6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 - aluminum wire;

7 – интегральный преобразователь давления чувствительного элемента абсолютного давления из кремния n-типа проводимости;7 - integral pressure transducer of the absolute pressure sensing element made of n-type silicon;

8 – основание чувствительного элемента абсолютного давления;8 - the base of the sensitive element of absolute pressure;

9 – лицевая сторона интегрального преобразователя давления;9 - front side of the integral pressure transducer;

10 – оборотная механическая сторона интегрального преобразователя давления в виде квадратной кремниевой мембраны;10 – reverse mechanical side of the integrated pressure transducer in the form of a square silicon membrane;

11 – тензорезисторы интегрального преобразователя давления p-типа проводимости;11 - strain gauges of the integral pressure transducer of p-type conductivity;

12 – средства электрических соединений интегрального преобразователя давления;12 - means of electrical connections of the integrated pressure transducer;

13 – утоненная часть квадратной кремниевой мембраны интегрального преобразователя давления;13 – thinned part of the square silicon membrane of the integrated pressure transducer;

14 – утолщенная часть квадратной кремниевой мембраны интегрального преобразователя давления;14 – thickened part of the square silicon membrane of the integrated pressure transducer;

15.1, 15.2, 15.3 – жесткие центры квадратной кремниевой мембраны;15.1, 15.2, 15.3 – rigid centers of a square silicon membrane;

16 – слой легкоплавкого стекла;16 - a layer of fusible glass;

17 – штуцер в корпусе датчика абсолютного давления;17 - fitting in the housing of the absolute pressure sensor;

18 – коррозионностойкое кремнийорганическое защитное покрытие;18 - corrosion-resistant organosilicon protective coating;

19 – вакуумированная полость;19 - evacuated cavity;

20.1, 20.2 – верхняя и нижняя часть основания чувствительного элемента абсолютного давления;20.1, 20.2 - the upper and lower parts of the base of the absolute pressure sensor;

21 - область перехода между верхней и нижней частью основания чувствительного элемента абсолютного давления.21 shows the transition area between the top and bottom of the absolute pressure sensor base.

Устройство содержит (фиг. 1) корпус 1 и установленные в нем: чувствительный элемент 3 абсолютного давления с кристаллом интегрального преобразователя 7 давления и контактными площадками 5, средства 12 электрических соединений чувствительного элемента 3 абсолютного давления и один канал, выполненный в корпусе 1, для подвода давления среды, механическое соединение интегрального преобразователя 7 давления и основания 8 выполнено слоем легкоплавкого стекла 16, и чувствительного элемента 3 абсолютного давления с корпусом 1 выполнено клеем-герметиком 4, электрические соединения чувствительного элемента 3 абсолютного давления выполнены методами микроэлектронных технологий, имеется вакуумированная полость 19 для чувствительного элемента 3 абсолютного давления и антикоррозионная защита выполнена в виде коррозионностойкого кремнийорганического защитного покрытия 18 поверхности полости корпуса 1, датчик абсолютного давления в корпусе 1 с выводами 2 содержит штуцер 17 для подачи номинального давления со стороны лицевой части 9 интегрального преобразователя 7 давления, расположенным между первым 2.1 и седьмым 2.7 выводами корпуса 1 по периметру корпуса 1, содержит чувствительный элемент 3 абсолютного давления, соединенный алюминиевыми контактными площадками 5 с выводами 2 корпуса 1 алюминиевой проволокой 6 в следующей последовательности соединения: третья алюминиевая контактная площадка 5.3 первой алюминиевой проволокой 6.1 - со вторым выводом 2.2, четвертая алюминиевая контактная площадка 5.4 второй алюминиевой проволокой 6.2 - с третьим выводом 2.3, пятая алюминиевая контактная площадка 5.5 третьей алюминиевой проволокой 6.3 - с четвертым выводом 2.4, шестая алюминиевая контактная площадка 5.6 четвертой алюминиевой проволокой 6.4 - с пятым выводом 2.5 и седьмая алюминиевая контактная площадка 5.7 пятой алюминиевой проволокой 6.5 - с шестым выводом 2.6; чувствительный элемент 3 абсолютного давления содержит интегральный преобразователь 7 давления, состоящий из кремния n-типа проводимости и на лицевой стороне 9 которого сформированы тензорезисторы 11 p-типа проводимости, средства электрических соединений 12 и алюминиевые контактные площадки 5, объединенные в мостовую схему, и на оборотной стороне 10 которого сформирована травлением механическая часть с тонкой гибкой симметрично выполненной квадратной кремниевой мембраной с утолщенной частью 14, утоненной частью 13, где толщина утоненной части 13 мембраны составляет от 10 мкм до значения, равного половине толщины интегрального преобразователя 7 давления, и с тремя жесткими центрами 15 кремниевой мембраны, места соединения которых являются местами концентрации механических напряжений; основание 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления выполнено из единого материала из кремния для снятия остаточных механических напряжений от корпуса 1, содержащего верхнюю часть 20.1 основания 8 в виде прямоугольного правильного параллелепипеда с горизонтальными гранями квадратной формы и нижнюю часть 20.2 основания 8 в виде прямоугольного правильного параллелепипеда с горизонтальными гранями квадратной формы, где длина ребра горизонтальных граней верхней части 20.1 основания 8 больше от 2 до 5 раз относительно длины ребра горизонтальных граней нижней части 20.2 основания 8 и длина вертикального ребра вертикальных граней верхней части 20.1 основания 8 больше от 2 до 5 раз относительно длины вертикального ребра вертикальных граней нижней части 20.2 основания 8 и размеры горизонтальных граней верхней части 20.1 основания 8 равны размерам интегрального преобразователя 7 давления, где дополнительно сечения в плоскости горизонтальных граней всего объема нижней части 20.2. основания 8 имеет квадратную форму с закругленными углами выпуклой формы с радиусом закругления угла, величина которого принадлежит диапазону от 1/8 до 1/4 относительно длины ребра горизонтальных граней, в форме гиперэллипса, и соединение в области 21 перехода между вертикальными гранями нижней части 20.2 основания 8 и горизонтальной гранью верхней части 20.1 основания 8 в сечении в плоскости вертикальных граней нижней 20.2 и верхней части 20.1 основания 8 имеет вогнутую форму с радиусом закругления угла, величина которого принадлежит диапазону от 1/4 до 1/2 относительно длины ребра вертикальных граней нижней части 20.2 основания 8; где интегральный преобразователь 7 давления и основание 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления герметично соединены одним слоем легкоплавкого стекла 16 в областях контакта соединения, где образована вакуумированная полость 19 между оборотной механической стороной 10 интегрального преобразователя 7 давления и основанием 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления для дальнейшего измерения абсолютного давления.The device contains (Fig. 1) a housing 1 and installed in it: an absolute pressure sensor 3 with a crystal of an integral pressure transducer 7 and contact pads 5, means 12 for electrical connections of the absolute pressure sensor 3 and one channel, made in the housing 1, for supplying pressure of the medium, the mechanical connection of the integral pressure transducer 7 and the base 8 is made by a layer of fusible glass 16, and the absolute pressure sensor 3 with the housing 1 is made with adhesive-sealant 4, the electrical connections of the absolute pressure sensor 3 are made by microelectronic technologies, there is an evacuated cavity 19 for absolute pressure sensor 3 and corrosion protection is made in the form of a corrosion-resistant organosilicon protective coating 18 of the cavity surface of the body 1, the absolute pressure sensor in the body 1 with leads 2 contains a fitting 17 for supplying nominal pressure from the side of the front part 9 of the integral pressure transducer 7, located between the first 2.1 and the seventh 2.7 terminals of the housing 1 along the perimeter of the housing 1, contains an absolute pressure sensor 3 connected by aluminum contact pads 5 to terminals 2 of the housing 1 with aluminum wire 6 in the following connection sequence: the third aluminum contact pad 5.3 with the first aluminum wire 6.1 - with the second output 2.2, the fourth aluminum pad 5.4 with the second aluminum wire 6.2 - with the third pin 2.3, the fifth aluminum pad 5.5 with the third aluminum wire 6.3 - with the fourth pin 2.4, the sixth aluminum pad 5.6 with the fourth aluminum wire 6.4 - with the fifth pin 2.5 and the seventh aluminum contact platform 5.7 with a fifth aluminum wire 6.5 - with a sixth pin 2.6; absolute pressure sensitive element 3 contains an integrated pressure transducer 7, consisting of n-type silicon and on the front side 9 of which strain gauges 11 of p-type conductivity are formed, electrical connections 12 and aluminum contact pads 5, combined into a bridge circuit, and on the reverse side 10 of which is formed by etching a mechanical part with a thin flexible symmetrically made square silicon membrane with a thickened part 14, a thinned part 13, where the thickness of the thinned part 13 of the membrane is from 10 μm to a value equal to half the thickness of the integral pressure transducer 7, and with three rigid centers 15 silicon membrane, the junctions of which are the places of concentration of mechanical stresses; the base 8 of the sensing element 3 of absolute pressure is made of a single silicon material to relieve residual mechanical stresses from the body 1, containing the upper part 20.1 of the base 8 in the form of a rectangular regular parallelepiped with horizontal square edges and the lower part 20.2 of the base 8 in the form of a rectangular regular parallelepiped with horizontal faces of a square shape, where the length of the edge of the horizontal faces of the upper part 20.1 of the base 8 is 2 to 5 times greater than the length of the edge of the horizontal faces of the lower part 20.2 of the base 8 and the length of the vertical edge of the vertical edges of the upper part 20.1 of the base 8 is greater than 2 to 5 times relative to the length the vertical edge of the vertical faces of the lower part 20.2 of the base 8 and the dimensions of the horizontal faces of the upper part 20.1 of the base 8 are equal to the dimensions of the integral pressure transducer 7, where additionally the sections in the plane of the horizontal faces of the entire volume of the lower part 20.2. the base 8 has a square shape with rounded corners of a convex shape with a corner radius, the value of which belongs to the range from 1/8 to 1/4 relative to the length of the edge of the horizontal faces, in the form of a hyperellipse, and the connection in the region 21 of the transition between the vertical faces of the lower part 20.2 of the base 8 and the horizontal edge of the upper part 20.1 of the base 8 in the section in the plane of the vertical edges of the lower 20.2 and the upper part 20.1 of the base 8 has a concave shape with a corner radius, the value of which belongs to the range from 1/4 to 1/2 relative to the length of the edge of the vertical faces of the lower part 20.2 bases 8; where the integral pressure transducer 7 and the base 8 of the absolute pressure sensing element 3 are hermetically connected by one layer of fusible glass 16 in the contact areas of the connection, where an evacuated cavity 19 is formed between the reverse mechanical side 10 of the integral pressure transducer 7 and the base 8 of the absolute pressure sensing element 3 for further measurement absolute pressure.

Датчик абсолютного давления с повышенной стабильностью содержит корпус 1 датчика абсолютного давления, имеющий круглую или любую другую форму при рассмотрении вида сверху, с семью выводами 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 корпуса 1 датчика абсолютного давления, имеющими круглую или любую другую форму при рассмотрении вида сверху, расположенными по периметру корпуса 1 датчика абсолютного давления и высота выводов 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 при рассмотрении вида сбоку не регламентирована, но является не больше высоты внутренней части корпуса 1 датчика абсолютного давления, а также взаимное расположение которых также может быть любым и, в частности, симметричным; штуцер 17 в корпусе 1 датчика абсолютного давления для подачи номинального давления на чувствительный элемент 3 абсолютного давления с лицевой стороны 9 интегрального преобразователя 7 давления, расположенным по периметру корпуса 1 датчика абсолютного давления совместно с семью выводами 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 корпуса 1 датчика абсолютного давления между и первым 2.1 и седьмым 2.7 выводами корпуса 1 датчика абсолютного давления и имеющего круглую или любую другую форму при рассмотрении вида сверху. В корпусе 1 датчика абсолютного давления расположен чувствительный элемент 3 абсолютного давления, соединенный с корпусом 1 датчика абсолютного давления клеем-герметиком 4 и алюминиевыми контактными площадками 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7 с выводами 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6 корпуса 1 датчика абсолютного давления алюминиевой проволокой 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, например, в следующей последовательности соединения: третья алюминиевая контактная площадка 5.3 первой алюминиевой проволокой 6.1 со вторым выводом 2.2, четвертая алюминиевая контактная площадка 5.4 второй алюминиевой проволокой 6.2 с третьим выводом 2.3, пятая алюминиевая контактная площадка 5.5 третьей алюминиевой проволокой 6.3 с четвертым выводом 2.4, шестая алюминиевая контактная площадка 5.6 четвертой алюминиевой проволокой 6.4 с пятым выводом 2.5 и седьмая алюминиевая контактная площадка 5.7 пятой алюминиевой проволокой 6.5 с шестым выводом 2.6; состоящий из интегрального преобразователя 7 давления квадратной формы любых размеров в пределах габаритных размеров корпуса 1 датчика абсолютного давления (вид сверху, фиг. 1), и основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления из единого материала из кремния, содержащего верхнюю часть 20.1 основания 8 в виде прямоугольного правильного параллелепипеда с горизонтальными гранями квадратной формы и нижнюю часть 20.2 основания 8 в виде прямоугольного правильного параллелепипеда с горизонтальными гранями квадратной формы, где длина ребра горизонтальных граней верхней части 20.1 основания 8 больше от 2 до 5 раз относительно длины ребра горизонтальных граней нижней части 20.2 основания 8 и длина вертикального ребра вертикальных граней верхней части 20.1 основания 8 больше от 2 до 5 раз относительно длины вертикального ребра вертикальных граней нижней части 20.2 основания 8 и размеры горизонтальных граней верхней части 20.1 основания 8 равны размерам интегрального преобразователя 7 давления (вид сверху, фиг. 1), а также где сечения в плоскости горизонтальных граней всего объема нижней части 20.2. основания 8 имеет квадратную форму с закругленными углами выпуклой формы с радиусом закругления угла, величина которого принадлежит диапазону от 1/8 до 1/4 относительно длины ребра горизонтальных граней, в форме гиперэллипса, и соединение в области 21 перехода между вертикальными гранями нижней части 20.2 основания 8 и горизонтальной гранью верхней части 20.1 основания 8 в сечении в плоскости вертикальных граней нижней 20.2 и верхней части 20.1 основания 8 имеет вогнутую форму с радиусом закругления угла, величина которого принадлежит диапазону от 1/4 до 1/2 относительно длины ребра вертикальных граней нижней части 20.2 основания 8. Конструкция корпуса 1 датчика абсолютного давления с всеми составляющими представлена на фиг. 1 и фиг. 2.An absolute pressure sensor with increased stability contains an absolute pressure sensor housing 1 having a round or any other shape when viewed from above, with seven terminals 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 of the absolute pressure sensor housing 1 having a round or any another shape when considering the top view, located along the perimeter of the housing 1 of the absolute pressure sensor and the height of the leads 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 when considering the side view is not regulated, but is not more than the height of the inner part of the housing 1 of the absolute pressure sensor , as well as the mutual arrangement of which can also be any and, in particular, symmetrical; fitting 17 in the housing 1 of the absolute pressure sensor for supplying nominal pressure to the absolute pressure sensor 3 from the front side 9 of the integral pressure transducer 7 located along the perimeter of the housing 1 of the absolute pressure sensor together with seven leads 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6 , 2.7 of the housing 1 of the absolute pressure sensor between both the first 2.1 and the seventh 2.7 conclusions of the housing 1 of the absolute pressure sensor and having a round or any other shape when considering the top view. In the housing 1 of the absolute pressure sensor there is an absolute pressure sensor 3, connected to the housing 1 of the absolute pressure sensor with adhesive-sealant 4 and aluminum pads 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7 with terminals 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6 of the housing 1 absolute pressure sensor with aluminum wire 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, for example, in the following connection sequence: the third aluminum contact pad 5.3 with the first aluminum wire 6.1 with the second terminal 2.2, the fourth aluminum contact pad 5.4 with the second aluminum wire 6.2 with the third terminal 2.3, the fifth aluminum pad 5.5 with the third aluminum wire 6.3 with the fourth pin 2.4, the sixth aluminum pad 5.6 with the fourth aluminum wire 6.4 with the fifth pin 2.5 and the seventh aluminum pad 5.7 with the fifth aluminum wire 6.5 with the sixth pin 2.6; consisting of an integrated square-shaped pressure transducer 7 of any size within the overall dimensions of the housing 1 of the absolute pressure sensor (top view, Fig. 1), and the base 8 of the absolute pressure sensor 3 from a single silicon material, containing the upper part 20.1 of the base 8 in the form a rectangular regular parallelepiped with horizontal square edges and the lower part 20.2 of the base 8 in the form of a rectangular right parallelepiped with horizontal square edges, where the length of the edge of the horizontal edges of the upper part 20.1 of the base 8 is 2 to 5 times greater than the length of the edge of the horizontal edges of the bottom part 20.2 of the base 8 and the length of the vertical edge of the vertical edges of the upper part 20.1 of the base 8 is 2 to 5 times greater than the length of the vertical edge of the vertical edges of the bottom part 20.2 of the base 8 and the dimensions of the horizontal edges of the upper part 20.1 of the base 8 are equal to the dimensions of the integral pressure transducer 7 (top view, Fig. 1), and also where the sections in the plane of the horizontal faces of the entire volume of the lower part 20.2. the base 8 has a square shape with rounded corners of a convex shape with a corner radius, the value of which belongs to the range from 1/8 to 1/4 relative to the length of the edge of the horizontal faces, in the form of a hyperellipse, and the connection in the region 21 of the transition between the vertical faces of the lower part 20.2 of the base 8 and the horizontal edge of the upper part 20.1 of the base 8 in the section in the plane of the vertical edges of the lower 20.2 and the upper part 20.1 of the base 8 has a concave shape with a corner radius, the value of which belongs to the range from 1/4 to 1/2 relative to the length of the edge of the vertical faces of the lower part 20.2 base 8. The design of the housing 1 of the absolute pressure sensor with all components is shown in Fig. 1 and FIG. 2.

Интегральный преобразователь 7 давления, представленный на фиг. 2 и фиг. 3, состоит из кремния n-типа проводимости и содержит лицевую сторону 9, на которой сформирована по планарной технологии электрическая мостовая схема и оборотную механическую сторону 10 в виде квадратной кремниевой мембраны, способной деформироваться при подаче давления. Лицевая сторона 9 содержит совокупность электрически связанных компонентов, состоящих из тензорезисторов 11 p-типа проводимости, средств 12 электрических соединений и алюминиевых контактных площадок 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, изготовленных в едином технологическом процессе на единой полупроводниковой подложке, при этом тензорезисторы 11 являются плечами мостовой измерительной схемы, где, например, первое плечо расположено между пятой 5.5 и шестой 5.6 алюминиевыми металлизированными контактными площадками, второе плечо расположено между шестой 5.6 и седьмой 5.7 алюминиевыми металлизированными контактными площадками, третье плечо расположено между четвертой 5.4 и третьей 5.3 алюминиевыми металлизированными контактными площадками и четвертое плечо расположено между третьей 5.3 и седьмой 5.7 алюминиевыми металлизированными контактными площадками. Первое плечо соединяется со вторым плечом средствами 12 электрических соединений, проходящих через шестую алюминиевую металлизированную контактную площадку 5.6, второе плечо соединяется с третьим плечом средствами 12 электрических соединений, проходящих через седьмую алюминиевую металлизированную контактную площадку 5.7, третье плечо соединяется с четвертым плечом средствами 12 электрических соединений, проходящих через третью алюминиевую металлизированную контактную площадку 5.3, первое плечо и третье плечо не соединяются в корпусе 1 датчика абсолютного давления и разъединены на пятую 5.5 и четвертую 5.4 алюминиевые металлизированные контактные площадки, соответственно.The integrated pressure transducer 7 shown in FIG. 2 and FIG. 3, consists of n-type silicon and contains a front side 9, on which an electrical bridge circuit is formed according to planar technology, and a reverse mechanical side 10 in the form of a square silicon membrane capable of deforming when pressure is applied. The front side 9 contains a set of electrically connected components consisting of strain gauges 11 of p-type conductivity, means 12 of electrical connections and aluminum contact pads 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, manufactured in a single technological process on a single semiconductor substrate, while the strain gauges 11 are the arms of the bridge measuring circuit, where, for example, the first arm is located between the fifth 5.5 and sixth 5.6 aluminum metallized pads, the second arm is located between the sixth 5.6 and seventh 5.7 aluminum metallized contact pads, the third arm is located between fourth 5.4 and third 5.3 aluminum metallized contact pads and the fourth arm is located between the third 5.3 and seventh 5.7 aluminum metallized contact pads. The first arm is connected to the second arm by means of 12 electrical connections passing through the sixth aluminum metallized contact pad 5.6, the second arm is connected to the third arm by means of 12 electrical connections passing through the seventh aluminum metallized contact pad 5.7, the third arm is connected to the fourth arm by means of 12 electrical connections passing through the third aluminum metallized pad 5.3, the first arm and the third arm are not connected in the housing 1 of the absolute pressure sensor and are disconnected into the fifth 5.5 and fourth 5.4 aluminum metallized pads, respectively.

В пределах подачи номинального давления с лицевой стороны 9 интегрального преобразователя давления происходит деформация квадратной кремниевой мембраны в пределах геометрии вакуумированной полости 19 и, как следствие, меняется сопротивление тензорезисторов 11, расположенных на лицевой стороне 9 интегрального преобразователя 7 давления, приводящее к изменению электрического сигнала, снимаемого с алюминиевых контактных площадок 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7 интегрального преобразователя 7 давления. Квадратная кремниевая мембрана на оборотной стороне 10 интегрального преобразователя 7 давления имеет утоненную часть 13, утолщенную часть 14 и три жестких центра 15.1, 15.2, 15.3. Оборотная сторона 10 интегрального преобразователя 7 давления в виде квадратной кремниевой мембраны создается анизотропным травлением. Три жестких центра 15.1, 15.2, 15.3 квадратной кремниевой мембраны могут иметь как квадратное, так и другое сечение, любых геометрических размеров в зависимости от требований к элементу. Исходя из экспериментальных результатов, толщина утоненной части 13 квадратной кремниевой мембраны в зависимости от номинального преобразуемого давления может варьироваться от 10 мкм до значения, равного половине толщины интегрального преобразователя 7 давления. Чем выше номинальное преобразуемое давление, тем должна быть толще утоненная часть 13 квадратной кремниевой мембраны. Изготовление утоненной части 13 квадратной кремниевой мембраны толщиной менее 10 мкм приводит к ее разрушению, а при изготовлении очень толстой утоненной части 13 квадратной кремниевой мембраны существенно падает чувствительность интегрального преобразователя 7 давления. Три жестких центра 15.1, 15.2, 15.3 и утолщенная часть 14 квадратной кремниевой мембраны, грани пересечения трех жестких центров 15.1, 15.2, 15.3 и утолщенной части 14 квадратной кремниевой мембраны с утоненной частью 13 квадратной кремниевой мембраны, расположенные параллельно, образуют области механических напряжений. В областях механических напряжений с лицевой стороны 9 интегрального преобразователя 7 давления расположены тензорезисторы 11.Within the supply of nominal pressure from the front side 9 of the integral pressure transducer, the square silicon membrane is deformed within the geometry of the evacuated cavity 19 and, as a result, the resistance of strain gauges 11 located on the front side 9 of the integral pressure transducer 7 changes, leading to a change in the electrical signal taken from aluminum contact pads 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7 of the integrated pressure transducer 7. The square silicon membrane on the reverse side 10 of the integral pressure transducer 7 has a thinned part 13, a thickened part 14 and three rigid centers 15.1, 15.2, 15.3. The reverse side 10 of the integral pressure transducer 7 in the form of a square silicon membrane is created by anisotropic etching. Three rigid centers 15.1, 15.2, 15.3 of a square silicon membrane can have either a square or a different cross section, of any geometric dimensions, depending on the requirements for the element. Based on the experimental results, the thickness of the thinned part 13 of the square silicon membrane, depending on the nominal converted pressure, can vary from 10 μm to a value equal to half the thickness of the integral pressure transducer 7. The higher the nominal converted pressure, the thicker the thinned portion 13 of the square silicon membrane must be. The manufacture of a thinned part 13 of a square silicon membrane with a thickness of less than 10 μm leads to its destruction, and in the manufacture of a very thick thinned part 13 of a square silicon membrane, the sensitivity of the integral pressure transducer 7 drops significantly. Three rigid centers 15.1, 15.2, 15.3 and a thickened part 14 of a square silicon membrane, the intersection faces of three rigid centers 15.1, 15.2, 15.3 and a thickened part 14 of a square silicon membrane with a thinned part 13 of a square silicon membrane, located in parallel, form areas of mechanical stress. In the areas of mechanical stresses on the front side 9 of the integral pressure transducer 7, strain gauges 11 are located.

Интегральный преобразователь 7 давления и основание 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления, высота которого при рассмотрении вида сбоку не регламентирована, но является не больше высоты внутренней части корпуса 1 датчика абсолютного давления, изготовлены из единого материала, в качестве которого используется кремний, и жестко связаны между собой в местах контакта соединения в области утолщенной части 14 квадратной кремниевой мембраны интегрального преобразователя 7 давления слоем легкоплавкого стекла 16 при помощи технологии пайки элементов в вакууме. Герметичное соединение слоем легкоплавкого стекла 16 оборотной стороны 10 интегрального преобразователя 7 давления и основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления сохраняет состояние вакуума в вакуумированной полости 19 между элементами чувствительного элемента 3 абсолютного давления, что позволяет измерять абсолютное давление, то есть давление, подаваемое потоком рабочей среды на лицевую сторону 9 интегрального преобразователя 7 давления относительно вакуума. Свободный ход квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя 7 давления до основания 8 чувствительного элемента абсолютного давления при подаче номинального преобразуемого давления достигается за счет толщины слоя легкоплавкого стекла 16. Форма и размеры вакуумированной полости 19 могут быть любыми и, в частности, они ограничены объемом между оборотной стороной 10 интегрального преобразователя 7 давления, основанием 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления и слоем легкоплавкого стекла 16.The integrated pressure transducer 7 and the base 8 of the absolute pressure sensor 3, the height of which, when viewed from the side view, is not regulated, but is not more than the height of the inner part of the absolute pressure sensor housing 1, are made of a single material, which is silicon, and are rigidly connected between itself at the contact points of the connection in the area of the thickened part 14 of the square silicon membrane of the integrated pressure transducer 7 with a layer of fusible glass 16 using the technology of soldering elements in vacuum. The tight connection with a layer of fusible glass 16 of the reverse side 10 of the integral pressure transducer 7 and the base 8 of the absolute pressure sensor 3 maintains a vacuum state in the evacuated cavity 19 between the elements of the absolute pressure sensor 3, which allows you to measure the absolute pressure, that is, the pressure supplied by the flow of the working medium on the front side 9 of the integral pressure transducer 7 relative to vacuum. The free travel of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7 to the base 8 of the absolute pressure sensor when the nominal pressure being converted is applied is achieved due to the thickness of the fusible glass layer 16. The shape and dimensions of the evacuated cavity 19 can be any and, in particular, they are limited by the volume between the side 10 of the integrated pressure transducer 7, the base 8 of the absolute pressure sensor 3 and a layer of fusible glass 16.

Поверхность интегрального преобразователя 7 давления, входящего в состав поверхности полости корпуса, защищается с помощью коррозионностойкого кремнийорганического защитного покрытия 18 от воздействия коррозии.The surface of the integrated pressure transducer 7, which is part of the surface of the housing cavity, is protected by a corrosion-resistant organosilicon protective coating 18 from corrosion.

Основание 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления из единого материала кремния с цилиндрическими поверхностями по вертикальной оси нижней части 20.2 основания 8 и цилиндрическими поверхностями по горизонтальной оси для области перехода между вертикальными гранями нижней части 20.2 основания 8 и горизонтальной гранью верхней части 20.1 основания 8, где вид снизу представлен на фиг. 4, как и интегральный преобразователь 7 давления, имеет актуальное применение в составе чувствительного элемента 3 абсолютного давления для более эффективного снятия остаточных механических напряжений от корпуса 1 датчика абсолютного давления из-за их релаксации во времени, которые являются одной из главных причин высокой погрешности стабильности выходного сигнала датчика абсолютного давления. В отличие от чувствительного элемента 3 абсолютного давления, содержащего интегральный преобразователь 7 давления и одно соединение в местах контакта соединения в области утолщенной части 14 квадратной кремниевой мембраны интегрального преобразователя 7 давления слоем легкоплавкого стекла 16 с верхней частью 20.1 основания 8 для создания вакуумированной полости 19, где механическая развязка от корпуса 1 датчика абсолютного давления до интегрального преобразователя 7 давления происходит с помощью основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления, имеющего верхнюю часть основания 8 в виде прямоугольного правильного параллелепипеда с горизонтальными гранями квадратной формы и нижнюю часть основания 8 в виде прямоугольного правильного параллелепипеда с горизонтальными гранями квадратной формы, где длина ребра горизонтальных граней верхней части 20.1 основания 8 больше от 2 до 5 раз относительно длины ребра горизонтальных граней нижней части 20.2 основания 8 и длина вертикального ребра вертикальных граней верхней части 20.1 основания 8 больше от 2 до 5 раз относительно длины вертикального ребра вертикальных граней нижней части 20.2 основания 8; верхняя часть 20.1 основания 8 и нижняя часть 20.2 основания 8 расположены соосно друг другу; вертикальные грани верхней части 20.1 основания 8, вертикальные грани нижней части 20.2 основания 8 и грани паза в корпусе 1 датчика абсолютного давления попарно параллельны друг другу; основание 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления нигде не соприкасается с корпусом 1 датчика абсолютного давления кроме соединения нижней части 20.2 основания 8 с корпусом 1 датчика абсолютного давления с помощью клея-герметика 4 и область между основанием 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления и корпусом 1 датчика абсолютного давления может быть любой формы и размеров; модернизированная структура основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления обладает более эффективной механической развязкой от корпуса 1 датчика абсолютного давления, где соединение между основанием 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления и корпусом 1 датчика абсолютного давления происходит с помощью клея-герметика 4, так как основания 8 чувствительного элемента 3 имеет сглаженную форму углов для нижней части 20.2 основания 8 и для соединения в области 21 перехода между вертикальными гранями нижней части 20.2 основания 8 и горизонтальной гранью верхней части 20.1 основания 8, что позволяет снизить влияние остаточных механических напряжений из-за их релаксации во времени, концентрирующихся на углах нижней части 20.2 основания 8 и оказывающих влияние на интегральный преобразователь 7 давления.The base 8 of the absolute pressure sensor 3 made of a single silicon material with cylindrical surfaces along the vertical axis of the bottom part 20.2 of the base 8 and cylindrical surfaces along the horizontal axis for the transition area between the vertical edges of the bottom part 20.2 of the base 8 and the horizontal edge of the top part 20.1 of the base 8, where the view shown below in Fig. 4, as well as the integral pressure transducer 7, has an actual application as part of the absolute pressure sensor 3 for more efficient removal of residual mechanical stresses from the absolute pressure sensor housing 1 due to their relaxation over time, which are one of the main reasons for the high error in the stability of the output absolute pressure sensor signal. In contrast to the absolute pressure sensor 3, which contains an integral pressure transducer 7 and one connection at the points of contact of the connection in the area of the thickened part 14 of the square silicon membrane of the integral pressure transducer 7 with a layer of fusible glass 16 with the upper part 20.1 of the base 8 to create an evacuated cavity 19, where mechanical decoupling from the body 1 of the absolute pressure sensor to the integral pressure transducer 7 occurs using the base 8 of the absolute pressure sensor 3, having the upper part of the base 8 in the form of a rectangular regular parallelepiped with horizontal square edges and the lower part of the base 8 in the form of a rectangular regular parallelepiped with horizontal faces of a square shape, where the length of the edge of the horizontal faces of the upper part 20.1 of the base 8 is 2 to 5 times greater than the length of the edge of the horizontal faces of the lower part 20.2 of the base 8 and the length of the vertical edge of the vertical edges of the upper part 20.1 of the base 8 is greater than 2 to 5 times relative to the length vertical edges of the vertical edges of the lower part 20.2 of the base 8; the upper part 20.1 of the base 8 and the lower part 20.2 of the base 8 are aligned with each other; the vertical edges of the upper part 20.1 of the base 8, the vertical edges of the lower part 20.2 of the base 8 and the edges of the groove in the housing 1 of the absolute pressure sensor are pairwise parallel to each other; the base 8 of the absolute pressure sensor 3 does not come into contact with the body 1 of the absolute pressure sensor anywhere except for the connection of the lower part 20.2 of the base 8 with the body 1 of the absolute pressure sensor using adhesive-sealant 4 and the area between the base 8 of the sensor 3 of absolute pressure and the body 1 of the absolute pressure sensor pressure can be of any shape and size; the upgraded structure of the base 8 of the absolute pressure sensor 3 has a more efficient mechanical decoupling from the body 1 of the absolute pressure sensor, where the connection between the base 8 of the absolute pressure sensor 3 and the body 1 of the absolute pressure sensor element 3 has a smoothed shape of the corners for the lower part 20.2 of the base 8 and for the connection in the region 21 of the transition between the vertical edges of the lower part 20.2 of the base 8 and the horizontal edge of the upper part 20.1 of the base 8, which reduces the effect of residual mechanical stresses due to their relaxation over time , concentrating on the corners of the lower part 20.2 of the base 8 and affecting the integrated pressure transducer 7.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Датчик давления, содержащий в корпусе 1 датчика абсолютного давления чувствительный элемент 3 абсолютного давления способный измерять абсолютное давление, то есть давление, подаваемое потоком рабочей среды на лицевую сторону 9 интегрального преобразователя 7 давления с алюминиевыми контактными площадками 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, тензорезисторами 11 и средствами 12 электрических соединений относительно вакуума.A pressure sensor containing in the housing 1 of the absolute pressure sensor an absolute pressure sensor 3 capable of measuring absolute pressure, that is, the pressure supplied by the flow of the working medium to the front side 9 of the integral pressure transducer 7 with aluminum contact pads 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, strain gauges 11 and means 12 of electrical connections with respect to vacuum.

При подаче номинального давления потоком рабочей среды на чувствительный элемент 3 абсолютного давления, размещенного в корпусе 1 датчика абсолютного давления с семью выводами 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 корпуса 1 датчика абсолютного давления и соединенного с корпусом 1 датчика абсолютного давления клеем-герметиком 4 и алюминиевыми контактными площадками 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7 с выводами 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6 корпуса 1 датчика абсолютного давления алюминиевой проволокой 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 и имеющего вакуумированную полость 19 между интегральным преобразователем 7 давления и основанием 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления, жестко связанные слоем легкоплавкого стекла 16 в области утолщенной части 14 квадратной кремниевой мембраны интегрального преобразователя 7 давления, с лицевой стороны 9 интегрального преобразователя 7 давления через штуцер 17 в корпусе 1 датчика абсолютного давления для подвода давления, происходит перемещение утоненной части 13 и трёх жестких центров 15.1, 15.2, 15.3 квадратной кремниевой мембраны в вакуумированной полости 19 чувствительного элемента давления 3, где толщина слоя легкоплавкого стекла 16 между оборотной стороной 10 интегрального преобразователя 7 давления и основанием 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления позволяет иметь свободный ход мембраны, приводящие к изменению сопротивления тензорезисторов 11 p-типа проводимости, объединенных в мостовую схему средствами 12 электрических соединений и алюминиевыми контактными площадками 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7 интегрального преобразователя 7 давления, сформированных на лицевой стороне 9 интегрального преобразователя 7 давления. Подача напряжения питания и снятие выходного сигнала с чувствительного элемента 3 давления происходит через алюминиевые контактные площадки 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, соединенные с выводами 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6 корпуса 1 алюминиевой проволокой 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5.When the nominal pressure is supplied by the flow of the working medium to the absolute pressure sensor 3, located in the housing 1 of the absolute pressure sensor with seven leads 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 of the housing 1 of the absolute pressure sensor and connected to the housing 1 of the absolute pressure sensor adhesive-sealant 4 and aluminum contact pads 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7 with terminals 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6 of the body 1 of the absolute pressure sensor with aluminum wire 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 and having an evacuated cavity 19 between integral pressure transducer 7 and the base 8 of the absolute pressure sensor 3, rigidly connected by a layer of fusible glass 16 in the area of the thickened part 14 of the square silicon membrane of the integral pressure transducer 7, from the front side 9 of the integral pressure transducer 7 through the fitting 17 in the housing 1 of the absolute pressure sensor for pressure supply, the thinned part 13 and three rigid centers 15.1, 15.2, 15.3 of the square silicon membrane move in the evacuated cavity 19 of the pressure sensing element 3, where the thickness of the fusible glass layer 16 between the reverse side 10 of the integral pressure transducer 7 and the base 8 of the absolute sensing element 3 pressure allows you to have a free movement of the membrane, leading to a change in the resistance of strain gauges 11 of p-type conductivity, combined in a bridge circuit by means of 12 electrical connections and aluminum contact pads 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7 of the integrated pressure transducer 7, formed on the front side 9 of the integrated pressure transducer 7. The supply voltage is applied and the output signal is removed from the pressure sensitive element 3 through aluminum contact pads 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, connected to terminals 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6 of the housing 1 with aluminum wire 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 , 6.5.

При измерении погрешности по стабильности датчика абсолютного давления, как показано на фиг. 5, геометрия сборочной конструкции чувствительного элемента 3 абсолютного давления с использованием модернизированной структуры основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления из единого материала из кремния, содержащего верхнюю часть 20.1 основания 8 в виде прямоугольного правильного параллелепипеда с горизонтальными гранями квадратной формы и нижнюю часть 20.2 основания 8 в виде прямоугольного правильного параллелепипеда с горизонтальными гранями квадратной формы, где длина ребра горизонтальных граней верхней части 20.1 основания 8 больше от 2 до 5 раз относительно длины ребра горизонтальных граней нижней части 20.2 основания 8 и длина вертикального ребра вертикальных граней верхней части 20.1 основания 8 больше от 2 до 5 раз относительно длины вертикального ребра вертикальных граней нижней части 20.2 основания 8 и размеры горизонтальных граней верхней части 20.1 основания 8 равны размерам интегрального преобразователя 7 давления, а также где дополнительно сечения в плоскости горизонтальных граней всего объема нижней части 20.2. основания 8 имеет квадратную форму с закругленными углами выпуклой формы с радиусом закругления угла, величина которого принадлежит диапазону от 1/8 до 1/4 относительно длины ребра горизонтальных граней, в форме гиперэллипса, и соединение в области 21 перехода между вертикальными гранями нижней части 20.2 основания 8 и горизонтальной гранью верхней части 20.1 основания 8 в сечении в плоскости вертикальных граней нижней 20.2 и верхней части 20.1 основания 8 имеет вогнутую форму с радиусом закругления угла, величина которого принадлежит диапазону от 1/4 до 1/2 относительно длины ребра вертикальных граней нижней части 20.2 основания 8, достигается возможность сокращения остаточных механических напряжений от корпуса 1 датчика абсолютного давления из-за их релаксации во времени, являющихся одной из главных причин роста погрешности по стабильности выходного сигнала датчика абсолютного давления. Если нижняя часть 20.2 основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления в сечении по плоскости горизонтальных граней всего объема нижней части 20.2 основания 8 имеет радиус закругления угла гиперэллипса менее чем в 1/8 раза меньше относительно длины ребра горизонтальных граней нижней части 20.2 основания 8, то эффект распределения остаточных механический напряжений будет незначительным. Если нижняя часть 20.2 основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления в сечении по плоскости горизонтальных граней всего объема нижней части 20.2 основания 8 имеет радиус закругления угла гиперэллипса более чем в 1/4 раз меньше относительно длины ребра горизонтальных граней нижней части 20.2 основания 8, то чувствительный элемент 3 абсолютного давления не соединится методами микроэлектронных технологий с корпусом 1 датчика абсолютного давления алюминиевой проволокой 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 в связи с недостаточной жесткостью связи клеем-герметиком 4 основания 8 чувствительный элемент 3 абсолютного давления с корпусом 1 датчика абсолютного давления. Если в основании 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления соединение в области перехода между вертикальными гранями нижней части 20.2 основания 8 и горизонтальной гранью верхней части 20.1 основания 8 в сечении в плоскости вертикальных граней нижней 20.2 и верхней части 20.1 основания 8 имеет вогнутую форму с радиусом закругления угла более чем в 1/2 или менее чем в 1/4 раза меньше относительно длины ребра вертикальных граней нижней части 20.2 основания 8, то эффект распределения остаточных механический напряжений будет незначительным. Стабильность выходного сигнала датчика абсолютного давления повышается за счет минимизации образования областей высоких концентрации механических напряжений на краях нижней части 20.2 основания 8, возникающих в результате соединения чувствительного элемента 3 абсолютного давления с корпусом 1 датчика абсолютного давления клеем-герметиком 4, которые оказывают влияние на интегральный преобразователь 7 давления.When measuring the stability error of the absolute pressure sensor, as shown in FIG. 5, the geometry of the assembly structure of the absolute pressure sensing element 3 using the modernized structure of the base 8 of the absolute pressure sensing element 3 from a single silicon material, containing the upper part 20.1 of the base 8 in the form of a rectangular regular parallelepiped with horizontal square edges and the lower part 20.2 of the base 8 in in the form of a rectangular regular parallelepiped with horizontal square edges, where the length of the edge of the horizontal edges of the upper part 20.1 of the base 8 is 2 to 5 times greater than the length of the edge of the horizontal faces of the lower part 20.2 of the base 8 and the length of the vertical edge of the vertical edges of the upper part 20.1 of the base 8 is greater than 2 up to 5 times relative to the length of the vertical edge of the vertical edges of the lower part 20.2 of the base 8 and the dimensions of the horizontal edges of the upper part 20.1 of the base 8 are equal to the dimensions of the integral pressure transducer 7, and also where additionally the sections in the plane of the horizontal faces of the entire volume of the lower part 20.2. the base 8 has a square shape with rounded corners of a convex shape with a corner radius, the value of which belongs to the range from 1/8 to 1/4 relative to the length of the edge of the horizontal faces, in the form of a hyperellipse, and the connection in the region 21 of the transition between the vertical faces of the lower part 20.2 of the base 8 and the horizontal edge of the upper part 20.1 of the base 8 in the section in the plane of the vertical edges of the lower 20.2 and the upper part 20.1 of the base 8 has a concave shape with a corner radius, the value of which belongs to the range from 1/4 to 1/2 relative to the length of the edge of the vertical faces of the lower part 20.2 of the base 8, it is possible to reduce the residual mechanical stresses from the housing 1 of the absolute pressure sensor due to their relaxation in time, which is one of the main reasons for the increase in the error in the stability of the output signal of the absolute pressure sensor. If the lower part 20.2 of the base 8 of the sensing element 3 of absolute pressure in the section along the plane of the horizontal faces of the entire volume of the lower part 20.2 of the base 8 has a hyperellipse corner radius of less than 1/8 times less than the length of the edge of the horizontal faces of the lower part 20.2 of the base 8, then the effect distribution of residual mechanical stresses will be insignificant. If the lower part 20.2 of the base 8 of the sensing element 3 of absolute pressure in the section along the plane of the horizontal faces of the entire volume of the lower part 20.2 of the base 8 has a hyperellipse corner radius of more than 1/4 times less relative to the length of the edge of the horizontal faces of the lower part 20.2 of the base 8, then the sensitive absolute pressure element 3 will not be connected by microelectronic technologies to absolute pressure sensor housing 1 with aluminum wire 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 due to insufficient rigidity of the connection with adhesive-sealant 4 bases 8 absolute pressure sensor element 3 with absolute pressure sensor housing 1. If in the base 8 of the absolute pressure sensor 3 the connection in the transition area between the vertical edges of the bottom part 20.2 of the base 8 and the horizontal edge of the top part 20.1 of the base 8 in the section in the plane of the vertical edges of the bottom 20.2 and the top 20.1 of the base 8 has a concave shape with a corner radius more than 1/2 or less than 1/4 times less relative to the length of the edge of the vertical edges of the lower part 20.2 of the base 8, then the effect of distribution of residual mechanical stresses will be insignificant. The stability of the output signal of the absolute pressure sensor is increased by minimizing the formation of areas of high concentration of mechanical stresses at the edges of the lower part 20.2 of the base 8, resulting from the connection of the absolute pressure sensor 3 to the body 1 of the absolute pressure sensor with adhesive-sealant 4, which affect the integrated transducer 7 pressure.

Для минимизации влияния от воздействий коррозии, вызывающих увеличение погрешности по стабильности выходного сигнала датчика абсолютного давления поверхность интегрального преобразователя 7 давления, входящего в состав поверхности полости корпуса, защищается с помощью коррозионностойкого кремнийорганического защитного покрытия 18.To minimize the effect of corrosion, causing an increase in the error in the stability of the output signal of the absolute pressure sensor, the surface of the integral pressure transducer 7, which is part of the surface of the housing cavity, is protected by a corrosion-resistant organosilicon protective coating 18.

Таким образом, достигается указанный технический результат, а именно повышение стабильности выходного сигнала датчика абсолютного давления, вследствие минимизации образования областей высоких концентрации механических напряжений на краях нижней части 20.2 основания 8, возникающих в результате соединения чувствительного элемента 3 абсолютного давления с корпусом 1 датчика абсолютного давления клеем-герметиком 4, которые оказывают влияние на интегральный преобразователь 7 давления.Thus, the specified technical result is achieved, namely, the increase in the stability of the output signal of the absolute pressure sensor, due to the minimization of the formation of areas of high concentration of mechanical stresses at the edges of the lower part 20.2 of the base 8, resulting from the connection of the absolute pressure sensor 3 with the absolute pressure sensor housing 1 with glue -sealant 4, which affect the integrated pressure transducer 7.

Claims

An absolute pressure sensor of increased stability, comprising a housing and an absolute pressure sensitive element installed in it with an integral pressure transducer and contact pads, means for electrical connections of the absolute pressure sensitive element and one channel made in the housing for supplying medium pressure, mechanical connection of the integral pressure transducer and the base is made with a layer of fusible glass, and the absolute pressure sensing element with the body is made with adhesive-sealant, the electrical connections of the absolute pressure sensing element are made by microelectronic technologies, there is a vacuum cavity for the absolute pressure sensing element, and anticorrosion protection is made in the form of a corrosion-resistant organosilicon protective coating surface of the housing cavity, the absolute pressure sensor in the housing with leads contains a fitting for supplying nominal pressure from the front part of the integral pressure transducer, located between the first and seventh leads of the housing along the perimeter of the housing, contains an absolute pressure sensor connected by aluminum contact pads to the leads of the aluminum housing wire in the following connection sequence: the third aluminum pad with the first aluminum wire - with the second terminal, the fourth aluminum pad with the second aluminum wire - with the third terminal, the fifth aluminum pad with the third aluminum wire - with the fourth terminal, the sixth aluminum pad with the fourth aluminum wire - with the fifth terminal and the seventh aluminum contact pad with the fifth aluminum wire - with the sixth terminal; absolute pressure sensing element contains an integrated pressure transducer consisting of n-type silicon, and on the front side of which p-type strain gauges, electrical connections and aluminum contact pads are formed, combined in a bridge circuit, and on the reverse side of which a mechanical a part with a thin flexible symmetrically made square silicon membrane with a thickened part, a thinned part, where the thickness of the thinned part of the membrane is from 10 μm to a value equal to half the thickness of the integral pressure transducer, and with three rigid centers of the silicon membrane, the junctions of which are the points of concentration of mechanical stresses; the base of the absolute pressure sensitive element is made of a single silicon material to relieve residual mechanical stresses from the housing, containing the upper part of the base in the form of a rectangular regular parallelepiped with square horizontal edges and the lower part of the base in the form of a rectangular regular parallelepiped with horizontal square edges, where the length the edges of the horizontal faces of the upper part of the base are 2 to 5 times larger than the length of the edges of the horizontal faces of the lower part of the base, and the length of the vertical edges of the vertical faces of the upper part of the base is 2 to 5 times larger than the length of the vertical edges of the vertical faces of the lower part of the base, and the dimensions of the horizontal faces the upper part of the base is equal to the dimensions of the integral pressure transducer; where the integral pressure transducer and the base of the absolute pressure sensing element are hermetically connected by one layer of fusible glass in the contact areas of the connection, where an evacuated cavity is formed between the reverse mechanical side of the integral pressure transducer and the base of the absolute pressure sensing element for further measurement of absolute pressure, characterized in that the cross sections in the planes of the horizontal faces of the entire volume of the lower part of the base have a square shape with rounded corners of a convex shape with a corner radius, the value of which belongs to the range from 1/8 to 1/4 relative to the length of the edge of the horizontal faces, and a connection in the transition area between the vertical faces of the lower part of the base and the horizontal face of the upper part of the base in the section in the plane of the vertical faces of the lower and upper parts of the base has a concave shape with a corner radius, the value of which belongs to the range from 1/4 to 1/2 relative to the length of the edge of the vertical faces of the lower part of the base.