[实用新型]一种防正面冲击的TO-X封装结构扩散硅压力传感器

说明书

一种防正面冲击的TO‑X封装结构扩散硅压力传感器，管座上设有盖帽、扩散硅芯片、焊丝和针脚，所述帽盖内衬套有环圈，该环圈上部内倾形成上小下大的正锥圈部分，所述盖帽的周壁开有周向间隔的侧孔(15)，该侧孔与所述环圈上部内倾起始部对应以致该侧孔与所述盖帽内壁和正锥圈部分外壁间的导流空间(18)贯通，所述正锥圈部分上口与所述盖帽上顶壁相间一距离，所述环圈内填充有硅胶(12)，所述扩散硅芯片、焊丝及其针脚接端埋没于所述硅胶。本实用新型抗冲击、抗震动、抗腐蚀性能强，使用可靠，寿命长。

技术领域

本实用新型涉及测量介质压力的器件，特别是扩散硅压力传感器。

背景技术

扩散硅压力传感器是以单晶硅为基体，采用先进的离子注入工艺和微机械加工工艺，制成的具有惠斯顿电桥和精密力学结构的硅敏感元件，它可将压力转化为电压信号。

扩散硅压力传感器封装可分为：充油芯体封装、SO-8封装、TO-X封装等，这些封装结构各具特性。

充油芯体封装结构。图1、2分别为充油芯体封装实物图和充油芯体封装结构示意图。充油芯体封装的优点是：防正面冲击能力强，灵敏度高，精度高，可靠性高，而腐蚀性好。缺点是：体积大，重量大，工艺复杂，设备成本高，零配件成本高。

SO-8封装结构。图3、4分别为SO-8封装实物图和SO-8封装结构示意图。 SO-8封装的优点是：结构简单，成本低廉，制作难度小。缺点是：扩散硅芯片和焊丝与介质正面接触，防冲击、防腐蚀能力差；封装结构需焊接在线路板上，增加了制作工艺；需要将线路板和橡胶圈进行密封，由于线路板在高温下会变软，故该型封装耐高温能力弱，承受压力上限一般只在2MPa以内。

TO-X封装结构。图5、6分别为TO-X封装实物图和TO-X封装结构示意图。 TO-X封装的优点是：结构简单，成本低廉，制作难度小。缺点是：防正面冲击能力虽比SO-8封装稍好，但不及充油芯体封装，使用密封圈密封时的承压上限也只能到5Mpa，防腐蚀能力一般。

上述几种封装结构的防正面冲击力大小关系：充油芯体封装TO-X封装 SO-8封装。

与充油芯体封装结构相比，TO-X封装结构简单，成本低廉，制作难度小。但如图6、9所示，TO-X封装结构中介质通过正向通孔11正面冲击硅胶12、扩散硅芯片2和焊丝，冲击力大，特别是高频振动时焊丝很容易被击断，并且不能保证每个传感器中硅胶都能完全覆盖扩散硅芯片、焊丝和针脚。如何提高TO-X封结构的防正面冲击能力，增加该型压力传感器的可靠性和使用寿命的问题，被提出。

实用新型内容

本实用新型要解决现有技术TO-X封装结构扩散硅压力传感器防正面冲击能力弱，使用可靠性低，使用寿命短的问题，为此提供本实用新型的一种防正面冲击的TO-X封装结构扩散硅压力传感器，该传感器防正面冲击能力比现有同类品有极大提高，抗腐蚀能力提高。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是在管座上设有盖帽、扩散硅芯片、焊丝和针脚，其特殊之处是所述帽盖内衬套有环圈，该环圈上部内倾形成上小下大的正锥圈部分，所述盖帽的周壁开有周向间隔的侧孔，该侧孔与所述环圈上部内倾起始部对应以致该侧孔与所述盖帽内壁和正锥圈部分外壁间的导流空间贯通，所述正锥圈部分上口与所述盖帽上顶壁相间一距离，所述环圈内填充有硅胶，所述扩散硅芯片、焊丝及其针脚接端埋没于所述硅胶。

进一步，所述环圈上的侧孔为该环圈周壁周向均布的四个。

本实用新型取消了现有技术TO-X封装结构盖帽顶面的正向通孔。