Устройство для измерения давления - RU2003136831A

Реферат

1. Устройство для измерения давления, прежде всего для измерения высокого давления, имеющее установленный в корпусе (1) датчик (10) давления, с первой стороны (15) которого расположены чувствительные элементы (12) и воспринимающая давление мембрана (11) и со второй стороны (16) которого, обратной первой его стороне, имеется углубление (14), проходящее от этой второй его стороны (16) до воспринимающей давление мембраны (11), отличающееся тем, что датчик (10) давления выполнен в виде полупроводникового датчика давления и его окружающим углубление (14) краевым участком (16а) со второй стороны (16) непосредственно припаян слоем (13) припоя к несущей детали (5), в которой выполнен первый участок (51) канала подвода давления, таким образом, что этот первый участок (51) канала подвода давления и углубление (14) сообщаются между собой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик (10) давления выполнен цельным из полупроводникового материала.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик (10) давления имеет многослойную конструкцию, состоящую из снабженной воспринимающей давление мембраной (11) и чувствительными элементами (12) первой полупроводниковой структуры (17) и прочно и неподвижно соединенной с ней через зону (18) их соединения и припаянной к несущей детали (5) второй полупроводниковой структуры (19).

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что первая полупроводниковая структура (17) и вторая полупроводниковая структура (19) выполнены из кремния, а зона (18) их соединения образована эвтектической зоной из золота и кремния.

5. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что слой (13) припоя обладает меньшим температурным коэффициентом расширения по сравнению со свинцовооловянистым припоем.

6. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что температурный коэффициент расширения несущей детали (5) согласован с температурным коэффициентом расширения полупроводникового материала, из которого изготовлен датчик (10) давления.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что слой (13) припоя выполнен из AuSn20.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что несущая деталь (5) выполнена из материала, температурный коэффициент расширения которого согласован с температурным коэффициентом расширения кремния, предпочтительно из железоникелевого сплава или кобальтоникелевого железного сплава.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что углубление (14) выполнено в датчике давления реактивным ионным травлением.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно имеет корпус (1), с наружной стороны (32) первой корпусной детали (2) которого, имеющей сквозное отверстие (31), закреплен перекрывающий это сквозное отверстие (31) соединительный патрубок (4) и в котором расположена несущая деталь (5), которая проходит через это сквозное отверстие (31) и соединена с соединительным патрубком (4).

11. Устройство по п.11, отличающееся тем, что несущая деталь (5) соединена с соединительным патрубком (4) сваркой.

12. Устройство по п.10 или 11, отличающееся тем, что с обращенной к сквозному отверстию (31) стороны соединительного патрубка (4) выполнен круговой бортик (42), который с этой стороны по периметру охватывает выходное отверстие выполненного в этом соединительном патрубке (4) второго участка (41) канала подвода давления, а несущая деталь (5) с ее обращенной к соединительному патрубку (4) стороны имеет входящий в ограниченное этим бортиком (42) пространство патрубок (52), в котором проходит первый участок (51) канала подвода давления.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что наружный диаметр патрубка (52), предусмотренного у несущей детали, значительно меньше наружного диаметра несущей детали (5).

14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик (10) давления, несущая деталь (5) и надетая на нее крышка (61) выполнены в виде модуля (66), при этом крышка (61) и несущая деталь (5) образуют закрывающий датчик (10) давления закрытый корпус этого модуля, а несущая деталь (5) снабжена закрепленным на ней или выполненным за одно целое с ней патрубком (52), в котором проходит первый участок (51) канала подвода давления (фиг.5).