RU223684U1

RU223684U1 - Mechanically ultra-high-strength absolute pressure sensor

Info

Publication number: RU223684U1
Application number: RU2024100973U
Authority: RU
Inventors: Михаил Викторович Басов
Filing date: 2024-01-16
Publication date: 2024-02-28

Abstract

Датчик абсолютного давления содержит чувствительный элемент абсолютного давления, состоящий из кремниевого интегрального преобразователя давления, структуры кремниевого основания с верхней и нижней частью в виде прямоугольных правильных параллелепипедов, 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, а также содержит механический упор квадратной формы, расположенный на верхней горизонтальной грани верхней части основания соосно верхней и нижней частям основания чувствительного элемента абсолютного давления, а также имеющий размер высоты в диапазоне от 1/3 до 2/3 от толщины слоя легкоплавкого стекла. Корпус датчика абсолютного давления содержит расположенный по центру штуцер цилиндрической формы с размером диаметра от 3/4 до 4/5 от длины ребра горизонтальной грани нижней части основания и механическое соединение основания чувствительного элемента абсолютного давления с корпусом выполнено клеем-герметиком в четырех точках по углам нижней части основания, где цилиндрическая фигура клея-герметика имеет высоту от 50 до 100 микрометров и размер диаметра от 1/5 до 1/4 от длины ребра горизонтальной грани нижней части основания. Герметичное соединение в вакууме оборотной части преобразователя давления и основания слоем легкоплавкого стекла образует вакуумную полость, позволяющую измерять абсолютное давление при подаче потока среды на лицевую сторону преобразователя. Благодаря торможению и разбиению высокоскоростной подачи перегрузочного давления потоком среды в соединении между основанием чувствительного элемента, корпусом датчика абсолютного давления и фигурами из клея-герметика, а также использованию механического упора на основании чувствительного элемента давления происходит остановка изгиба мембраны интегрального преобразователя давления до момента, когда утоненная часть мембраны интегрального преобразователя давления ломается от механической перегрузки давлением со скоростью подачи давления до 500 кПа/мс. 6 ил. The absolute pressure sensor contains a sensing element of absolute pressure, consisting of a silicon integrated pressure transducer, a silicon base structure with an upper and lower part in the form of rectangular regular parallelepipeds, where the length of the edge of the horizontal edges of the upper part of the base is 2 to 5 times greater than the length of the edge of the horizontal edges of the bottom parts of the base, and the length of the vertical edge of the vertical edges of the upper part of the base is greater from 2 to 5 times relative to the length of the vertical edge of the vertical edges of the lower part of the base, and also contains a square-shaped mechanical stop located on the upper horizontal edge of the upper part of the base coaxially with the upper and lower parts of the base absolute pressure sensitive element, and also having a height size in the range from 1/3 to 2/3 of the thickness of the fusible glass layer. The housing of the absolute pressure sensor contains a centrally located cylindrical fitting with a diameter of 3/4 to 4/5 of the length of the edge of the horizontal edge of the lower part of the base and the mechanical connection of the base of the absolute pressure sensitive element with the housing is made with adhesive-sealant at four points in the corners of the lower part parts of the base, where the cylindrical figure of the adhesive-sealant has a height of 50 to 100 micrometers and a diameter of 1/5 to 1/4 of the length of the edge of the horizontal face of the lower part of the base. A hermetically sealed vacuum connection between the reverse part of the pressure transducer and the base with a layer of fusible glass forms a vacuum cavity that makes it possible to measure absolute pressure when a medium flow is supplied to the front side of the transducer. Due to the braking and breaking of the high-speed supply of overload pressure by the flow of medium in the connection between the base of the sensing element, the body of the absolute pressure sensor and the adhesive-sealant figures, as well as the use of a mechanical stop on the base of the sensing pressure element, the bending of the membrane of the integrated pressure transducer is stopped until the thinned part of the membrane of the integral pressure transducer breaks due to mechanical pressure overload with a pressure supply rate of up to 500 kPa/ms. 6 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 measurement technology and automation and can be used in small-sized absolute pressure sensors into an electrical signal.

Известен датчик абсолютного давления с повышенной механической прочностью 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 коррозионностойкого 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 микрометров 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, дополнительно содержит механический упор в виде правильного параллелепипеда, расположенный на верхней горизонтальной грани верхней части основания соосно верхней и нижней частям основания чувствительного элемента абсолютного давления, где все грани механического упора параллельны всем граням верхней и нижней части основания, а также имеющий размер ребра горизонтальной грани квадратной формы, не превышающей расстояния между границами слоя легкоплавкого стекла, и размер высоты в диапазоне от 1/3 до 2/3 от толщины слоя легкоплавкого стекла. Патент РФ на полезную модель №219402, МПК G01L 9/00, 14.07.2023. Данное решение принято в качестве прототипа.A known absolute pressure sensor with increased mechanical strength contains a housing and installed in it: a sensing element of absolute pressure with an integral pressure transducer and contact pads, means of electrical connections of the sensing element of absolute pressure and one channel made in the housing for supplying medium pressure, a mechanical connection of the integral the pressure transducer and the base are made of a layer of fusible glass and the absolute pressure sensitive element with the housing is made with adhesive-sealant, the electrical connections of the absolute pressure sensitive element are made using microelectronic technologies, there is an evacuated cavity for the absolute pressure sensitive element and anti-corrosion protection is made in the form of a corrosion-resistant silicone protective surface coating cavity of the housing, the absolute pressure sensor in the housing with leads contains a fitting for supplying nominal pressure from the front part of the integrated pressure transducer, located between the first and seventh terminal of the housing along the perimeter of the housing, contains an absolute pressure sensitive element connected by aluminum contact pads to the housing leads with aluminum 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 a fifth aluminum wire and a sixth terminal; The absolute pressure sensitive element contains an integrated pressure transducer consisting of n-type silicon and on the front side of which strain gauges of p-type conductivity, electrical connection means and aluminum contact pads combined into a bridge circuit are formed, and on the reverse side of which a 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 ranges from 10 micrometers to a value equal to half the thickness of the integrated pressure transducer, and with three rigid centers of the silicon membrane, the junctions of which are places of concentration of mechanical stress ; the base of the absolute pressure sensitive element is made of a single material made of silicon to remove residual mechanical stresses from the housing, containing the upper part of the base in the form of a rectangular regular parallelepiped with horizontal square 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 edges of the upper part of the base are greater from 2 to 5 times relative to the length of the edge of the horizontal edges of the lower part of the base and the length of the vertical edge of the vertical edges of the upper part of the base is greater from 2 to 5 times relative to the length of the vertical edge of the vertical edges of the lower part of the base and the dimensions of the horizontal edges of the upper part the bases are equal to the dimensions of the integrated 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 a vacuum 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, additionally contains a mechanical stop in the form of a regular parallelepiped, located on the upper horizontal face of the upper part of the base coaxially with the upper and lower parts of the base of the absolute pressure sensitive element, where all faces of the mechanical stop are parallel to all faces of the upper and lower parts of the base, and also having the size of the edge of the horizontal face of a square shape, not exceeding the distance between boundaries of the fusible glass layer, and the height size in the range from 1/3 to 2/3 of the thickness of the fusible glass layer. RF patent for utility model No. 219402, IPC G01L 9/00, 07/14/2023. This solution was adopted as a prototype.

Недостатком прототипа является низкая механическая прочность датчика абсолютного давления при высокоскоростной подаче перегрузочного давления.The disadvantage of the prototype is the low mechanical strength of the absolute pressure sensor with high-speed supply of overload pressure.

Поскольку высокоскоростная подача перегрузочного давления на датчик абсолютного давления происходит через штуцер непосредственно на чувствительный элемент абсолютного давления без торможения и разбиения потока среды.Since the high-speed supply of overload pressure to the absolute pressure sensor occurs through the fitting directly to the absolute pressure sensing element without braking or breaking the flow of the medium.

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

Техническим результатом полезной модели является повышение механической прочности датчика абсолютного давления при высокоскоростной подаче перегрузочного давления.The technical result of the utility model is to increase the mechanical strength of the absolute pressure sensor with high-speed supply of overload pressure.

Технический результат достигается тем, что механически сверхвысокопрочный датчик абсолютного давления 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 коррозионностойкого 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, 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 микрометров 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, а также содержит механический упор в виде правильного параллелепипеда, расположенный на верхней горизонтальной грани верхней части основания соосно верхней и нижней частям основания чувствительного элемента абсолютного давления, где все грани механического упора параллельны всем граням верхней и нижней частей основания, а также имеющий размер ребра горизонтальной грани квадратной формы, не превышающей расстояния между границами слоя легкоплавкого стекла, и размер высоты в диапазоне от 1/3 до 2/3 от толщины слоя легкоплавкого стекла; корпус датчика абсолютного давления содержит восемь выводов и штуцер цилиндрической формы с диаметром от 3/4 до 4/5 от длины ребра горизонтальной грани нижней части основания чувствительного элемента абсолютного давления для подачи давления среды с лицевой стороны интегрального преобразователя давления, расположенный по центру корпуса соосно чувствительному элементу датчика абсолютного давления, и механическое соединение основания чувствительного элемента абсолютного давления с корпусом выполнено клеем-герметиком в четырех точках по углам нижней горизонтальной грани нижней части основания, где цилиндрическая фигура клея-герметика имеет высоту от 50 до 100 микрометров и размер диаметра от 1/5 до 1/4 от длины ребра горизонтальной грани нижней части основания и расположена между ребрами горизонтальных граней нижней части основания и вне площади штуцера корпуса датчика абсолютного давления.The technical result is achieved in that the mechanically ultra-high-strength absolute pressure sensor contains a housing and installed in it: an absolute pressure sensing element with an integral pressure transducer and contact pads, means for electrical connections of the absolute pressure sensing element and one channel made in the housing for supplying medium pressure, the mechanical connection of the integral pressure transducer and the base is made with a layer of fusible glass and the absolute pressure sensitive element with the housing is made with adhesive-sealant, the electrical connections of the absolute pressure sensitive element are made using microelectronic technologies, there is an evacuated cavity for the absolute pressure sensitive element and anti-corrosion protection is made in the form of corrosion-resistant silicone protective coating of 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, contains an absolute pressure sensitive element connected by aluminum contact pads to the housing leads with aluminum wire in the following connection sequence: third aluminum contact pad of the first aluminum wire with the second terminal, fourth aluminum pad of the second aluminum wire with the third terminal, fifth aluminum pad of the third aluminum wire with the fourth terminal, sixth aluminum pad of the fourth aluminum wire with the fifth terminal and seventh aluminum pad of the fifth aluminum wire with the sixth output; the absolute pressure sensitive element contains an integrated pressure transducer consisting of n-type silicon and on the front side of which strain gauges of p-type conductivity, electrical connection means and aluminum contact pads combined into a bridge circuit are formed, and on the reverse side of which a 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 ranges from 10 micrometers to a value equal to half the thickness of the integrated pressure transducer, and with three rigid centers of the silicon membrane, the junctions of which are places of concentration of mechanical stress ; the base of the absolute pressure sensitive element is made of a single material made of silicon to remove residual mechanical stresses from the housing, containing the upper part of the base in the form of a rectangular regular parallelepiped with horizontal square 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 edges of the upper part of the base are greater from 2 to 5 times relative to the length of the edge of the horizontal edges of the lower part of the base and the length of the vertical edge of the vertical edges of the upper part of the base is greater from 2 to 5 times relative to the length of the vertical edge of the vertical edges of the lower part of the base and the dimensions of the horizontal edges 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 joint contact areas, 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 , and also contains a mechanical stop in the form of a regular parallelepiped, located on the upper horizontal face of the upper part of the base coaxially with the upper and lower parts of the base of the absolute pressure sensitive element, where all faces of the mechanical stop are parallel to all faces of the upper and lower parts of the base, and also having the size of a horizontal rib square-shaped edges not exceeding the distance between the boundaries of the fusible glass layer, and the height size in the range from 1/3 to 2/3 of the thickness of the fusible glass layer; the absolute pressure sensor housing contains eight leads and a cylindrical fitting with a diameter of 3/4 to 4/5 of the length of the edge of the horizontal face of the lower part of the base of the absolute pressure sensing element for supplying medium pressure from the front side of the integrated pressure transducer, located in the center of the housing coaxially with the sensitive element element of the absolute pressure sensor, and the mechanical connection of the base of the absolute pressure sensitive element with the body is made with adhesive-sealant at four points at the corners of the lower horizontal edge of the lower part of the base, where the cylindrical figure of the adhesive-sealant has a height of 50 to 100 micrometers and a diameter of 1/ 5 to 1/4 of the length of the edge of the horizontal edge of the lower part of the base and is located between the edges of the horizontal edges of the lower part of the base and outside the area of the fitting of the absolute pressure sensor housing.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the utility model is illustrated by drawings, where:

1 - корпус датчика абсолютного давления;1 - absolute pressure sensor housing;

2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 - выводы корпуса датчика абсолютного давления;2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 - terminals of the absolute pressure sensor housing;

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

4.1, 4.2, 4.3, 4.4 - клей-герметик;4.1, 4.2, 4.3, 4.4 - 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 contact 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 3 абсолютного давления из кремния n-типа проводимости;7 - integrated pressure transducer of the absolute pressure sensitive element 3 made of n-type silicon;

8 - основание чувствительного элемента 3 абсолютного давления;8 - base of the absolute pressure sensor 3;

9 - лицевая сторона интегрального преобразователя 7 давления;9 - front side of the integrated pressure transducer 7;

10 - оборотная механическая сторона интегрального преобразователя 7 давления в виде квадратной кремниевой мембраны;10 - reverse mechanical side of the integrated pressure transducer 7 in the form of a square silicon membrane;

11 - тензорезисторы интегрального преобразователя 7 давления p-типа проводимости;11 - strain gauges of the integral pressure transducer 7 of p-type conductivity;

12 - средства электрических соединений интегрального преобразователя 7 давления;12 - means of electrical connections of the integrated pressure converter 7;

13 - утоненная часть квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя 7 давления;13 - thinned part of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure converter 7;

14 - утолщенная часть квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя 7 давления;14 - thickened part of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure converter 7;

15.1, 15.2, 15.3 - жесткие центры квадратной кремниевой мембраны 10;15.1, 15.2, 15.3 - rigid centers of the square silicon membrane 10;

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

17 - штуцер в корпусе 1 датчика абсолютного давления;17 - fitting in housing 1 of the absolute pressure sensor;

18 - коррозионностойкое кремнийорганическое защитное покрытие;18 - corrosion-resistant silicone protective coating;

19 - вакуумированная полость;19 - evacuated cavity;

20.1, 20.2 - верхняя и нижняя часть основания чувствительного элемента 3 абсолютного давления;20.1, 20.2 - upper and lower parts of the base of the absolute pressure sensitive element 3;

21 - механический упор чувствительного элемента 3 давления.21 - mechanical stop of the pressure sensitive element 3.

На фиг. 1 представлен вид сверху сборки датчика абсолютного давления.In fig. Figure 1 shows a top view of the absolute pressure sensor assembly.

На фиг. 2 представлен вид сбоку сборки датчика абсолютного давления.In fig. Figure 2 is a side view of the MAP sensor assembly.

На фиг. 3 представлен вид снизу сборки датчика абсолютного давления.In fig. Figure 3 shows a bottom view of the absolute pressure sensor assembly.

На фиг. 4 представлен вид сбоку интегрального преобразователя давления.In fig. 4 is a side view of an integrated pressure transducer.

На фиг. 5 представлен вид снизу основания чувствительного элемента абсолютного давления.In fig. Figure 5 is a bottom view of the base of the absolute pressure sensing element.

На фиг. 6 представлен вид сверху основания чувствительного элемента абсолютного давления.In fig. 6 is a top view of the base of the absolute pressure sensing element.

Устройство содержит (фиг. 1) корпус 1 и установленные в нем: чувствительный элемент 3 абсолютного давления с интегральным преобразователем 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 19 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, 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 10 с утолщенной частью 14, утоненной частью 13, где толщина утоненной части 13 мембраны 10 составляет от 10 микрометров до значения, равного половине толщины интегрального преобразователя 7 давления, и с тремя жесткими центрами 15 кремниевой мембраны 10, 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 основание 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления содержит механический упор 21 в виде правильного параллелепипеда, расположенный на верхней горизонтальной грани верхней части 20.1 основания 8 соосно верхней 20.1 и нижней частям 20.2 основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления, то есть все три оси симметрии механического упора в виде правильного параллелепипеда соосны всем трем осям симметрии верхней и нижней частям основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления в виде правильного параллелепипеда, где все грани механического упора 21 параллельны всем граням верхней 20.1 и нижней 20.2 части основания 8, а также имеющий размер ребра горизонтальной грани квадратной формы, не превышающей расстояния между границами слоя 16 легкоплавкого стекла, и размер высоты в диапазоне от 1/3 до 2/3 от толщины слоя 16 легкоплавкого стекла, где интегральный преобразователь давления 7 и основание 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления герметично соединены одним слоем 16 легкоплавкого стекла в областях контакта соединения, где образована вакуумированная полость 19 между оборотной механической стороной 10 интегрального преобразователя давления 7 и основанием 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления для дальнейшего измерения абсолютного давления, а также корпус 1 датчика абсолютного давления содержит восемь выводов 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 и штуцер 17 цилиндрической формы с диаметром от 3/4 до 4/5 от длины ребра горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления для подачи давления среды с лицевой стороны 9 интегрального преобразователя 7 давления, расположенный по центру корпуса 1 соосно чувствительному элементу 3 датчика абсолютного давления, и механическое соединение основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления с корпусом 1 выполнено клеем-герметиком 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 в четырех точках по углам нижней горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8, где цилиндрическая фигура клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 имеет высоту от 50 до 100 микрометров и размер диаметра от 1/5 до 1/4 от длины ребра горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 9 и расположена между ребрами горизонтальных граней нижней части 20.2 основания 8 и вне площади штуцера 17 корпуса 1 датчика абсолютного давления, чтобы исключить препятствованию подаче давления на чувствительный элемент 3 абсолютного давления.The device contains (Fig. 1) a housing 1 and installed in it: a sensing element 3 of absolute pressure with an integrated pressure transducer 7 and contact pads 5, means 12 of electrical connections of the sensing element 3 of absolute pressure and one channel made in the housing 1 for supplying pressure environment, the mechanical connection of the integrated pressure transducer 7 and the base 8 is made with a layer of fusible glass 16 and the absolute pressure sensitive element 3 with the housing 1 is made with adhesive-sealant 4, the electrical connections of the absolute pressure sensitive element 3 are made using microelectronic technologies, there is an evacuated cavity 19 for the sensitive element 3 absolute pressure and anti-corrosion protection is made in the form of a corrosion-resistant silicone protective coating 18 of the surface of the cavity 19 of the housing 1, the absolute pressure sensor in the housing 1 with leads 2 contains a fitting 17 for supplying nominal pressure from the front part 9 of the integrated pressure transducer 7, contains a sensitive element 3 absolute pressure, connected by aluminum contact pads 5 to terminals 2 of the housing 1 by aluminum wire 6 in the following connection sequence: third aluminum contact pad 5.3 by first aluminum wire 6.1 with second terminal 2.2, fourth aluminum contact pad 5.4 by second aluminum wire 6.2 with third terminal 2.3, fifth aluminum pad 5.5 with third aluminum wire 6.3 with fourth pin 2.4, sixth aluminum pad 5.6 with fourth aluminum wire 6.4 with fifth pin 2.5 and seventh aluminum pad 5.7 with fifth aluminum wire 6.5 with sixth pin 2.6; The absolute pressure sensitive element 3 contains an integral pressure transducer 7, consisting of silicon of n-type conductivity and on the front side 9 of which strain gauges 11 of p-type conductivity are formed, electrical connection means 12 and aluminum contact pads 5, combined in a bridge circuit, and on the back side 10 of which is formed by etching a mechanical part with a thin flexible symmetrically made square silicon membrane 10 with a thickened part 14, a thinned part 13, where the thickness of the thinned part 13 of the membrane 10 ranges from 10 micrometers to a value equal to half the thickness of the integrated pressure transducer 7, and with three rigid centers 15 of the silicon membrane 10, the junctions of which are places of concentration of mechanical stress; the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3 is made of a single material made of silicon to relieve residual mechanical stresses from the housing 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 edges of a square shape, where the length of the edge of the horizontal edges of the upper part 20.1 of the base 8 is greater from 2 to 5 times relative to the length of the edge of the horizontal edges 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 from 2 to 5 times relative to the length 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, where the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3 contains a mechanical stop 21 in the form of a regular parallelepiped, located on the upper horizontal edge of the upper part 20.1 the base 8 is coaxial with the upper 20.1 and lower parts 20.2 of the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3, that is, all three symmetry axes of the mechanical stop in the form of a regular parallelepiped are coaxial with all three symmetry axes of the upper and lower parts of the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3 in the form of a regular parallelepiped, where all the edges of the mechanical stop 21 are parallel to all the edges of the upper 20.1 and lower 20.2 parts of the base 8, and also having the size of the edge of the horizontal edge of a square shape, not exceeding the distance between the boundaries of the fusible glass layer 16, and the height size in the range from 1/3 to 2/ 3 from the thickness of the fusible glass layer 16, where the integral pressure transducer 7 and the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3 are hermetically connected by one layer 16 of fusible glass in the connection contact areas where a vacuum cavity 19 is formed between the reverse mechanical side 10 of the integral pressure transducer 7 and the base 8 sensor element 3 of absolute pressure for further measurement of absolute pressure, as well as the housing 1 of the absolute pressure sensor contains eight leads 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 and a cylindrical fitting 17 with a diameter of 3/4 to 4/ 5 from the length of the edge of the horizontal face of the lower part 20.2 of the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3 for supplying medium pressure from the front side 9 of the integrated pressure transducer 7, located in the center of the housing 1 coaxially with the sensitive element 3 of the absolute pressure sensor, and the mechanical connection of the base 8 of the sensitive element 3 absolute pressure with the body 1 is made with adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 at four points at the corners of the lower horizontal edge of the lower part 20.2 of the base 8, where the cylindrical figure of the adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 has a height of 50 to 100 micrometers and the diameter size is from 1/5 to 1/4 of the length of the edge of the horizontal edge of the lower part 20.2 of the base 9 and is located between the edges of the horizontal edges of the lower part 20.2 of the base 8 and outside the area of the fitting 17 of the body 1 of the absolute pressure sensor, in order to prevent interference with the supply of pressure to the sensitive absolute pressure element 3.

Механически сверхвысокопрочный датчик абсолютного давления содержит корпус 1 датчика абсолютного давления, имеющий круглую или любую другую форму при рассмотрении вида сверху, с восьмью выводами 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 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, 2.8 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 цилиндрической формы с размером диаметра от 3/4 до 4/5 от длины ребра горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления 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 центру корпуса 1 датчика абсолютного давления и имеющего круглую 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 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 в четырех точках по углам нижней горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 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 со 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). Основание 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления содержит механический упор 21 в виде правильного параллелепипеда, расположенный на верхней горизонтальной грани верхней части 20.1 основания 8 соосно верхней 20.1 и нижней частям 20.2 основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления, где все грани механического упора 21 параллельны всем граням верхней 20.1 и нижней 20.2 части основания 8, а также имеющий размер ребра горизонтальной грани квадратной формы, не превышающей расстояния между границами слоя 16 легкоплавкого стекла, поскольку иначе механический упор 21 будет расположен впритык к границам слоя 16 легкоплавкого стекла, и размер высоты в диапазоне от 1/3 до 2/3 от толщины слоя 16 легкоплавкого стекла.Mechanically, the ultra-high-strength absolute pressure sensor includes an absolute pressure sensor housing 1 having a round or any other shape when viewed from a top view, with eight terminals 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 of the absolute pressure sensor housing 1 having a round or any other 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, 2.8 when considering the side view is not regulated, but is not greater than the height of the inner part of the housing 1 an absolute pressure sensor, as well as the relative position of which can also be any and, in particular, symmetrical; fitting 17 is cylindrical in shape with a diameter size from 3/4 to 4/5 of the length of the edge of the horizontal face of the lower part 20.2 of the base 8 of the sensing element 3 of absolute pressure in the body 1 of the absolute pressure sensor for supplying nominal pressure to the sensing element 3 of absolute pressure from the front side 9 integrated pressure transducer 7, located in the center of the absolute pressure sensor housing 1 and having a round shape when viewed from above. In the housing 1 of the absolute pressure sensor there is a sensitive element 3 of absolute pressure, connected to the housing 1 of the absolute pressure sensor with adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 at four points at the corners of the lower horizontal edge of the lower part 20.2 of the base 8 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 housing 1 of the absolute pressure sensor with aluminum wire 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, for example, in the following connection sequence: third aluminum contact pad 5.3 with first aluminum wire 6.1 with the second pin 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 pad pad 5.7 with a fifth aluminum wire 6.5 with a sixth terminal 2.6; consisting of an integrated square-shaped pressure transducer 7 of any size within the overall dimensions of the body 1 of the absolute pressure sensor (top view, Fig. 1), and the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3 made of a single material made of silicon, containing the upper part 20.1 of the base 8 in the form a rectangular regular parallelepiped with horizontal square faces and the lower part 20.2 of the base 8 in the form of a rectangular regular parallelepiped with horizontal square faces, 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 from 2 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 integrated pressure transducer 7 (top view, Fig. 1). The base 8 of the absolute pressure sensitive element 3 contains a mechanical stop 21 in the form of a regular parallelepiped, located on the upper horizontal face of the upper part 20.1 of the base 8 coaxially with the upper 20.1 and lower parts 20.2 of the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3, where all faces of the mechanical stop 21 are parallel to all faces the upper 20.1 and lower 20.2 parts of the base 8, and also having the size of the edge of the horizontal square edge, not exceeding the distance between the boundaries of the fusible glass layer 16, since otherwise the mechanical stop 21 will be located close to the boundaries of the fusible glass layer 16, and the height size in the range from 1/3 to 2/3 of the thickness of the fusible glass layer 16.

Конструкция корпуса 1 датчика абсолютного давления с всеми составляющими представлена на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3.The design of the housing 1 of the absolute pressure sensor with all components is shown in Fig. 1, fig. 2 and fig. 3.

Интегральный преобразователь 7 давления, представленный на фиг. 2 и фиг. 4, 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 10, 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.Integrated pressure transducer 7, shown in FIG. 2 and fig. 4, consists of n-type silicon and contains a front side 9, on which an electrical bridge circuit is formed using planar technology, and a reverse mechanical side 10 in the form of a square silicon membrane 10, capable of deforming when pressure is applied. The front side 9 contains a set of electrically connected components consisting of p-type strain gauges 11, electrical connection means 12 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 at a single semiconductor substrate, while the strain gauges 11 are the arms of a bridge measuring circuit, where, for example, the first arm is located between the fifth 5.5 and sixth 5.6 aluminum metallized contact 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 the 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 contact pad 5.3, the first arm and the third arm are not connected in the housing 1 of the absolute pressure sensor and are separated by the fifth 5.5 and fourth 5.4 aluminum metallized contact pads, respectively.

В пределах подачи номинального давления с лицевой стороны 9 интегрального преобразователя давления происходит деформация квадратной кремниевой мембраны 10 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 10 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 10 создается анизотропным травлением. Три жестких центра 15.1, 15.2, 15.3 квадратной кремниевой мембраны 10 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 10 в зависимости от номинального преобразуемого давления может варьироваться от 10 микрометров до значения, равного половине толщины интегрального преобразователя 7 давления. Чем выше номинальное преобразуемое давление, тем должна быть толще утоненная часть 13 квадратной кремниевой мембраны 10. Изготовление утоненной части 13 квадратной кремниевой мембраны 10 толщиной менее 10 микрометров приводит к ее разрушению, а при изготовлении очень толстой утоненной части 13 квадратной кремниевой мембраны 10 существенно падает чувствительность интегрального преобразователя 7 давления. Три жестких центра 15.1, 15.2, 15.3 и утолщенная часть 14 квадратной кремниевой мембраны 10, грани пересечения трех жестких центров 15.1, 15.2, 15.3 и утолщенной части 14 квадратной кремниевой мембраны 10 с утоненной частью 13 квадратной кремниевой мембраны 10, 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, deformation of the square silicon membrane 10 occurs within the geometry of the evacuated cavity 19 and, as a result, the resistance of the strain gauges 11 located on the front side 9 of the integral pressure transducer 7 changes, leading to a change in the electrical signal, integral pressure converter 7 removed from aluminum contact pads 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7. The square silicon membrane 10 on the reverse side 10 of the integrated pressure transducer 7 has a thinner part 13, a thicker part 14 and three rigid centers 15.1, 15.2, 15.3. The reverse side 10 of the integrated pressure transducer 7 in the form of a square silicon membrane 10 is created by anisotropic etching. The three rigid centers 15.1, 15.2, 15.3 of the square silicon membrane 10 can have either a square or another 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 10, depending on the nominal pressure being converted, can vary from 10 micrometers to a value equal to half the thickness of the integrated pressure converter 7. The higher the nominal converted pressure, the thicker the thinned part 13 of the square silicon membrane 10 should be. Manufacturing the thinned part 13 of the square silicon membrane 10 with a thickness of less than 10 micrometers leads to its destruction, and when making a very thick thinned part 13 of the square silicon membrane 10, the sensitivity drops significantly integrated pressure converter 7. Three rigid centers 15.1, 15.2, 15.3 and a thickened part 14 of a square silicon membrane 10, the intersection edges of three rigid centers 15.1, 15.2, 15.3 and a thickened part 14 of a square silicon membrane 10 with a thinned part 13 of a square silicon membrane 10, located in parallel, form areas of mechanical stress. In areas of mechanical stress on the front side 9 of the integrated 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 10 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 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 integral pressure transducer 7 and the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3, the height of which when considering the side view is not regulated, but is not greater than the height of the internal part of the body 1 of the absolute pressure sensor, are made of a single material, which uses silicon, and are rigidly connected between at the joint contact points in the area of the thickened part 14 of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure converter 7 with a layer of fusible glass 16 using the technology of soldering elements in a vacuum. A hermetically sealed 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 sensitive element 3 maintains the state of vacuum in the evacuated cavity 19 between the elements of the absolute pressure sensitive element 3, which makes it possible to measure absolute pressure, that is, the pressure supplied by the medium flow to front side 9 of the integrated pressure converter 7 relative to vacuum. The free movement of the square silicon membrane 10 of the integral pressure converter 7 to the base 8 of the absolute pressure sensitive element when applying the nominal converted pressure 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 reverse side 10 of the integral pressure transducer 7, base 8 of the absolute pressure sensitive element 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 using a corrosion-resistant silicone protective coating 18 from corrosion.

Основание 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления выполнено из единого материала кремния, где вид снизу представлен на фиг. 5 и вид сверху фиг. 6, как и интегральный преобразователь 7 давления, имеет актуальное применение в составе чувствительного элемента 3 абсолютного давления для 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 отличии 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 10 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 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; 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, а также основание 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления содержит механический упор 21 квадратной формы, расположенный на верхней горизонтальной грани верхней части 20.1 основания 8 соосно верхней 20.1 и нижней частям 20.2 основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления, а также имеющий размер стороны квадратной формы, не превышающей расстояния между границами слоя 16 легкоплавкого стекла, и размер высоты в диапазоне от 1/3 до 2/3 от толщины 16 слоя легкоплавкого стекла; структура основания 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 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 в четырех точках по углам нижней горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8, где цилиндрическая фигура клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 имеет высоту от 50 до 100 микрометров и размер диаметра от 1/5 до 1/4 от длины ребра горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 и расположена между ребрами горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 и вне площади штуцера 17 цилиндрической формы с размером диаметра от 3/4 до 4/5 от длины ребра горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления в корпусе 1 датчика абсолютного давления, а также пространство между основанием 8 чувствительного элемента 3, корпусом 1 датчика абсолютного давления и фигурами из клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 в четырех точках свободно соединяется с общим пространством в корпусе 1 датчика абсолютного давления для подачи номинального давления от потока среды через штуцер 17 в корпусе 1 датчика абсолютного давления с лицевой стороны 9 интегрального преобразователя 7 давления.The base 8 of the absolute pressure sensing element 3 is made of a single silicon material, where the bottom view is shown in FIG. 5 and top view of FIG. 6, like the integrated pressure transducer 7, has actual application as part of the absolute pressure sensitive element 3 to remove 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 high stability error of the sensor output signal absolute pressure. In contrast to the sensing element 3 of absolute pressure, containing an integrated pressure transducer 7 and one connection at the contact points of the connection in the area of the thickened part 14 of the square silicon membrane 10 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 the mechanical decoupling from the body 1 of the absolute pressure sensor to the integrated pressure transducer 7 occurs using the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3, which has 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 a 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 greater from 2 to 5 times relative to 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 faces of the upper part 20.1 of the base 8 is greater from 2 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; the upper part 20.1 of the base 8 and the lower part 20.2 of the base 8 are located coaxially 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 parallel to each other in pairs, and also the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3 contains a mechanical stop 21 of a square shape located on the upper horizontal edge the upper part 20.1 of the base 8 coaxially with the upper 20.1 and lower parts 20.2 of the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3, and also having a square side size not exceeding the distance between the boundaries of the fusible glass layer 16, and a height size in the range from 1/3 to 2/ 3 from the thickness of 16 layers of fusible glass; the structure of the base 8 of the sensor element 3 of the absolute pressure does not come into contact with the housing 1 of the absolute pressure sensor anywhere except for connecting the lower part 20.2 of the base 8 with the housing 1 of the absolute pressure sensor using adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 at four points at the corners of the lower horizontal edge lower part 20.2 of the base 8, where the cylindrical figure of the adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 has a height of 50 to 100 micrometers and a diameter size of 1/5 to 1/4 of the length of the edge of the horizontal face of the lower part 20.2 of the base 8 and is located between ribs of the horizontal edge of the lower part 20.2 of the base 8 and outside the area of the fitting 17 of a cylindrical shape with a diameter size from 3/4 to 4/5 of the length of the edge of the horizontal edge of the lower part 20.2 of the base 8 of the sensor element 3 of the absolute pressure in the housing 1 of the absolute pressure sensor, as well as The space between the base 8 of the sensitive element 3, the housing 1 of the absolute pressure sensor and the figures of adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 at four points is freely connected to the common space in the housing 1 of the absolute pressure sensor to supply the nominal pressure from the medium flow through the fitting 17 in the housing 1 of the absolute pressure sensor on the front side 9 of the integrated pressure converter 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 среды через штуцер 17 в корпусе датчика абсолютного давления 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 a sensitive element 3 of absolute pressure capable of measuring absolute pressure, that is, the pressure supplied by the flow of the medium through the fitting 17 in the housing of the absolute pressure sensor to the front side 9 of the integrated 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 electrical connection means 12 relative to the vacuum.

При подаче номинального давления потоком среды на чувствительный элемент 3 абсолютного давления, размещенного в корпусе 1 датчика абсолютного давления с восьмью выводами 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 корпуса 1 датчика абсолютного давления и соединенного с корпусом 1 датчика абсолютного давления клеем-герметиком 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 в четырех точках по углам нижней горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8, где цилиндрическая фигура клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 имеет высоту от 50 до 100 микрометров и размер диаметра от 1/5 до 1/4 от длины ребра горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 и расположена между ребрами горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 и вне площади штуцера 17 цилиндрической формы с размером диаметра от 3/4 до 4/5 от длины ребра горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления в корпусе 1 датчика абсолютного давления, а также пространство между основанием 8 чувствительного элемента 3, корпусом 1 датчика абсолютного давления и фигурами из клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 в четырех точках свободно соединяется с общим пространством в корпусе 1 датчика абсолютного давления; 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 10 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 трех жестких центров 15.1, 15.2, 15.3 квадратной кремниевой мембраны 10 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 10, 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 a nominal pressure is supplied by a medium flow to the sensor element 3 of absolute pressure, located in the housing 1 of the absolute pressure sensor with eight terminals 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8 of the housing 1 of the absolute pressure sensor and connected to the housing 1 of the absolute pressure sensor pressure with adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 at four points at the corners of the lower horizontal edge of the lower part 20.2 of the base 8, where the cylindrical figure of the adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 has a height of 50 to 100 micrometers and a diameter of 1 /5 to 1/4 of the length of the edge of the horizontal face of the lower part 20.2 of the base 8 and is located between the edges of the horizontal face of the lower part 20.2 of the base 8 and outside the area of the fitting 17 of a cylindrical shape with a diameter of 3/4 to 4/5 of the length of the edge of the horizontal face the lower part 20.2 of the base 8 of the sensing element 3 of the absolute pressure in the body 1 of the absolute pressure sensor, as well as the space between the base 8 of the sensing element 3, the body 1 of the absolute pressure sensor and the adhesive-sealant figures 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 are freely connected at four points with a common space in the housing of 1 absolute pressure sensor; 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 the integrated pressure transducer 7 and the base 8 of the sensitive element 3 of absolute pressure, rigidly connected by a layer of fusible glass 16 in the area of the thickened part 14 of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7, from the front side 9 of the integrated pressure transducer 7 through the fitting 17 in the body 1 of the absolute pressure sensor for supplying pressure, the thinned part 13 and three rigid centers 15.1, 15.2, 15.3 of the square silicon membrane 10 move in the evacuated cavity 19 of the pressure sensitive element 3, where the thickness of the layer of fusible glass 16 between the reverse side 10 of the integral pressure transducer 7 and the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3 allows have a free movement of the membrane 10, leading to a change in the resistance of the 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 converter 7, formed on the front side 9 of the integrated converter 7 pressure. The supply voltage is supplied 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 housing 1 with aluminum wire 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 , 6.5.

Если основание 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления имеет длину ребра горизонтальных граней верхней части 20.1 основания более чем в 5 раз больше относительно длины ребра горизонтальных граней нижней части 20.2 основания, 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 основание 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления имеет длину ребра горизонтальных граней верхней части 20.1 основания 8 менее чем в 2 раза меньше относительно длины ребра горизонтальных граней нижней части 20.2 основания 8, то эффект распределения остаточных механический напряжений будет незначительным. Если основание 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления имеет длину ребра вертикальных граней верхней части 20.1 основания более чем в 5 раз больше относительно длины ребра вертикальных граней нижней части 20.2 основания, то эффект распределения остаточных механический напряжений будет незначительным. Если основание 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления имеет длину ребра вертикальных граней верхней части 20.1 основания менее чем в 2 раза меньше относительно длины ребра вертикальных граней нижней части 20.2 основания, 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.If the base 8 of the absolute pressure sensing element 3 has a length of the edge of the horizontal edges of the upper part 20.1 of the base that is more than 5 times greater relative to the length of the edge of the horizontal edges of the lower part 20.2 of the base, then the sensing element 3 of the absolute pressure will not be connected using microelectronic technologies to the housing 1 of the absolute pressure sensor aluminum wire 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 due to insufficient rigidity of the connection between the adhesive-sealant 4 base 8 sensor element 3 of absolute pressure and the housing 1 of the absolute pressure sensor. If the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3 has the length of the edge of the horizontal edges of the upper part 20.1 of the base 8 less than 2 times less than the length of the edge of the horizontal edges of the lower part 20.2 of the base 8, then the effect of the distribution of residual mechanical stresses will be insignificant. If the base 8 of the absolute pressure sensor 3 has a length of the edge of the vertical edges of the upper part 20.1 of the base that is more than 5 times greater than the length of the edge of the vertical edges of the bottom part 20.2 of the base, then the effect of the distribution of residual mechanical stresses will be insignificant. If the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3 has the length of the edge of the vertical edges of the upper part 20.1 of the base less than 2 times less than the length of the edge of the vertical edges of the lower part 20.2 of the base, then the absolute pressure sensitive element 3 will not be connected using microelectronic technologies to the body 1 of the absolute pressure sensor aluminum wire 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 due to insufficient rigidity of the connection between the adhesive-sealant 4 base 8 sensor element 3 of absolute pressure and the housing 1 of the absolute pressure sensor.

При подаче перегрузочного давления со скоростью менее 100 кПа/мс с лицевой стороны 9 интегрального преобразователя давления 7 датчика абсолютного давления геометрия сборочной конструкции чувствительного элемента 3 абсолютного давления с использованием 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 со структурой основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления содержит механический упор 21 в виде правильного параллелепипеда, расположенный на верхней горизонтальной грани верхней части 20.1 основания 8 соосно верхней 20.1 и нижней частям 20.2 основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления, где все грани механического упора 21 параллельны всем граням верхней 20.1 и нижней 20.2 части основания 8, а также имеющий размер ребра горизонтальной грани квадратной формы, не превышающей расстояния между границами слоя 16 легкоплавкого стекла, и размер высоты в диапазоне от 1/3 до 2/3 от толщины слоя 16 легкоплавкого стекла; потоком среды через штуцер 17 цилиндрической формы с размером диаметра от 3/4 до 4/5 от длины ребра горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления в корпусе 1 датчика абсолютного давления, где соединение чувствительного элемента 3 абсолютного давления с корпусом 1 датчика абсолютного давления клеем-герметиком 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 в четырех точках по углам нижней горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8, где цилиндрическая фигура клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 имеет высоту от 50 до 100 микрометров и размер диаметра от 1/5 до 1/4 от длины ребра горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 и расположена между ребрами горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 и вне площади штуцера 17 в корпусе 1 датчика абсолютного давления, а также пространство между основанием 8 чувствительного элемента 3, корпусом 1 датчика абсолютного давления и фигурами из клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 в четырех точках свободно соединяется с общим пространством в корпусе 1 датчика абсолютного давления, что позволяет останавливать изгиб квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя давления 7 до момента, когда утоненная часть 13 квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя давления 7 ломается от механической перегрузки давлением, при этом свободный ход квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя давления 7 сохраняется при подаче номинального давления на датчик абсолютного давления. Размер стороны квадратной формы механического упора 21 основания 8 чувствительного элемента давления 3 позволяет производить остановку изгиба квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя давления 7 благодаря соприкосновению одного среднего жесткого центра 15.2 или всех жестких центров 15.1, 15.2, 15.3 квадратной кремниевой мембраны 10 с поверхностью механического упора 21 основания 8 чувствительного элемента давления 3. Если размер высоты механического упора 21 основания 8 чувствительного элемента давления 3 составляет более 2/3 от толщины 16 слоя легкоплавкого стекла, то соприкосновение одного среднего жесткого центра 15.2 или всех жестких центров 15.1, 15.2, 15.3 квадратной кремниевой мембраны 10 с поверхностью механического упора 21 основания 8 чувствительного элемента давления 3 происходит до момента подачи номинального давления, что приводит к существенному увеличению погрешности по нелинейности. Если размер высоты механического упора 21 основания 8 чувствительного элемента давления 3 составляет менее 1/3 от толщины 16 слоя легкоплавкого стекла, то соприкосновение одного среднего жесткого центра 15.2 или всех жестких центров 15.1, 15.2, 15.3 квадратной кремниевой мембраны 10 с поверхностью механического упора 21 основания 8 чувствительного элемента давления 3 происходит после излома утоненной части 13 квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя давления 7 при подаче перегрузочного давления на датчик абсолютного давления, что, как следствие, приводит к потери работоспособности датчика абсолютного давления, в целом.When applying overload pressure at a rate of less than 100 kPa/ms from the front side 9 of the integral pressure transducer 7 of the absolute pressure sensor, the geometry of the assembly structure of the absolute pressure sensing element 3 using the base 8 of the absolute pressure sensing element 3 from a single material of silicon 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 square horizontal edges, 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 edges of the bottom parts 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 from 2 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 integrated pressure transducer 7, and also with the structure of the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3 contains a mechanical stop 21 in the form of a regular parallelepiped, located on the upper horizontal edge of the upper part 20.1 of the base 8 coaxially with the upper 20.1 and lower parts 20.2 of the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3, where all faces of the mechanical stop 21 are parallel all edges of the upper 20.1 and lower 20.2 parts of the base 8, as well as having an edge size of a horizontal square edge not exceeding the distance between the boundaries of the fusible glass layer 16, and a height size in the range from 1/3 to 2/3 of the thickness of the fusible glass layer 16 ; the flow of the medium through a cylindrical fitting 17 with a diameter size from 3/4 to 4/5 of the length of the edge of the horizontal face of the lower part 20.2 of the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3 in the absolute pressure sensor housing 1, where the connection of the absolute pressure sensitive element 3 with the housing 1 absolute pressure sensor with adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 at four points at the corners of the lower horizontal edge of the lower part 20.2 of the base 8, where the cylindrical figure of the adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 has a height of 50 to 100 micrometers and a diameter size from 1/5 to 1/4 of the length of the edge of the horizontal edge of the lower part 20.2 of the base 8 and is located between the edges of the horizontal edge of the lower part 20.2 of the base 8 and outside the area of the fitting 17 in the body 1 of the absolute pressure sensor, as well as the space between the base 8 of the sensitive element 3 , the housing 1 of the absolute pressure sensor and figures of adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 are freely connected at four points to the common space in the housing 1 of the absolute pressure sensor, which allows you to stop the bending of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7 until the moment when the thinned part 13 of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7 breaks due to mechanical pressure overload, while the free movement of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7 is maintained when the nominal pressure is applied to the absolute pressure sensor. The size of the square-shaped side of the mechanical stop 21 of the base 8 of the pressure sensitive element 3 allows stopping the bending of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7 due to the contact of one middle hard center 15.2 or all hard centers 15.1, 15.2, 15.3 of the square silicon membrane 10 with the surface of the mechanical stop 21 base 8 of the pressure sensitive element 3. If the size of the height of the mechanical stop 21 of the base 8 of the pressure sensitive element 3 is more than 2/3 of the thickness 16 of the fusible glass layer, then the contact of one middle hard center 15.2 or all hard centers 15.1, 15.2, 15.3 of a square silicon membrane 10 with the surface of the mechanical stop 21 of the base 8 of the pressure sensitive element 3 occurs before the nominal pressure is applied, which leads to a significant increase in the nonlinearity error. If the height of the mechanical stop 21 of the base 8 of the pressure sensitive element 3 is less than 1/3 of the thickness 16 of the fusible glass layer, then the contact of one middle hard center 15.2 or all hard centers 15.1, 15.2, 15.3 of the square silicon membrane 10 with the surface of the mechanical stop 21 of the base 8 of the pressure sensitive element 3 occurs after a break in the thinned part 13 of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7 when overload pressure is applied to the absolute pressure sensor, which, as a consequence, leads to loss of functionality of the absolute pressure sensor as a whole.

При подаче перегрузочного давления со скоростью от 100 до 500 кПа/мс с лицевой стороны 9 интегрального преобразователя давления 7 датчика абсолютного давления геометрия сборочной конструкции чувствительного элемента 3 абсолютного давления с использованием 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 со структурой основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления содержит механический упор 21 в виде правильного параллелепипеда, расположенный на верхней горизонтальной грани верхней части 20.1 основания 8 соосно верхней 20.1 и нижней частям 20.2 основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления, где все грани механического упора 21 параллельны всем граням верхней 20.1 и нижней 20.2 части основания 8, а также имеющий размер ребра горизонтальной грани квадратной формы, не превышающей расстояния между границами слоя 16 легкоплавкого стекла, и размер высоты в диапазоне от 1/3 до 2/3 от толщины слоя 16 легкоплавкого стекла; потоком среды через штуцер 17 цилиндрической формы с размером диаметра от 3/4 до 4/5 от длины ребра горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления в корпусе 1 датчика абсолютного давления, где соединение чувствительного элемента 3 абсолютного давления с корпусом 1 датчика абсолютного давления клеем-герметиком 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 в четырех точках по углам нижней горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8, где цилиндрическая фигура клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 имеет высоту от 50 до 100 микрометров и размер диаметра от 1/5 до 1/4 от длины ребра горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 и расположена между ребрами горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 и вне площади штуцера 17 в корпусе 1 датчика абсолютного давления, а также пространство между основанием 8 чувствительного элемента 3, корпусом 1 датчика абсолютного давления и фигурами из клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 в четырех точках свободно соединяется с общим пространством в корпусе 1 датчика абсолютного давления, что позволяет останавливать изгиб квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя давления 7 до момента, когда утоненная часть 13 квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя давления 7 ломается от механической перегрузки давлением, при этом свободный ход квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя давления 7 сохраняется при подаче номинального давления на датчик абсолютного давления, благодаря торможению высокоскоростной подачи перегрузочного давления потоком среды через штуцер 17 в корпусе 1 датчика абсолютного давления нижней горизонтальной гранью нижней части 20.2 основания 8 и, как следствие, последующего разбиения высокоскоростной подачи перегрузочного давления потоком среды на четыре потока среды в пространствах между основанием 8 чувствительного элемента 3, корпусом 1 датчика абсолютного давления и фигурами из клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4. Соединение чувствительного элемента 3 абсолютного давления с корпусом 1 датчика абсолютного давления клеем-герметиком 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 в четырех точках по углам нижней горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 гарантирует сохранность целостности конструкции датчика абсолютного давления при высокоскоростной подачи перегрузочного давления потоком среды.When applying overload pressure at a rate of 100 to 500 kPa/ms from the front side 9 of the integral pressure transducer 7 of the absolute pressure sensor, the geometry of the assembly structure of the absolute pressure sensing element 3 using the base 8 of the absolute pressure sensing element 3 from a single material of silicon 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 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 horizontal edge edges 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 from 2 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 with the structure of the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3 contains a mechanical stop 21 in the form of a regular parallelepiped, located on the upper horizontal edge of the upper part 20.1 of the base 8 coaxially with the upper 20.1 and lower parts 20.2 of the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3, where all faces of the mechanical stop 21 are parallel to all edges of the upper 20.1 and lower 20.2 parts of the base 8, and also have a square-shaped horizontal edge edge size that does not exceed the distance between the boundaries of the fusible glass layer 16, and a height size in the range from 1/3 to 2/3 of the thickness of the layer 16 fusible glass; the flow of the medium through a cylindrical fitting 17 with a diameter size from 3/4 to 4/5 of the length of the edge of the horizontal face of the lower part 20.2 of the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3 in the absolute pressure sensor housing 1, where the connection of the absolute pressure sensitive element 3 with the housing 1 absolute pressure sensor with adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 at four points at the corners of the lower horizontal edge of the lower part 20.2 of the base 8, where the cylindrical figure of the adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 has a height of 50 to 100 micrometers and a diameter size from 1/5 to 1/4 of the length of the edge of the horizontal edge of the lower part 20.2 of the base 8 and is located between the edges of the horizontal edge of the lower part 20.2 of the base 8 and outside the area of the fitting 17 in the body 1 of the absolute pressure sensor, as well as the space between the base 8 of the sensitive element 3 , the housing 1 of the absolute pressure sensor and figures of adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 are freely connected at four points to the common space in the housing 1 of the absolute pressure sensor, which allows you to stop the bending of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7 until the moment when the thinned part 13 of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7 breaks due to mechanical pressure overload, while the free movement of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7 is maintained when the nominal pressure is applied to the absolute pressure sensor, due to the braking of the high-speed supply of overload pressure by the flow of the medium through the fitting 17 in the housing 1 of the absolute pressure sensor by the lower horizontal edge of the lower part 20.2 of the base 8 and, as a consequence, the subsequent splitting of the high-speed supply of overload pressure by the medium flow into four flows of the medium in the spaces between the base 8 of the sensitive element 3, the housing 1 of the absolute pressure sensor and the adhesive figures - sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4. The connection of the sensing element 3 of the absolute pressure with the body 1 of the absolute pressure sensor with adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 at four points at the corners of the lower horizontal edge of the lower part 20.2 of the base 8 guarantees the integrity of the structure of the absolute pressure sensor during high-speed supply of overload pressure by the medium flow.

Если происходит торможение и разбиение высокоскоростной подачи перегрузочного давления потоком среды, то размер стороны квадратной формы механического упора 21 основания 8 чувствительного элемента давления 3, не превышающей расстояния между границами слоя легкоплавкого стекла, позволяет производить остановку изгиба квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя давления 7 благодаря соприкосновению одного среднего жесткого центра 15.2 или всех жестких центров 15.1, 15.2, 15.3 квадратной кремниевой мембраны 10 с поверхностью механического упора 21 основания 8 чувствительного элемента давления 3. Если размер высоты механического упора 21 основания 8 чувствительного элемента давления 3 составляет более 2/3 от толщины 16 слоя легкоплавкого стекла, то соприкосновение одного среднего жесткого центра 15.2 или всех жестких центров 15.1, 15.2, 15.3 квадратной кремниевой мембраны 10 с поверхностью механического упора 21 основания 8 чувствительного элемента давления 3 происходит до момента подачи номинального давления, что приводит к существенному увеличению погрешности по нелинейности. Если размер высоты механического упора 21 основания 8 чувствительного элемента давления 3 составляет менее 1/3 от толщины 16 слоя легкоплавкого стекла, то соприкосновение одного среднего жесткого центра 15.2 или всех жестких центров 15.1, 15.2, 15.3 квадратной кремниевой мембраны 10 с поверхностью механического упора 21 основания 8 чувствительного элемента давления 3 происходит после излома утоненной части 13 квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя давления 7 при подаче перегрузочного давления на датчик абсолютного давления, что, как следствие, приводит к потери работоспособности датчика абсолютного давления, в целом.If braking and breaking of the high-speed supply of overload pressure by the flow of the medium occurs, then the size of the square side of the mechanical stop 21 of the base 8 of the pressure sensitive element 3, not exceeding the distance between the boundaries of the fusible glass layer, allows stopping the bending of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7 due to contact one middle hard center 15.2 or all hard centers 15.1, 15.2, 15.3 of a square silicon membrane 10 with the surface of the mechanical stop 21 of the base 8 of the pressure sensitive element 3. If the size of the height of the mechanical stop 21 of the base 8 of the pressure sensitive element 3 is more than 2/3 of the thickness 16 layer of fusible glass, then the contact of one middle hard center 15.2 or all hard centers 15.1, 15.2, 15.3 of the square silicon membrane 10 with the surface of the mechanical stop 21 of the base 8 of the pressure sensitive element 3 occurs before the nominal pressure is applied, which leads to a significant increase in the nonlinearity error . If the height of the mechanical stop 21 of the base 8 of the pressure sensitive element 3 is less than 1/3 of the thickness 16 of the fusible glass layer, then the contact of one middle hard center 15.2 or all hard centers 15.1, 15.2, 15.3 of the square silicon membrane 10 with the surface of the mechanical stop 21 of the base 8 of the pressure sensitive element 3 occurs after a break in the thinned part 13 of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7 when overload pressure is applied to the absolute pressure sensor, which, as a consequence, leads to loss of functionality of the absolute pressure sensor as a whole.

Если не происходит торможение и разбиение высокоскоростной подачи перегрузочного давления потоком среды, то размер стороны квадратной формы механического упора 21 основания 8 чувствительного элемента давления 3, не превышающей расстояния между границами слоя легкоплавкого стекла, и высота механического упора 21 основания 8 чувствительного элемента давления 3, которая составляет от 1/3 до 2/3 от толщины 16 слоя легкоплавкого стекла, не позволяют производить остановку изгиба квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя давления 7 благодаря соприкосновению одного среднего жесткого центра 15.2 или всех жестких центров 15.1, 15.2, 15.3 квадратной кремниевой мембраны 10 с поверхностью механического упора 21 основания 8 чувствительного элемента давления 3, по причине воздействия критических показателей импульса силы в начальный момент от высокоскоростной подачи перегрузочного давления потоком среды в областях концентрации механических напряжений на квадратной кремниевой мембране 10 интегрального преобразователя давления 7 при соприкосновении одного среднего жесткого центра 15.2 или всех жестких центров 15.1, 15.2, 15.3 квадратной кремниевой мембраны 10 с поверхностью механического упора 21 основания 8 чувствительного элемента давления 3.If braking and breaking of the high-speed supply of overload pressure by the flow of the medium does not occur, then the size of the square-shaped side of the mechanical stop 21 of the base 8 of the pressure sensitive element 3, not exceeding the distance between the boundaries of the layer of fusible glass, and the height of the mechanical stop 21 of the base 8 of the pressure sensitive element 3, which is from 1/3 to 2/3 of the thickness 16 of the fusible glass layer, do not allow stopping the bending of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7 due to the contact of one middle hard center 15.2 or all hard centers 15.1, 15.2, 15.3 of the square silicon membrane 10 s the surface of the mechanical stop 21 of the base 8 of the pressure sensitive element 3, due to the influence of critical indicators of the force impulse at the initial moment from the high-speed supply of overload pressure by the flow of the medium in areas of concentration of mechanical stress on the square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7 at the contact of one middle hard center 15.2 or all hard centers 15.1, 15.2, 15.3 of the square silicon membrane 10 with the surface of the mechanical stop 21 of the base 8 of the pressure sensitive element 3.

Если размер диаметра цилиндрической фигуры клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 менее 1/5 от длины ребра горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8, то соединение чувствительного элемента 3 абсолютного давления с корпусом 1 датчика абсолютного давления клеем-герметиком 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 в четырех точках по углам нижней горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 является недостаточным, чтобы выдержать воздействие высокоскоростной подачи перегрузочного давления потоком среды. Если размер диаметра цилиндрической фигуры клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 более 1/4 от длины ребра горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8, то соединение чувствительного элемента 3 абсолютного давления с корпусом 1 датчика абсолютного давления клеем-герметиком 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 в четырех точках по углам нижней горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 частично пересекает площадь штуцера 17 корпуса датчика абсолютного давления, что препятствует свободной подачи давления потоком среды. Если размер диметра штуцера 17 цилиндрической формы более 4/5 от длины ребра горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления, то его площадь частично пересекает площадь цилиндрической фигуры клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, которая составляет от 1/5 до 1/4 от длины ребра горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 и клея недостаточно, чтобы выдержать воздействие высокоскоростной подачи перегрузочного давления потоком среды. Если размер диаметра штуцера 17 цилиндрической формы менее 3/4 от длины ребра горизонтальной грани нижней части 20.2 основания 8 чувствительного элемента 3 абсолютного давления, то его площадь является недостаточной для свободной подачи давления потоком среды. Если высота цилиндрической фигуры клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 менее 50 микрометров, то пространство между основанием 8 чувствительного элемента 3, корпусом 1 датчика абсолютного давления и фигурами из клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 в четырех точках является недостаточным для свободной подачи давления потоком среды. Если высота цилиндрической фигуры клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 более 100 микрометров, то нарушается сохранность целостности конструкции датчика абсолютного давления при высокоскоростной подаче перегрузочного давления потоком среды.If the diameter of the cylindrical figure of the adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 is less than 1/5 of the length of the edge of the horizontal face of the lower part 20.2 of the base 8, then the connection of the absolute pressure sensitive element 3 with the body 1 of the absolute pressure sensor with adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 at four points at the corners of the lower horizontal face of the lower part 20.2 of the base 8 is insufficient to withstand the effects of high-speed supply of overload pressure by the flow of the medium. If the diameter of the cylindrical figure of the adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 is more than 1/4 of the length of the edge of the horizontal face of the lower part 20.2 of the base 8, then the connection of the absolute pressure sensitive element 3 with the body 1 of the absolute pressure sensor with adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 at four points in the corners of the lower horizontal edge of the lower part 20.2 of the base 8 partially intersects the area of the fitting 17 of the absolute pressure sensor housing, which prevents the free supply of pressure by the medium flow. If the diameter of the cylindrical fitting 17 is more than 4/5 of the length of the edge of the horizontal face of the lower part 20.2 of the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3, then its area partially intersects the area of the cylindrical figure of the adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, which is from 1 /5 to 1/4 of the length of the edge of the horizontal face of the lower part 20.2 of the base 8 and glue are not enough to withstand the impact of high-speed supply of overload pressure by the flow of the medium. If the size of the diameter of the cylindrical fitting 17 is less than 3/4 of the length of the edge of the horizontal face of the lower part 20.2 of the base 8 of the absolute pressure sensitive element 3, then its area is insufficient for the free supply of pressure by the medium flow. If the height of the cylindrical figure of the adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 is less than 50 micrometers, then the space between the base 8 of the sensitive element 3, the body 1 of the absolute pressure sensor and the figures of the adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 at four points is insufficient for free supply of pressure by the medium flow. If the height of the cylindrical figure of the adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 is more than 100 micrometers, then the structural integrity of the absolute pressure sensor is compromised when high-speed overload pressure is supplied by the medium flow.

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 1, защищается с помощью коррозионностойкого кремнийорганического защитного покрытия 18.To minimize the influence of corrosion, which causes an increase in the stability error of the output signal of the absolute pressure sensor, the surface of the integrated pressure transducer 7, which is part of the surface of the housing cavity 1, is protected using a corrosion-resistant silicone protective coating 18.

Таким образом, достигается указанный технический результат, а именно повышение механической прочности датчика абсолютного давления при высокоскоростной подаче перегрузочного давления потоком среды, вследствие торможения и разбиения высокоскоростной подачи перегрузочного давления потоком среды в соединении между основанием 8 чувствительного элемента 3, корпусом 1 датчика абсолютного давления и фигурами из клея-герметика 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, а также при остановке изгиба квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя давления 7 до момента, когда утоненная часть 13 квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя давления 7 ломается от механической перегрузки давлением, при этом свободный ход квадратной кремниевой мембраны 10 интегрального преобразователя давления 7 сохраняется при подаче номинального давления на датчик абсолютного давления.Thus, the specified technical result is achieved, namely, increasing the mechanical strength of the absolute pressure sensor with high-speed supply of overload pressure by the flow of the medium, due to braking and breaking up the high-speed supply of overload pressure by the flow of the medium in the connection between the base 8 of the sensitive element 3, the housing 1 of the absolute pressure sensor and the figures from adhesive-sealant 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, as well as when stopping the bending of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7 until the moment when the thinned part 13 of the square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7 breaks from mechanical pressure overload, while free movement square silicon membrane 10 of the integrated pressure transducer 7 is maintained when the nominal pressure is applied to the absolute pressure sensor.

Claims

Mechanically, ultra-high-strength absolute pressure sensor, containing a housing and installed in it: an absolute pressure sensing element with an integral pressure transducer and contact pads, means of electrical connections of the absolute pressure sensing element and one channel made in the housing for supplying medium pressure, a mechanical connection of the integral pressure transducer and the base is made of a layer of fusible glass and the absolute pressure sensitive element with the housing is made with adhesive-sealant, the electrical connections of the absolute pressure sensitive element are made using microelectronic technologies, there is an evacuated cavity for the absolute pressure sensitive element, and anti-corrosion protection is made in the form of a corrosion-resistant silicone 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 integrated pressure transducer, contains a sensing element of absolute pressure connected by aluminum contact pads to the housing leads with aluminum wire in the following connection sequence: the third aluminum contact pad with the first aluminum wire a second terminal, a fourth aluminum pad with a second aluminum wire with a third terminal, a fifth aluminum pad with a third aluminum wire with a fourth terminal, a sixth aluminum pad with a fourth aluminum wire with a fifth terminal, and a seventh aluminum pad with a fifth aluminum wire with a sixth terminal; The absolute pressure sensitive element contains an integrated pressure transducer consisting of n-type silicon, and on the front side of which strain gauges of p-type conductivity, electrical connection means and aluminum contact pads are formed, combined into 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 ranges from 10 micrometers to a value equal to half the thickness of the integrated pressure transducer, and with three rigid centers of the silicon membrane, the junctions of which are places of concentration of mechanical stress; the base of the absolute pressure sensing element is made of a single material made of silicon to remove residual mechanical stresses from the housing, containing the upper part of the base in the form of a rectangular regular parallelepiped with horizontal square 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 edges of the upper part of the base are greater from 2 to 5 times relative to the length of the edge of the horizontal edges of the lower part of the base, and the length of the vertical edge of the vertical edges of the upper part of the base is greater from 2 to 5 times relative to the length of the vertical edge of the vertical edges of the lower part of the base, and the dimensions of the horizontal edges 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 a vacuum 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 absolute pressure, and also contains a mechanical stop in the form of a regular parallelepiped, located on the upper horizontal face of the upper part of the base coaxially with the upper and lower parts of the base of the absolute pressure sensitive element, where all faces of the mechanical stop are parallel to all faces of the upper and lower parts of the base, and also having the size ribs of a horizontal face of a square shape, not exceeding the distance between the boundaries of the fusible glass layer, and a height size in the range from 1/3 to 2/3 of the thickness of the fusible glass layer, characterized in that the absolute pressure sensor housing contains eight leads and a cylindrical fitting with a diameter of from 3/4 to 4/5 from the length of the edge of the horizontal face of the lower part of the base of the absolute pressure sensing element for supplying medium pressure from the front side of the integrated pressure transducer, located in the center of the body coaxially with the sensing element of the absolute pressure sensor, and the mechanical connection of the base of the absolute pressure sensing element with the body is made with glue-sealant at four points at the corners of the lower horizontal edge of the lower part of the base, where the cylindrical figure of the glue-sealant has a height of 50 to 100 micrometers and a diameter of 1/5 to 1/4 of the length of the edge of the horizontal edge of the lower part of the base and is located between the ribs of the horizontal edges of the lower part of the base and outside the area of the fitting of the absolute pressure sensor housing.