压力传感器制造技术

技术编号:30414074 阅读:17 留言:0更新日期:2021-10-24 16:16
本发明专利技术提供了一种压力传感器,包括感测模块和处理模块,所述感测模块包括陶瓷膜片和测量元件,所述处理模块包括陶瓷基体和处理元件,所述测量元件安装在所述陶瓷膜片的上表面,所述处理元件安装在所述陶瓷基体的上表面,所述陶瓷膜片的上表面与所述陶瓷基体的下表面封接,且所述处理元件与所述测量元件通讯连接,所述测量元件被配置为在所述陶瓷膜片受力变形时产生相应的电阻变化,并将电阻变化以电信号的方式输出至所述处理元件,所述处理元件被配置为根据接收到的所述电信号获取相应的压力信息。本发明专利技术的优点是,电路结构简单,压力测量的可靠性高,且制造成本低。且制造成本低。且制造成本低。

【技术实现步骤摘要】
压力传感器


[0001]本专利技术涉及压力测量
,尤其涉及一种压力传感器。

技术介绍

[0002]压力传感器是实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种领域中。压力传感器是一种将介质压力转化为电信号并输出的装置。其中传感元件是压力传感器的重要部件,能够将介质压力转化成初始电信号,并通过导体传输至处理元件,处理元件再根据电信号获取介质压力。且由陶瓷作为基材的传感元件具有耐高温、抗介质腐蚀能力强、温度稳定性好的优点,在压力传感器中得到了广泛应用。
[0003]现有的陶瓷传感元件多为陶瓷电容式传感元件,这种技术存在以下不足:
[0004]一、陶瓷电容式传感元件因电容对电介质要求高,因此需要将电容密封在内部腔体,无法测量相对压力,只能测量绝对压力,在需要直接测量相对压力的场合无法使用;
[0005]二、陶瓷电容式传感元件对电介质要求高,需要较高的密封性,因此,需要单独的电路板来安装处理芯片以及相关的保护元件,导致传感器原材料成本偏高,且结构复杂;
[0006]三、陶瓷电容式传感元件输出的电容信号传递到电路板需要单独走线连接,导致工艺成本偏高且结构复杂。

技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题,本专利技术提供一种压力传感器,既可以实现相对压力的测量,也可以实现绝对压力的测量,而且无需安装电路板,也无需单独走线,从而简化压力检测的电路结构,提高压力检测的可靠性并降低压力检测成本。
[0008]所述压力传感器具体包括感测模块和处理模块,所述感测模块包括陶瓷膜片和测量元件,所述处理模块包括陶瓷基体和处理元件;
[0009]所述测量元件安装在所述陶瓷膜片的上表面,所述处理元件安装在所述陶瓷基体的上表面,所述陶瓷膜片的上表面与所述陶瓷基体的下表面封接,且所述处理元件与所述测量元件通讯连接;其中:所述测量元件被配置为在所述陶瓷膜片受力变形时产生相应的电阻变化,并将电阻变化以电信号的方式输出至所述处理元件;所述处理元件被配置为根据接收到的所述电信号获取相应的压力信息。
[0010]可选地,所述压力传感器还包括导电线路,所述导电线路包括第一导电层、第二导电层和第三导电层,所述第一导电层、所述第三导电层以及所述第二导电层依次电连接;
[0011]所述第一导电层与所述陶瓷基体形成一体,并与所述处理元件电连接;所述第二导电层直接形成在所述陶瓷膜片的上表面,并与所述测量元件电连接;所述第三导电层直接形成在所述陶瓷基体的内部。
[0012]可选地,所述第一导电层包括若干导线,若干所述导线印制于所述陶瓷基体的上表面,或者,若干所述导线嵌入在所述陶瓷基体的内部。当所述第一导电层包括若干导线时,可依次通过厚膜印刷工艺和烧结固化工艺,将若干所述导线印制于所述陶瓷基体的上
表面或嵌入于所述陶瓷基体的内部。当所述第一导电层包括若干导线时,也可通过高温共烧陶瓷工艺,将若干所述导线印制于所述陶瓷基体的上表面或嵌入于所述陶瓷基体的内部。当所述第一导电层包括若干导线时,还可通过低温共烧陶瓷工艺,将若干所述导线印制于所述陶瓷基体的上表面或嵌入于所述陶瓷基体的内部。
[0013]可选地,所述陶瓷基体具有通孔,所述通孔贯通所述陶瓷基体的上表面和下表面,且所述第三导电层设置于所述通孔中。
[0014]可选地,所述第三导电层为导电材料,所述导电材料填充于所述通孔内,或者,所述第三导电层为导线,所述导线固定在所述通孔内。
[0015]可选地,所述测量元件为惠斯通电桥,所述第二导电层包括若干电桥引线以及若干电桥焊盘,所述惠斯通电桥的每个桥臂的两端均连接一根所述电桥引线,每根所述电桥引线与对应的一个所述电桥焊盘电连接;
[0016]所述通孔的数量与所述电桥焊盘的数量相一致,每个所述通孔内设置有一个所述第三导电层,每个所述电桥焊盘电连接至对应的一个所述第三导电层。
[0017]可选地,依次通过厚膜印刷工艺和烧结固化工艺,将所述惠斯通电桥印制于所述陶瓷膜片的上表面。
[0018]可选地,依次通过厚膜印刷工艺以及烧结工艺,将若干所述电桥引线印制于所述陶瓷膜片的上表面。
[0019]可选地,所述导电线路还包括第四导电层;所述第四导电层直接形成在所述陶瓷基体的上表面,并与所述处理元件电连接;所述处理元件通过所述第四导电层与外部通讯连接。
[0020]可选地,所述第四导电层包括若干引线焊盘,每个所述引线焊盘通过导线与所述处理元件电连接。
[0021]可选地,所述感测模块还包括补偿电路,所述补偿电路设置在所述陶瓷膜片或所述陶瓷基体上,用于使所述测量元件在所述陶瓷膜片不受力时的输出偏置在预定值以下。
[0022]可选地,所述测量元件为惠斯通电桥,所述补偿电路包括至少一个补偿电阻,在所述惠斯通电桥的至少一个桥臂端上并联或串联至少一个所述补偿电阻。
[0023]可选地,所述处理模块还包括被动元件,所述被动元件设置在所述陶瓷基体的上表面。
[0024]可选地,所述处理元件包括至少一个处理芯片,所述处理芯片为封装结构或裸片。
[0025]可选地,所述陶瓷基体与所述陶瓷膜片之间形成有容置空间,所述容置空间居中设置,所述测量元件位于所述容置空间内。
[0026]可选地,所述容置空间具有至少一个开口;
[0027]所述陶瓷膜片被配置为下表面感受介质的第一压力,且上表面通过所述开口感受介质的第二压力;
[0028]所述测量元件还被配置为在所述陶瓷膜片的下表面受到所述第一压力时产生第一电阻信息,并将所述第一电阻信息以第一电信号的方式输出至所述处理元件;所述测量元件还被配置为在所述陶瓷膜片的上表面受到所述第二压力时产生第二电阻信息,并将所述第二电阻信息以第二电信号的方式输出至所述处理元件;
[0029]所述处理元件被配置为根据接收到的所述第一电信号和所述第二电信号获取压
差信息。
[0030]可选地,所述容置空间为一密封空间,所述陶瓷膜片的一部分上表面与所述陶瓷基体相封接,另一部分上表面位于所述密封空间中;
[0031]所述陶瓷膜片被配置为下表面感受介质的第一压力;
[0032]所述测量元件被配置为在所述陶瓷膜片的下表面受到所述第一压力时产生第一电阻信息,并将所述第一电阻信息以第一电信号的方式输出至所述处理元件;
[0033]所述处理元件被配置为根据接收到的所述第一电信号获取绝对压力信息。
[0034]可选地,所述陶瓷基体与所述陶瓷膜片通过胶体粘接,所述容置空间包括形成于所述胶体之上的破孔。
[0035]可选地,所述胶体暴露出所述惠斯通电桥的电阻以及所述补偿电阻,所述胶体还暴露出所述陶瓷基体上的通孔。
[0036]可选地,所述惠斯通电桥为半桥电路或全桥电路。
[0037]本专利技术提供的压力传感器具有如下优点中的至少一个:
[0038]第一、本专利技术的压力传感器通过陶瓷膜片受压变形而产生电阻变化,并根据电阻变化得到所要检测的压力值。由于该检测方式本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力传感器,其特征在于,包括感测模块和处理模块,所述感测模块包括陶瓷膜片和测量元件,所述处理模块包括陶瓷基体和处理元件;所述测量元件安装在所述陶瓷膜片的上表面,所述处理元件安装在所述陶瓷基体的上表面,所述陶瓷膜片的上表面与所述陶瓷基体的下表面封接,且所述处理元件与所述测量元件通讯连接;其中:所述测量元件被配置为在所述陶瓷膜片受力变形时产生相应的电阻变化,并将电阻变化以电信号的方式输出至所述处理元件;所述处理元件被配置为根据接收到的所述电信号获取相应的压力信息。2.根据权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,还包括导电线路,所述导电线路包括第一导电层、第二导电层和第三导电层,所述第一导电层、所述第三导电层以及所述第二导电层依次电连接;所述第一导电层与所述陶瓷基体形成一体,并与所述处理元件电连接;所述第二导电层直接形成在所述陶瓷膜片的上表面,并与所述测量元件电连接;所述第三导电层直接形成在所述陶瓷基体的内部。3.根据权利要求2所述的压力传感器,其特征在于,所述陶瓷基体具有通孔,所述通孔贯通所述陶瓷基体的上表面和下表面,且所述第三导电层设置于所述通孔中。4.根据权利要求3所述的压力传感器,其特征在于,所述第三导电层为导电材料,所述导电材料填充于所述通孔内;或者,所述第三导电层为导线,所述导线固定在所述通孔内。5.根据权利要求4所述的压力传感器,其特征在于,所述测量元件为惠斯通电桥,所述第二导电层包括若干电桥引线以及若干电桥焊盘,所述惠斯通电桥的每个桥臂的两端均连接一根所述电桥引线,每根所述电桥引线与对应的一个所述电桥焊盘电连接;所述通孔的数量与所述电桥焊盘的数量相一致,每个所述通孔内设置有一个所述第三导电层,每个所述电桥焊盘电连接至对应的一个所述第三导电层。6.根据权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,还包括导电线路,所述导电线路包括第四导电层;所述第四导电层直接形成在所述陶瓷基体的上表面,并与所述处理元件电连接;所述处理元件通过所述第四导电层与外部通讯连接。7.根据权利要求6所述的压力传感器,其特征在于,所述第四导电层包括若干引线焊盘,每个所述引线焊盘通过导线与所述处理元件电连接。8.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:张亮亮詹载雷高奇帅孙晓庆
申请(专利权)人:联合汽车电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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