[发明专利]超声烧结封装装置

说明书

本发明提供了一种超声烧结封装装置，应用于耐高温的压力传感器，所述压力传感器包括一不锈钢外壳，所述不锈钢外壳的底部设置有一管座，所述管座的顶端由下至上依次设置有下玻璃层、绝缘层和上玻璃层；所述超声烧结封装装置包括：加热平台，设置在所述不锈钢外壳的底端，用于给所述压力传感器的烧结封装提供热能；超声发生装置，设置在所述不锈钢外壳的顶端，用于给所述压力传感器的烧结封装提供超声能。本发明提供的超声烧结封装装置，能降低压力传感器的封装温度，保护压力传感器的芯片和封装体，同时利用超声能的强机械效应和清洁效应，改善了压力传感器封装的整体质量。

技术领域

本发明涉及传感器封装技术领域，特别涉及一种应用于耐高温压力传感器的超声烧结封装装置。

背景技术

高温压力传感器是工业中较为常见的一种压力变送器，主要应用于高温条件下的工业自控环境，在石油管道、航空航天、铁路交通、船舶、电力、机床、熔炉等众多行业有着广泛的使用。

现有的高温压力传感器在烧结封装时，其金属引线和封装玻璃(或陶瓷)、封装玻璃(或陶瓷)体与不锈钢外壳、密封支座玻璃(或陶瓷)与管座玻璃(或陶瓷)、以及芯片焊盘与引脚之间连接均需要通过高温烧结，其烧结温度将高达420-650℃、甚至790℃以上，高温环境将会严重影响传感器芯片电阻的掺杂杂质的再扩散、已键合界面失配失效和连接的可靠性等问题。至今，高温压力传感器的封装结构体连接的关键技术问题仍未能彻底解决，封装连接界面的耐高温抗冲击性能依然具有很大的研究价值。

发明内容

本发明提供了一种耐高温压力传感器的超声烧结封装装置，其目的是为了解决高温压力传感器的烧结温度高，对传感器芯片封装造成破坏的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种超声烧结封装装置，应用于耐高温的压力传感器，所述压力传感器包括一不锈钢外壳，所述不锈钢外壳的底部设置有一管座，所述管座的顶端由下至上依次设置有下玻璃层、绝缘层和上玻璃层；所述超声烧结封装装置包括：

加热平台，设置在所述不锈钢外壳的底端，用于给所述压力传感器的烧结封装提供热能；

超声发生装置，设置在所述不锈钢外壳的顶端，用于给所述压力传感器的烧结封装提供超声能。

其中，所述加热平台的顶部设置有一上凸台，所述上凸台插设在所述不锈钢外壳的底端，所述上凸台的顶端与所述管座的底端相接触。

其中，所述超声发生装置包括一加载夹具、一超声换能器和一超声驱动器，所述加载夹具插设在所述不锈钢外壳的顶端，所述加载夹具底部设置的一下凸台与所述上玻璃层相接触，所述加载夹具的顶端开设有一带螺纹的安装孔，所述安装孔的底端与所述下凸台的底端连通；所述超声换能器的底端设置有一带螺纹的安装头，所述超声换能器通过所述安装头螺旋插设在所述加载夹具的顶端；所述超声驱动器套设在所述超声换能器的顶端。

其中，所述超声换能器的外侧壁上还环绕设置有一节点凸台，所述节点凸台与一液压加载系统连接。

其中，所述管座上设置有多个引脚，每个所述引脚均贯穿所述管座的顶面和底面。

其中，所述下玻璃层上设置有和所述引脚数量对应的引线孔，每个所述引线孔均贯穿所述下玻璃层的顶面和底面，每个贯穿所述管座顶面的所述引脚延伸至对应的所述引线孔内。

其中，所述绝缘层的底面还设置有多个电阻块和压阻，所述电阻块设置在所述引线孔的顶端位置处，所述下玻璃层和所述绝缘层通过所述电阻块连接，所述压阻设置于所述绝缘层、所述下玻璃层和所述电阻块围成的空腔里。

其中，所述管座与所述不锈钢外壳之间，所述下玻璃层与所述管座之间均铺设有粉体材料。

其中，所述引线孔内还涂设有导电浆料。

本发明的上述方案有如下的有益效果：