微型高温压力传感器的封装结构

本申请涉及压力传感器制造，尤其涉及一种微型高温压力传感器的封装结构。

背景技术：

1、针对小于等于2mm×2mm的压力传感器压敏芯片，在现有技术中，金属引线和芯片焊盘的连接是通过银浆高温烧结实现的，然而烧结温度高达550℃，已超过前序阳极键合工艺的温度，易使键合界面失效；其次，连接芯片焊盘的引线大小受芯片尺寸影响，当芯片尺寸减小到2mm×2mm时，连接焊盘的引线直径也小于0.2mm，引线尺寸的减小极大提升了引线引出的难度，且该尺寸引线本身强度不高。同时，引线与芯片焊盘一般使用银浆烧结的方式连接，由于压敏芯片的玻璃孔尺寸限制，导致银浆填充量较少，无法实现高强度连接。此外，为了后续传感器的使用，引线还需要与直径较粗的粗导线相连，而一般导线连接采用的焊接方式会由于引线过细使焊接困难且焊接后的强度较低，从而会降低传感器使用的可靠性。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种微型高温压力传感器的封装结构，旨在提高金属引线与压敏芯片之间的连接强度和可靠性。

2、为实现上述目的，本申请提供一种微型高温压力传感器的封装结构，包括：

3、压敏芯片，包括膜片和与所述膜片键合的玻璃罩，所述玻璃罩上设有多个引线孔，各所述引线孔内均通过气相沉积法填充有金属；

4、陶瓷固定片，具有相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧的中部设有与所述压敏芯片适配的定位槽，所述定位槽的槽底设有与所述玻璃罩上的各所述引线孔分别一一对应的多个第一通孔，所述陶瓷固定片上环绕所述定位槽设置有与所述第一通孔数量相同的多个第二通孔，所述第二通孔的直径大于所述第一通孔的直径，所述第二侧设有多个连接槽，多个所述第一通孔与多个所述第二通孔之间通过多个所述连接槽分别一一对应连通，各所述第一通孔和各所述连接槽内均通过气相沉积法填充有金属；所述压敏芯片置于所述定位槽内，并通过超声波焊接将所述玻璃罩上各所述引线孔内填充的金属与各所述第一通孔内填充的金属分别一一对应焊接；

5、多根导线，从所述第二侧分别一一对应穿入多个所述第二通孔内，并与所述连接槽内填充的金属焊接；

6、陶瓷基座，设置有用于容纳所述陶瓷固定片的安装槽，所述安装槽的槽底设置有用于供各所述导线分别穿过的多个避让通道，所述陶瓷固定片嵌入所述安装槽内，多根所述导线分别一一对应穿过多个所述避让通道并向外引出；以及

7、外壳，包括筒体和端盖，所述筒体套设于所述陶瓷基座外侧，所述端盖罩设于所述陶瓷基座设有所述安装槽的一端并与所述筒体连接，所述端盖上设有导压孔。

8、可选地，所述第二通孔内设置有金属套筒，所述金属套筒与所述连接槽内填充的金属连接，所述导线的一端从所述第二侧穿入所述第二通孔，并在所述第一侧与所述金属套筒焊接。

9、可选地，所述金属套筒与所述第二通孔之间过渡配合。

10、可选地，所述引线孔由远离所述膜片的一端至靠近所述膜片的一端呈渐缩状。

11、可选地，所述导线与所述陶瓷固定片的焊接处、所述陶瓷固定片与所述安装槽的槽壁之间均涂有高温密封胶。

12、可选地，所述端盖与所述筒体之间可拆卸地连接。

13、可选地，所述筒体的外壁具有相互连接的粗径段和细径段，所述细径段位于所述筒体的外壁靠近所述陶瓷基座设有所述安装槽的一端，所述端盖与所述细径段之间通过螺纹连接，所述端盖的外径小于或等于所述粗径段的外径，所述粗径段上设有用于对外连接的外螺纹。

14、可选地，所述筒体为金属材质。

15、本申请提供的微型高温压力传感器的封装结构的有益效果在于：与现有技术相比，本申请的微型高温压力传感器的封装结构利用气相沉积法向压敏芯片中玻璃罩上的引线孔以及陶瓷固定片上的第一通孔和连接槽填充金属，再利用超声波焊接法将压敏芯片上引线孔中的金属与陶瓷固定片上第一通孔中的金属焊接在一起，在引出压敏芯片电信号的同时提供了高强度连接，避免了使用过细引线造成的低连接强度；陶瓷固定片上设置有与第一通孔数量相同且直径大于第一通孔的多个第二通孔，第一通孔与第二通孔之间通过连接槽相连，通过填充在连接槽内的金属将第一通孔内的金属和穿设在第二通孔内的导线连接，以此将“聚集”在一起的电信号通路分散开，为直径较粗的导线焊接提供了场地。该微型高温压力传感器的封装结构大大提高了连接的强度，提高了传感器使用的可靠性。

技术特征：

1.一种微型高温压力传感器的封装结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的微型高温压力传感器的封装结构，其特征在于，所述第二通孔内设置有金属套筒，所述金属套筒与所述连接槽内填充的金属连接，所述导线的一端从所述第二侧穿入所述第二通孔，并在所述第一侧与所述金属套筒焊接。

3.根据权利要求2所述的微型高温压力传感器的封装结构，其特征在于，所述金属套筒与所述第二通孔之间过渡配合。

4.根据权利要求1所述的微型高温压力传感器的封装结构，其特征在于，所述引线孔由远离所述膜片的一端至靠近所述膜片的一端呈渐缩状。

5.根据权利要求1所述的微型高温压力传感器的封装结构，其特征在于，所述导线与所述陶瓷固定片的焊接处、所述陶瓷固定片与所述安装槽的槽壁之间均涂有高温密封胶。

6.根据权利要求1所述的微型高温压力传感器的封装结构，其特征在于，所述端盖与所述筒体之间可拆卸地连接。

7.根据权利要求1所述的微型高温压力传感器的封装结构，其特征在于，所述筒体的外壁具有相互连接的粗径段和细径段，所述细径段位于所述筒体的外壁靠近所述陶瓷基座设有所述安装槽的一端，所述端盖与所述细径段之间通过螺纹连接，所述端盖的外径小于或等于所述粗径段的外径，所述粗径段上设有用于对外连接的外螺纹。

8.根据权利要求1所述的微型高温压力传感器的封装结构，其特征在于，所述筒体为金属材质。

技术总结本申请属于压力传感器制造领域，尤其涉及一种微型高温压力传感器的封装结构，利用气相沉积法向压敏芯片中玻璃罩上的引线孔以及陶瓷固定片上的第一通孔和连接槽填充金属，再利用超声波焊接将压敏芯片上引线孔中的金属与陶瓷固定片上第一通孔中的金属焊接在一起，在引出压敏芯片电信号的同时提供了高强度连接；陶瓷固定片上设置有与第一通孔数量相同且直径大于第一通孔的多个第二通孔，第一通孔与第二通孔之间通过连接槽相连，通过填充在连接槽内的金属将第一通孔内的金属和穿设在第二通孔内的导线连接，为直径较粗的导线焊接提供了场地。该微型高温压力传感器的封装结构大大提高了连接的强度，提高了传感器使用的可靠性。技术研发人员：李军辉,李晋禹,刘芳廷,何峰,金忠,王栋受保护的技术使用者：中南大学技术研发日：技术公布日：2024/12/2