壓力傳感器的封裝形式
壓力傳感器顧名思義是用作壓力的測量,對壓力有很高的靈敏度,不同的封裝形式會對傳感器產(chǎn)生不同的應(yīng)力影響,大小不同的應(yīng)力會造成傳感器的不同的漂移特性。
傳感器從結(jié)構(gòu)上來講重要分以下三種:隔離膜壓力傳感器、TO封裝壓力傳感器、塑封型壓力傳感器元件。

隔離膜充油芯體是世界上使用最為廣泛的一種OEM壓力傳感器,它的量程范圍寬(5KPa~100MPa)、測量介質(zhì)種類多。極大的方便了用戶。作為OEM產(chǎn)品,其多樣的再封裝性極大的方便了客戶制造各種的壓力接口。怎么樣再封裝是一種合理的封裝形式,在這里我們對以下三種封裝形式進(jìn)行分析。
端口平面密封的封裝:這種密封方式是在傳感器前端膜片焊接環(huán)的端面放置橡膠O型圈,利用后部的鎖緊環(huán)將傳感器緊壓在O型圈上而起到密封的作用。這種封裝形式局限性很大,由于鎖緊環(huán)施加在傳感器上的壓力很強(qiáng),使其收到較大的應(yīng)力,而將應(yīng)力完全的釋放掉,工藝過程是很煩瑣的,所以這種再封裝形式是不推薦客戶使用的,如果一定要用,則盡量在量程大于300psi的范圍內(nèi)使用。

這種密封方式是在傳感器側(cè)面中部放置橡膠O型圈,利用O型圈在封裝殼體內(nèi)腔壁的形變而起到密封的作用。這種封裝形式優(yōu)勢很大,由于O型圈在封裝殼體內(nèi)腔壁的形變得到了極好的控制而使施加在傳感器上的應(yīng)力極小到可以忽略的程度,而傳感器在內(nèi)腔的軸向上又有微小的運(yùn)動(dòng)空間,是無應(yīng)力施加在傳感器上的。因此這種安裝方式又稱為懸浮式封裝形式,它的優(yōu)點(diǎn)是保證芯體有微小的徑向和軸向運(yùn)動(dòng),以保證因裝配而引起的機(jī)械應(yīng)力不傳遞給芯體。這種安裝方式適用于全量程的隔離膜壓力傳感器。我們推薦客戶使用這種傳感器的封裝形式。
此外,在封裝壓力傳感器時(shí)應(yīng)注意以下5項(xiàng):
(1)安裝芯體時(shí),要特別注意不得觸摸芯體的膜片,避免造成傳感器性能參數(shù)的偏移、傳感器的失效。
(2)不能擠壓芯體上的陶瓷線路板,或在殼體內(nèi)填充隨外界環(huán)境(如溫度等)影響體積增大的物質(zhì),以避免陶瓷厚膜電路的損壞。
(3)不能將芯體的引線和引腳反復(fù)來回扳動(dòng),更不能用力拉扯,以避免傳感器管腳斷裂或管腳的松脫。
(4)傳感器往基座內(nèi)推裝時(shí),若推進(jìn)費(fèi)力或難以推進(jìn)時(shí),應(yīng)立即停止,決不能強(qiáng)行再推,以避免損壞傳感器。
(5)芯體應(yīng)注意避免碰、摔、磕。
2、焊接式封裝形式
隨著傳感器生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展和普及,越來越多的生產(chǎn)廠家采用了焊接的方式來封裝隔離膜壓力傳感器。由于半導(dǎo)體材料的原因,焊接后部件的溫度一般不要超過125℃,最高控制在150℃以內(nèi),這就加強(qiáng)了對設(shè)備的要求。一般可用于傳感器再封裝的焊接設(shè)備有(專用)亞弧焊機(jī)、激光焊機(jī)和電子束焊機(jī),它們都可以將焊接部件的溫度控制在我們的要求以內(nèi)。這種封裝方式使傳感器的適用介質(zhì)范圍大大增加,并減小了泄露的可能性,但是它對焊接材料不銹鋼也有相當(dāng)?shù)囊?,?dāng)不銹鋼材料質(zhì)量較低時(shí)會影響焊接的質(zhì)量,降低焊接強(qiáng)度,形成壓力管涌口而造成泄露。
二、TO封裝壓力傳感器
TO型封裝傳感器是一種簡易的壓力敏感元器件,其傳感器芯片上有一層硅凝膠在外界裸露,粘在TO-8管座上被一金屬導(dǎo)氣帽包圍著,其最大壓力量程為150psi。其封裝形式可分為以下兩種:
1、直插式
其封裝形式為印刷電路板安裝形式,氣路連接用一塑料軟管插上即可,量程大一些的可用尼龍卡將軟管卡住,以保證傳感器壓力連接的可靠性。
2、O型圈密封式
這種密封方式和圖一有相似的地方,但在引入的應(yīng)力上二者有明顯的區(qū)別,TO封裝的傳感器使用這種封裝時(shí)應(yīng)力是可以忽略的。
三、塑封型壓力傳感器
塑封型壓力傳感器有代表性的可以分為以下四大種:P型封裝壓力傳感器、A2封裝壓力傳感器、N型封裝壓力傳感器、D4型封裝壓力傳感器。具體的封裝方式可以從以上兩種產(chǎn)品的封裝方法稍加改變得到。更多壓力傳感器文章請?jiān)L問http://www.nfgnbcv.cn


