一种小型碳化硅航空压力传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种小型碳化硅航空压力传感器，包括压力芯片和封装结构，封装结构包括金属盖端和金属壳体，压力芯片封装在金属盖端，压力芯片包括碳化硅敏感结构和碳化硅杯，碳化硅敏感结构与碳化硅杯键合形成真空腔体；碳化硅敏感结构包括碳化硅基底，碳化硅基底上设置有P型外延层，P型外延层上设置有N型压阻，N型压阻上设置有钝化层，钝化层上设置有金属电极；碳化硅基底背面刻蚀有敏感膜片；金属电极通过金属玻璃烧结体与金属壳体内的金属引线相连接。本实用新型专利技术通过碳化硅芯片与碳化硅杯键合，保证了良好的键合强度并且键合后具有良好的高温稳定性，通过无引线封装技术，保证了传感器体积小、质量轻、耐高温和灵敏度度高的特点。度高的特点。度高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种小型碳化硅航空压力传感器


[0001]本技术涉及一种压力传感器，特别涉及一种小型碳化硅航空压力传感器。

技术介绍

[0002]碳化硅(SiC)材料由于其优良的机械性能和高温稳定性，逐渐为人们所重视。在200余种SiC的多型体中，最常见的是3C
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SiC、4H
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SiC和6H
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SiC。其中，4H
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SiC和6H
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SiC的单晶衬底已经实现了商业化。
[0003]高频响耐高温微机电系统压力传感器不仅用于飞机、坦克、舰船等发动机的压力检测，而且还可用于各种高温的火箭、导弹、卫星等耐热腔体和表面的压力检测，是系统中的关键基础元件，压力传感器内部核心器件为感压元件(芯体)。
[0004]高频响耐高温微机电系统压力传感器不仅用于飞机、坦克、舰船等发动机的压力检测，而且还可用于各种高温的火箭、导弹、卫星等耐热腔体和表面的压力检测，是系统中的关键基础元件，压力传感器内部核心器件为感压元件(芯体)。
[0005]传统压力芯片封装形式多为带引线的充油隔离式机构，这种充油隔离式结构具有体积大、响应时间慢和耐高温能力差的问题。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是克服现有技术缺陷，提供一种小型碳化硅航空压力传感器，在保持了传感器性能的同时，有效减小了传感器的体积和质量。
[0007]本技术的目的是这样实现的：一种小型碳化硅航空压力传感器，包括压力芯片和封装结构，所述封装结构包括金属盖端和金属壳体，所述压力芯片封装在金属盖端，所述压力芯片包括碳化硅敏感结构和碳化硅杯，所述碳化硅敏感结构与碳化硅杯键合形成真空腔体；所述碳化硅敏感结构包括碳化硅基底，所述碳化硅基底上设置有P型外延层，所述P型外延层上设置有N型压阻，所述N型压阻上设置有钝化层，所述钝化层上设置有金属电极；所述碳化硅基底背面刻蚀有敏感膜片；所述金属电极通过金属玻璃烧结体与金属壳体内的金属引线相连接，实现压力芯片信号与金属引线的电气连接。
[0008]本技术采用以上技术方案，与现有技术相比，有益效果为：碳化硅芯片与碳化硅杯键合，保证了良好的键合强度并且键合后具有良好的高温稳定性，通过无引线封装技术，保证了传感器体积小、质量轻、耐高温和灵敏度度高的特点。
[0009]为了保证较好的导电性，所述金属引线通过钎焊与外部引线电缆相连接。
[0010]为了保证起到良好的密封支撑作用，所述压力芯片与金属壳体之间还设置有绝缘基座。
[0011]为了保证良好的密封性，所述金属壳体内填充有硅橡胶。
[0012]为了起到对N型压阻的保护，所述钝化层采用二氧化硅材料制成。
[0013]为了实现压力传感器的机械接口设计，所述金属壳体的外侧上还设置有安装螺纹。
附图说明
[0014]图1本技术的结构示意图。
[0015]图2本技术碳化硅敏感结构的示意图。
[0016]其中，1压力芯片，1
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1碳化硅敏感结构，1
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2碳化硅杯，1
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3真空腔体，2金属盖端，3金属壳体，4金属玻璃烧结体，5金属引线，6绝缘基座，7硅橡胶，8安装螺纹；1101碳化硅基底，1102 P型外延层，1103N型压阻，1104钝化层，1105金属电极，1106敏感膜片。
具体实施方式
[0017]如图1
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2所示的一种小型碳化硅航空压力传感器，包括压力芯片1和封装结构，封装结构包括金属盖端2和金属壳体3，压力芯片1封装在金属盖端2，压力芯片1包括碳化硅敏感结构1
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1和碳化硅杯1
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2，碳化硅敏感结构1
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1与碳化硅1
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2杯键合形成真空腔体1
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3；碳化硅敏感结构1
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1包括碳化硅基底1101，碳化硅基底1101上设置有P型外延层1102，P型外延层1102上设置有N型压阻1103，N型压阻1103上设置有钝化层1104，钝化层1104上设置有金属电极1105，金属电极1105为多层金属复合电极Ti/TiN/Pt；碳化硅基底1101背面刻蚀有敏感膜片1106；金属电极1105通过金属玻璃烧结体4与金属壳体3内的金属引线5相连接，实现压力芯片1信号与金属引线5的电气连接；金属引线5通过钎焊与外部引线电缆相连接，压力芯片1与金属壳体3之间还设置有绝缘基座6，绝缘基座6为陶瓷基座；金属壳体3内填充有硅橡胶7；钝化层1105采用二氧化硅材料制成；金属壳体3的外侧上还设置有安装螺纹8。
[0018]碳化硅芯片与碳化硅杯键合，保证了良好的键合强度并且键合后具有良好的高温稳定性，通过无引线倒封装技术，保证了传感器体积小、质量轻、耐高温和灵敏度度高的特点。
[0019]本技术并不局限于上述实施例，在本技术公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的
技术实现思路
，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型碳化硅航空压力传感器，其特征在于，包括压力芯片和封装结构，所述封装结构包括金属盖端和金属壳体，所述压力芯片封装在金属盖端，所述压力芯片包括碳化硅敏感结构和碳化硅杯，所述碳化硅敏感结构与碳化硅杯键合形成真空腔体；所述碳化硅敏感结构包括碳化硅基底，所述碳化硅基底上设置有P型外延层，所述P型外延层上设置有N型压阻，所述N型压阻上设置有钝化层，所述钝化层上设置有金属电极；所述碳化硅基底背面刻蚀有敏感膜片；所述金属电极通过金属玻璃烧结体与金属壳体内的金属引线相连接，实现压力芯片信号与金属引线的电气连接。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾天刚，李悦，范传东，
申请(专利权)人：江苏奥力威传感高科股份有限公司，
类型：新型
国别省市：