图分类号:TP212文献代码:A文章编号:1009-914X(2018)23-0302-01摘要压力测量是在热控制,工业控制的区域中的第一四个物理量汽车,恒温阀芯航空航天,国防等该领域被广泛使用。用硅和微电子技术的压阻效应制造的硅压阻式压力传感器是一种压力传感器,在过去的30年中发展非常迅速。
具有灵敏度高,响应速度快,可靠性好,精度高,功耗低,易于小型化和集成等一系列突出优点,在电磁场领域得到广泛应用。量和控制。而,由于硅压阻式压力传感器芯片的特性,有必要确保在制造过程中保护封装。主题将集中于小型化和压阻式压力传感器的问题在包装硅为约束小,产品外壳的合理布置,小型化的外部波纹膜片的设计和可靠性的设计薄膜和波纹密封焊接压力传感器的尺寸减小,以满足特殊领域传感器小型化的需求[1]。
装和包装要求硅胶压阻式压力传感器芯片的尺寸为2.5×2.5 mm,高度为1.0 mm,硅材料不耐腐蚀。化压阻式压力传感器芯片不能直接应用,但在使用之前,芯片是封装的。装必须在硅压阻式压力传感器芯片和外部系统之间提供接口。压阻式压力传感器芯片必须保护各种环境中使用的微机械元件,并提供电信号连接,有时必须与外部环境接触并与之相互作用[2]。之,对于压力传感器的包装,恒温阀芯必须满足以下要求:机械可靠性,抗振性,抗冲击性,避免热应力对芯片的影响,隔离的电气要求环境或接地芯片,电磁屏蔽,气密隔离气体或腐蚀性流体或通过非密封隔离分离水分;低成本封装,与标准制造工艺兼容。

前,三种最广泛使用的硅压阻式压力传感器是:金属包装,塑料包装和陶瓷包装。了提高传感器对环境的抵抗力,本文采用了金属包装。壳结构设计硅压阻式压力传感器的总装配基于压敏芯片的尺寸和测量条件,以使传感器的尺寸要求小型化。球装配研究包括陶瓷阀杆和填料环的组装,波纹膜片和装配可靠性的设计。
头包设计包括包设计,适配器终端设计等。壳为316L不锈钢,耐腐蚀性好,焊接性能好,铁,钴,镍(4J50)合金,线膨胀系数接近玻璃,设计和加工。瓷环的材料由氧化铝瓷95制成,通过模具加工形成,以保护压敏芯片,减少硅油填充,减少影响压敏芯片上的硅油[3]。纹膜由耐腐蚀,耐热和焊接的不锈钢制成,具有膜的形状,厚度和深度,以及敏感芯片的保护。般结构如图1所示。集器组件和陶瓷填料环的设计是执行来自压力芯片的电信号的传递并支撑或固定压力芯片,如图所示。图1中2.管座和端子玻璃粉末的烧结设计采用冗余设计,以确保结构强度的可靠性,特别是玻璃粉末和端子的密封阻力的可靠性。

结后的适配器和管座。结构设计中,我们力求在确保可靠性和安全性的前提下减少充满油的空间,这可以减少由压力影响引起的压敏芯片的热漂移。油起压力传递的作用[4]。了进一步减少注油量,我们在粘接压力芯片的外层添加了陶瓷填充环。
瓷填充环的材料是陶瓷95并且由模具模制。纹膜片设计波纹膜片的作用是将压力芯片与被测介质隔离,以提高压敏芯片的寿命,可靠性和测量精度。为压力通过密封的硅油传递到压力芯片,隔膜的基本要求是减少压力传递过程中的压力损失[5]。纹膜片有几种形式:正弦波,梯形波和锯齿波。齿波很容易制作,但是当波浪很深时,由于山峰和山谷处的应力集中,很容易产生裂缝。此,当波纹很深时,通常使用梯形波或正弦波。

敏芯片的波纹膜片波形使用更平滑的正弦波。接合可靠性的设计是基于硅压阻式压力传感器的一般结构,其结构连接包括三个焊接波纹状膜,所述压力环和管壳体,该连接芯片,陶瓷环和油管外壳以及注油孔的密封确保结构连接的可靠性。果与分析硅压阻式压力传感器的实际校准特性是通过静态传感器校准获得的。0到30MPa的整个传感器测量范围内有7个校准点,并且执行三个压力循环校准测试,然后在n’处执行几个正冲程校准数据。

何校准点。算每个校准点的正负行程校准数据的平均值和总行程平均值。试结果表明传感器的工作曲线如图3所示。感器具有非线性0.05%,滞后0.05%,重复性0.03%,精度0.08%。论该部分将集中于小型化和硅填料压阻式压力传感器的问题:减少结构(大约10mm直径)的大小,产品外壳的合理布置,小型化的外部波纹膜片和膜片的设计和波纹船体车身焊接可靠性的设计减小了压力传感器的尺寸,非线性,滞后,可重复性和精度,以满足身体上传感器的特殊小型化需求。面。传感器保留了出色的静电特性,并经过测试和验证,结果令人满意。
本文转载自
恒温阀芯 https://www.wisdom-thermostats.com
