專利名稱:高靈敏pn結溫度傳感器的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及溫度測量,特別是一種應用直接對熱敏感的電性元件為基礎構成的溫度計。以半導體PN結作為溫度傳感器在各個測溫領域得到廣泛應用,但是構成溫敏部件的PN結大都是單PN結管芯,或者是多個PN結管芯串聯,在使用過程中,尤其是在(如油田)高溫、高壓、劇烈震動以及高頻電磁等外界信號干擾的情況下,易出現失控、開路、短路、漏電等問題,而且產品的一致性、重復性、互換性較差,體積也較大,給生產和工作帶來很多麻煩。
本實用新型的目的就是針對上述不足之處而提供一種體積小、重復性能好、精度高、靈敏度高、穩定性能好、溫度響應速度快,抗干擾能力強的,特別適用于油田井下測溫和計算機處理系統的溫度傳感器。
本實用新型的技術解決方案是一種高靈敏PN結溫度傳感器,包括外殼、內引線、引線電極和裝在外殼內的密封填料,其特殊之處是采用以多個nPn三極管的發射結正向串聯而構成的PN結的硅集成電路芯片作為溫敏部件,特別是該芯片內的上述PN結還并聯一個反向的nPn三極管的發射結。上述nPn三極管的集成結均短接。
本實用新型技術解決方案中的PN結可以是3~10個相同的發射結結構的正向串聯。
本實用新型技術解決方案中的硅集成電路芯片外包封有一層富有柔性和彈性的高性能密封絕緣膠。
本實用新型由于采用硅集成電路芯片作為溫敏部件,以nPn三極管發射結作PN結,因而,具有體積小,芯片尺寸只有0.5×1.5mm,便于微封裝置;溫度響應速度快,時間常數約為1.5秒;靈敏度高,當五個發射結串聯時,不需要加放大器,可以直接聯接使用,靈敏度為-10~-11mv/℃;產品參數一致性強,重復性和互換性好的特點,對于-50℃~150℃范圍內的溫度檢測十分理想。尤其是本實用新型硅集成電路芯片中的PN結還并聯一個反向的nPn三極管發射結,因而還具有抗干擾能力強的特點。由于硅集成電路芯片外敷有一層富有柔性和彈性的密封絕緣膠,因而大大提高了其抗震性能,可靠性和穩定性也有很大提高。
附圖的圖面說明如下
圖1為本實用新型的結構示意圖;圖2為集成電路芯片中PN結的電路圖。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳述如圖1所示,外殼3為通用的金屬外殼,如不銹鋼等。硅集成電路芯片1安裝在外殼3的端部,并通過內引線2與引線電極5連接,內引線2和引線電極5均為漆包線。外殼3內充滿了密封填料4,該密封填料可以是氧化鋁粉等。硅集成電路芯片1連同其與內引線2的連接點都包封有一層富有柔性和彈性的高性能密封絕緣膠,該密封絕緣膠層可以是生膠經涂覆再經高溫處理后的橡膠層。硅集成電路芯片1中的PN結電路如圖2所示,所用的PN結均為同樣的nPn三極管的發射結,三集管的極電結短結,然后再正向串聯,并且再并聯一個反向的nPn三極管發射結,該硅集成電路芯片1即可采用常規的工藝參數條件制作。
權利要求1.一種高靈敏PN結溫度傳感器、包括外殼3、內引線2、引線電極5和裝在外殼3內的密封填料4,其特征在于采用多個nPn三極管發射結正向串聯而構成的PN結的硅集成電路芯片1作為溫敏部件,該芯片1內的上述PN結還并聯一個反向的發射結;上述nPn三極管的集電結均短接。
2.根據權利要求1所述的高靈敏PN結溫度傳感器,其特征在于所述的PN結可以是3~10個相同的發射結結構的正向串聯。
3.根據權利要求1或2所述的高靈敏PN結溫度傳感器,其特征在于所述的硅集成電路芯片1外包封有一層富有柔性和彈性的高性能密封絕緣膠。
專利摘要本實用新型屬于一種PN結溫度傳感器。其主要特征是采用以nPn三極管的發射結作為PN結硅集成電路芯片作為溫敏部件,該PN結還并聯一個反向的nPn三極管發射結。具有靈敏度高、穩定性好、溫度響應速度快和抗干擾能力強的特點,可廣泛用于各種測溫領域,特別是油田井下測溫。
文檔編號G01K7/00GK2096054SQ9120845
公開日1992年2月12日 申請日期1991年5月15日 優先權日1991年5月15日
發明者楊良 申請人:楊良