RU2082127C1 - Датчик давления - Google Patents
Датчик давления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2082127C1 RU2082127C1 RU95106770A RU95106770A RU2082127C1 RU 2082127 C1 RU2082127 C1 RU 2082127C1 RU 95106770 A RU95106770 A RU 95106770A RU 95106770 A RU95106770 A RU 95106770A RU 2082127 C1 RU2082127 C1 RU 2082127C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- sensitive element
- semiconductor
- membrane
- sensor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к датчикам давления, включающих полупроводниковый чувствительный элемент, выполненный по планарной микроэлектронной технологии, и может быть применено для измерения абсолютного, избыточного и разности давлений. Изобретение направлено на увеличение надежности конструкции при механических воздействиях, уменьшение дополнительной погрешности от монтажных и термомеханических напряжений, упрощение конструкции и снижение трудоемкости при изготовлении датчика давления. Сущность изобретения: датчик давления содержит полупроводниковый чувствительный элемент 1 с тензорезисторами, соединенный с кремниевой или стеклянной пластиной 2, герметично соединенные корпус 4 и крышку 5, в пространстве между которыми размещается герметично закрепленная эластичная гофрированная мембрана 6, имеющая металлические токоведущие дорожки 7 и контактные площадки 8, соединенные пайкой с контактными площадками полупроводникового чувствительного элемента 1. Новым в конструкции датчика является наличие эластичной мембраны 6, на которой методом поверхностного монтажа установлен полупроводниковый чувствительный элемент 1, полностью развязанный от корпуса датчика. 2 ил.
Description
Изобретение относится к конструированию и изготовлению датчиков давления, включающих полупроводниковый чувствительный элемент, выполненный по планарной микроэлектронной технологии и техники анизотропного травления.
Известны конструкции датчиков давления, содержащие полупроводниковый чувствительный элемент, установленный на основании корпуса через стеклянный пьедестал, токопроводы, герметично проходящие через корпус и электрически контактирующие с чувствительным элементом посредством тонких проволочек, присоединенных микросваркой [1]
В таких конструкциях снижены механические напряжения в чувствительном элементе за счет согласования значений термических коэффициентов линейного расширения материалов чувствительного элемента, стеклянного пьедестала и корпуса.
В таких конструкциях снижены механические напряжения в чувствительном элементе за счет согласования значений термических коэффициентов линейного расширения материалов чувствительного элемента, стеклянного пьедестала и корпуса.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа является конструкция датчика давления, содержащая полупроводниковый чувствительный элемент, установленный на основание корпуса через стеклянный пьедестал, токопроводы, герметично проходящие через корпус и электрически контактирующие с чувствительным элементом посредством тонких проволочек присоединенных микросваркой, крышку, защищающую полупроводниковый чувствительный элемент от внешних механических воздействий [2]
Недостатком известной конструкции датчика давления является относительно большая длина тонких коммутационных проволочек между полупроводниковым чувствительным элементом и токопроводами, что снижает надежность сварного соединения при механических воздействиях, относительно большая сложность конструкции, относительно большая сложность и трудоемкость сборки датчика в целом.
Недостатком известной конструкции датчика давления является относительно большая длина тонких коммутационных проволочек между полупроводниковым чувствительным элементом и токопроводами, что снижает надежность сварного соединения при механических воздействиях, относительно большая сложность конструкции, относительно большая сложность и трудоемкость сборки датчика в целом.
К недостаткам этой конструкции можно отнести жесткую связь полупроводникового чувствительного элемента с корпусом датчика, что несмотря, на наличие стеклянного пьедестала, в определенных случаях может привести к дополнительной погрешности от монтажных и термомеханических напряжений, передаваемых от корпуса датчика на полупроводниковый чувствительный элемент.
Целью изобретения является увеличение надежности конструкции датчика давления при механических воздействиях, уменьшение дополнительной погрешности от монтажных и термомеханических напряжений, упрощение конструкции и снижение трудоемкости при изготовлении датчика в целом.
Указанная цель достигается тем, что в датчик давления, содержащий полупроводниковый упругий чувствительный элемент с тензорезисторами и контактными площадками, жестко соединенный со стеклянной или кремниевой пластиной с образованием полости между ними, и крышку, введена герметично закрепленная между корпусом и крышкой эластичная подвеска, выполненная в виде гофрированной мембраны, на которой смонтированы металлизированные токоведущие дорожки, контактные площадки и выходные контакты, при этом полупроводниковый чувствительный элемент жестко закреплен по контуру на мембране, его контактные площадки соединены пайкой с контактными площадками мембраны, а в крышке и пластине выполнены отверстия.
Применение эластичной гофрированной мембраны, содержащей гибкий печатный кабель и выполняющей одновременно функции токопроводов, тонких коммутационных проволочек и опорного элемента позволяет полностью развязать узел чувствительного элемента от корпуса датчика и тем самым исключить влияние монтажных и термомеханических напряжений на полупроводниковый чувствительный элемент, увеличить надежность при механических действиях и упростить конструкцию датчика, снизить трудоемкость изготовления, за счет применения групповой технологии поверхностного монтажа при установке полупроводникового чувствительного элемента на эластичную мембрану.
На фиг. 1 представлен разрез конструкции датчика абсолютного, избыточного или разности давлений. На фиг. 2 представлен вид сверху со снятой крышкой.
Датчик давления содержит полупроводниковый чувствительный элемент 1 с тензорезисторами, соединенный с методом электростатического сращивания с кремниевой или стеклянной пластиной 2, с образованием полости 3 и установленный методом поверхностного монтажа на герметично закрепленную между корпусом 4 и крышкой 5 эластичную гофрированную мембрану 6, содержащую токоведущие дорожки 7. На металлизированной поверхности эластичной мембраны 6 химическим методом сформированы контактные площади 8, электрически контактирующие с контактными площадками полупроводникового чувствительного элемента через паяное соединение 9, токоведущие дорожки 7, выходные контакты 10 для внешней электрической коммутации.
Для измерения избыточного и разности давлений в пластине 2 и крышке 5 выполнены отверстия 11 диаметром D для передачи опорного или атмосферного давления на другую сторону полупроводникового чувствительного элемента 1, при этом надмембранная 12 и подмембранная 13 полости загерметизированы друг от друга по периметру полупроводникового чувствительного элемента 1 эластичным компаундом 14, например, СИЭЛ.
Принцип работы датчика основан на использовании тензорезистивного эффекта. Измеряемое давление изгибает упругий чувствительный элемент 1, что приводит в деформации расположенных на нем тензорезисторов, включенных в мостовую схему, на выходе которой регистрируется электрический сигнал, прямопропорциональный приложенному измеряемому давлению.
Claims (1)
- Датчик давления, содержащий корпус, полупроводниковый упругий чувствительный элемент с тензорезисторами и контактными площадками, жестко соединенный с кремниевой или стеклянной пластиной с образованием полости между ними, и крышку, герметично соединенную с корпусом, отличающийся тем, что в него выведена герметично закрепленная между корпусом и крышкой эластичная подвеска, выполненная в виде гофрированной мембраны, на поверхности которой сформированы металлизированные токоведущие дорожки, контактные площадки и выходные контакты, при этом упругий чувствительный элемент жестко закреплен по контуру на мембране, его контактные площадки соединены пайкой с контактными площадками мембраны, а в крышке и пластине выполнены отверстия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95106770A RU2082127C1 (ru) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | Датчик давления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95106770A RU2082127C1 (ru) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | Датчик давления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95106770A RU95106770A (ru) | 1996-12-10 |
RU2082127C1 true RU2082127C1 (ru) | 1997-06-20 |
Family
ID=20167215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95106770A RU2082127C1 (ru) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | Датчик давления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2082127C1 (ru) |
-
1995
- 1995-04-26 RU RU95106770A patent/RU2082127C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент ФРГ N 3436440, кл. G 01 L 9/06,1986. 2. Патент ГДР N 225501, кл. G 01 L 9/06, 1985. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95106770A (ru) | 1996-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100349210B1 (ko) | 가속도센서 | |
KR101332175B1 (ko) | 압력 센서 패키지와, 그 제조 방법, 및 유체 압력 결정방법 | |
US4454771A (en) | Load cell | |
US6612179B1 (en) | Method and apparatus for the determination of absolute pressure and differential pressure therefrom | |
KR101953454B1 (ko) | 압력 센서 칩 | |
KR101953455B1 (ko) | 압력 센서 | |
US10969287B2 (en) | Filling body for reducing a volume of a pressure measurement chamber | |
JP2011519041A (ja) | 圧力センサ | |
EP1407278B1 (en) | Acceleration sensor | |
US5209120A (en) | Semiconductor pressure-detecting apparatus | |
RU2392592C1 (ru) | Датчик давления | |
JP4863571B2 (ja) | 圧力センサ | |
JP2005127750A (ja) | 半導体センサおよびその製造方法 | |
JPH11211749A (ja) | 半導体加速度センサ | |
RU2082127C1 (ru) | Датчик давления | |
JP3316555B2 (ja) | 圧力センサ | |
JP3438879B2 (ja) | 圧力検出装置 | |
JP6528602B2 (ja) | 圧脈波センサ及び生体情報測定装置 | |
JP2008082952A (ja) | 半導体感歪センサ | |
US5821595A (en) | Carrier structure for transducers | |
EP1552260B1 (en) | Pressure sensor and production thereof | |
JP2004264093A (ja) | 圧力センサ | |
JPS63177030A (ja) | 半導体圧力センサ | |
JP2023009938A (ja) | 圧力センサ | |
JP2000046669A (ja) | 圧力センサ |