本实用新型专利技术公开了一种基于陶瓷基板的阵列式压力测量装置，包括：压阻敏感芯片，用于在其的正面施加参考压，在背面施加外界气体压力，产生压力差；陶瓷电路片，用于将所述压力差转化为正比于压力变化的电信号输出并处理计算，所述陶瓷电路片内设有导气气孔，所述导气气孔贯穿陶瓷电路片的上下表面，用于导通气流；合金基板，所述合金基板包括第一合金基板和第二合金基板，用于固定所述陶瓷电路片并设置有导气气孔。本实用新型专利技术陶瓷电路片集成电路互连结构，缩短互联长度，具有优越的电学及热学性能，有利于整个压力测量装置装配体的小型化。且陶瓷电路片内部集成微流道结构，有助于装配体的散热管理，稳定地控制电路系统所处的温度场避免器件性能漂移。温度场避免器件性能漂移。温度场避免器件性能漂移。
【技术实现步骤摘要】
一种基于陶瓷基板的阵列式压力测量装置
[0001]本技术涉及微电子封装领域，具体为一种基于陶瓷基板的阵列式压力测量装置。
技术介绍
[0002]阵列式多通道压力测量装置广泛应用于风洞试验或飞行试验中，可实现压力的多通道快速测量，其中MEMS压阻敏感芯片是压力测量装置的核心器件，对压力测量装置整体性能具有决定性影响。目前阵列式多通道压力测量装置综合性能提升面临着一些核心问题有待解决优化。首先，多通道压力测试电路系统的集成与装配复杂、核心芯片
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MEMS压阻敏感芯片之间以及与后续处理电路之间的互连距离远、集成度低，目前公开的代表性技术方案中，将压力计裸芯片装配在陶瓷片
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PCB电路板
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金属板叠层上，通过引线键合逐步将裸芯片输入输出引出至陶瓷片、然后再引出至PCB电路板，最后交由PCB板上装配的放大、数模转换等模块进行信号处理，限制了单位面积内压力测量通道的数量。其次，MEMS压阻敏感芯片装置装配过程中引入应力应变、其与装置其他部件存在热膨胀系数差异导致的热应力以及不均匀温度分布场等因素导致的性能漂移并且预测困难，制约了产品的长时稳定性与综合精度。最后，目前技术方案中一般通过装配至电路板上的温度传感器或利用集成在MEMS压阻敏感芯片表面的温度传感器获取压阻敏感芯片工作状态温度，由于受MEMS压阻敏感芯片处于具有多种热力学特性的材料体系中并且其工作状态中存在自发热，这造成压阻敏感条的温度状态
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测试表征困难的影响，装配至电路板上温度传感器不能准确表征处于工作状态下的压阻敏感芯片压敏敏感条的温度状态，这使得温度补偿精度受限。
技术实现思路
[0003]本技术的目的在于提供一种基于陶瓷基板的阵列式压力测量装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0005]一种基于陶瓷基板的阵列式压力测量装置，其特征在于，包括：压阻敏感芯片，用于在其的正面施加参考压，在背面施加外界气体压力，产生压力差；陶瓷电路片，用于将所述压力差转化为正比于压力变化的电信号输出并处理计算，所述陶瓷电路片内设有导气气孔，所述导气气孔贯穿陶瓷电路片的上下表面，用于导通气流；合金基板，所述合金基板包括第一合金基板和第二合金基板，用于固定所述陶瓷电路片并设置有导气气孔；其中：所述压阻敏感芯片包括差压式压阻敏感芯片和绝压式压阻敏感芯片；所述差压式压阻敏感芯片的正面形成压阻条、钝化层及Pad，在压阻敏感芯片的背面形成开放空腔；所述绝压式压阻敏感芯片在差压式压阻敏感芯片的基础上，其背面设置有键合硅片，用于密封开放空腔，所述密封后的开放空腔为真空。
[0006]优选的，所述陶瓷电路片上表面设有金属布线层，用于封装压阻敏感芯片的空腔，和用于引线键合或倒装焊的焊盘。
[0007]优选的，所述陶瓷电路片的体内设有导流结构和微流道。
[0008]优选的，所述微流道分别于所述陶瓷电路片的下表面，设有第一入口和第一出口，所述微流道结构用于通冷却工质为电路降温。
[0009]优选的，所述陶瓷电路片上布置有压阻敏感芯片阵列，所述压阻敏感芯片阵列的数量可根据需求调节。
[0010]优选的，所述陶瓷电路片上还设有至少1颗压阻敏感芯片，用于实时准确提取压阻敏感芯片压敏电阻条温度进行温度补偿。
[0011]优选的，所述第一合金基板带有贯穿正面和背面的导气气孔以及用于设置参考压的参考压气路。
[0012]优选的，所述第一合金基板的体内还设有第二输入流道和第二输出流道用于系统冷却，分别与微流道的第一入口和第一出口连通。
[0013]优选的，所述装置还设置有阀组件集成于第一合金基板的底部。
[0014]优选的，所述合金基板与阀组件之间设置有密封圈同时利用螺纹连接或使用密封胶互连。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0016](1)基于陶瓷电路片直接集成电路互连结构，无需额外集成PCB电路板，能够缩短互联长度，具有优越的电学及热学性能，有利于整个压力测量装置装配体的小型化。
[0017](2)陶瓷电路片内部集成微流道结构，有助于装配体的散热管理，精准控制压阻敏感芯片或电路系统所处的温度场，维持产品的长时稳定和综合精度，避免器件性能漂移。
[0018](3)温度补偿采用与用于压力测量同样的处于不敏感测量气体的MEMS压阻敏感芯片提取工作状态中压阻敏感条的温度，可以提高温度补偿精度。
[0019](4)压阻敏感芯片、陶瓷电路片与合金基板之间采用封装胶粘结，能够有效降低装配应力。
[0020](5)压力测量装置具有芯片级可维护性，多重电路片堆叠集成，便于拆卸并单独替换压阻敏感芯片或相关电路系统元器件，也可将气路系统拆下进行清洗维护。
附图说明
[0021]图1为本技术实施例1的结构示意图。
[0022]图2为本技术实施例1的差压式压阻敏感芯片示意图。
[0023]图3为本技术实施例1的绝压式压阻敏感芯片示意图。
[0024]图4为本技术实施例1的温度补偿用压阻敏感芯片示意图。
[0025]图5为图4中a
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a
’
处剖视示意图。
[0026]图6为本技术实施例1的陶瓷电路片俯视示意图。
[0027]图7为本技术实施例1的陶瓷电路片电路示意图。
[0028]图8为本技术实施例1的陶瓷电路片剖面示意图。
[0029]图9为本技术实施例1的第一合金基板示意图。
[0030]图10为本技术实施例1的第二合金基板正面和侧面示意图。
[0031]图11为本技术实施例1的第二合金基板背面示意图。
[0032]图12为本技术实施例1的第三合金基板正面和侧面示意图。
[0033]图13为本技术实施例2的结构示意图。
[0034]图14为本技术实施例3的结构示意图。
[0035]图15为本技术实施例4的结构示意图。
具体实施方式
[0036]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0037]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上/下端”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于陶瓷基板的阵列式压力测量装置，其特征在于，包括：压阻敏感芯片，用于在其的正面施加参考压，在背面施加外界气体压力，产生压力差；陶瓷电路片，用于将所述压力差转化为正比于压力变化的电信号输出并处理计算，所述陶瓷电路片内设有导气气孔，所述导气气孔贯穿陶瓷电路片的上下表面，用于导通气流；合金基板，所述合金基板包括第一合金基板和第二合金基板，用于固定所述陶瓷电路片并设置有导气气孔；其中：所述压阻敏感芯片包括差压式压阻敏感芯片和绝压式压阻敏感芯片，所述差压式压阻敏感芯片的正面形成压阻条、钝化层及Pad，在压阻敏感芯片的背面形成开放空腔；所述绝压式压阻敏感芯片在差压式压阻敏感芯片的基础上，其背面设置有键合硅片，用于密封开放空腔，所述密封后的开放空腔为真空。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述陶瓷电路片上表面设有金属布线层，用于封装压阻敏感芯片的空腔，和用于引线键合或倒装焊的焊盘。3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述陶瓷电路片的体内设有导流结构和微流道。4.根据权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员：马盛林，黄漪婧，练婷婷，汪郅桢，
申请(专利权)人：明晶芯晟成都科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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