[发明专利]溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件及其制备

权利要求书

1.一种溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，其特征在于：所述薄膜芯体密封组件包括底座(1)、薄膜芯体(2)、转接电路板(3)、金属插针(4)、金属壳体(5)、堵盖(6)、外部电路板(7)以及绝缘材料(8)；

底座(1)上加工有引压通孔；

薄膜芯体(2)是一个一端开放一端封闭的中空结构，封闭端的外端面上加工有引出焊盘；

金属壳体(5)为一端开放一端封闭的中空结构，封闭端上加工有贯穿孔以及中心通孔；

转接电路板(3)上加工有中心通孔和转接焊盘；

绝缘材料(8)能够分别与金属插针(4)以及金属壳体(5)烧结在一起；

金属插针(4)置于金属壳体(5)的贯穿孔中，且通过绝缘材料(8)实现与金属壳体(5)的固连以及密封，位于金属壳体(5)内部的金属插针(4)一端与转接电路板(3)固定连接，位于金属壳体(5)外部的金属插针(4)一端与外部电路板(7)固定连接；薄膜芯体(2)的开放端与底座(1)固定连接，且底座(1)的引压通孔与薄膜芯体(2)的中空腔体连通，薄膜芯体(2)的封闭端位于转接电路板(3)的中心通孔中，且薄膜芯体(2)封闭端的外端面与加工有转接焊盘的转接电路板(3)端面平齐，薄膜芯体(2)上的引出焊盘与转接电路板(3)上的转接焊盘通过金丝连接；金属壳体(5)的开放端与底座(1)固定连接，堵盖(6)安装在金属壳体(5)的中心通孔上，金属壳体(5)、底座(1)、金属插针(4)、绝缘材料(8)以及堵盖(6)之间形成一个封闭真空腔体。

2.根据权利要求1所述的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，其特征在于：金属壳体(5)与金属插针(4)的材质相同，所述薄膜芯体密封组件使用温度小于240℃时选用不锈钢材料，所述薄膜芯体密封组件使用温度在240℃以上时选用玻封合金材料。

3.根据权利要求1所述的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，其特征在于：薄膜芯体(2)上的引出焊盘与转接电路板(3)上的转接焊盘间距不大于3mm。

4.根据权利要求1所述的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，其特征在于：绝缘材料(8)与金属插针(4)材料的热膨胀系数之差不大于金属插针(4)材料热膨胀系数的1/2以及绝缘材料(8)与金属壳体(5)材料的热膨胀系数之差不大于金属壳体(5)材料热膨胀系数的1/2。

5.根据权利要求4所述的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，其特征在于：绝缘材料(8)为二氧化硅玻璃或碳化硅陶瓷。

6.根据权利要求1所述的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，其特征在于：金属插针(4)两端的端面上分别加工有定位台阶。

7.根据权利要求1所述的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，其特征在于：薄膜芯体(2)封闭端外端面的非应变区设置温度敏感电阻，金丝可以同时将薄膜芯体(2)的压力信号和温度信号输出给转接电路板(3)。

8.根据权利要求1所述的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件，其特征在于：堵盖(6)的侧面上加工有导气槽。

9.一种如权利要求1至8任一项所述的溅射薄膜压力传感器中的薄膜芯体密封组件的制备方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下，

步骤1.采用烧结方式利用绝缘材料(8)将金属插针(4)烧结在金属壳体(5)上，保证金属插针(4)与金属壳体(5)的气密封；然后对金属插针(4)的两端、转接电路板(3)上的转接焊盘以及薄膜芯体(2)上的引出焊盘进行镀金或沉金处理；再采用锡焊或钎焊方式将转接电路板(3)焊接在金属插针(4)的一端；

采用电子束焊或激光焊方式将薄膜芯体(2)的开放端焊接在底座(1)上，确保焊缝的气密性；

步骤2.采用电子束焊方式将金属壳体(5)开放端焊接在底座(1)上，确保焊缝的气密性；再采用超声键合压焊方式将金丝的两端对应焊接在薄膜芯体(2)的引出焊盘以及转接电路板(3)的转接焊盘上；最后在真空环境下采用电子束焊方式将堵盖(6)焊接在金属壳体(5)封闭端的中心通孔上，保证焊缝的气密性，确保金属壳体(5)中空腔体的真空度；

步骤3.采用锡焊或钎焊方式将外部电路板(7)焊接在金属插针(4)的另一端，即完成所述薄膜芯体密封组件的制备。