一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片的制造方法技术

一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片的制造方法，包括以下步骤：a、化学清洗；b、激光打孔；c、丝网印刷图形；d、烘干；e、印刷玻璃烧结料；f、一次烧结；g、二次烧结；h、激光调阻；i、三次烧结；j、将铂内引线点焊到电子检测装置的金属引线柱上，制造出能够检测海水温度和压力的传感器；本发明专利技术传感器芯片结构紧凑，小型便携，灵敏精确，将温度和压力传感器集成在一起，能同时测量两个参数并降低生产成本，在海水中下潜速度快，测量效率高。

The manufacturing method of a chip sensor chip integrated with sea water temperature and pressure

Method for manufacturing chip sensor chip for seawater temperature and pressure integration, which comprises the following steps: A, B, chemical cleaning; laser drilling; C, screen printing graphics; D, drying; E, printing glass sintering material; F, a g, two time sintering; sintering; h, laser trimming; I, three J, sintering; metal lead wire welding to the electronic detection device of platinum in column, making sensor can detect the seawater temperature and pressure sensor chip; the invention has the advantages of compact structure, small portable, sensitive and accurate, the temperature and pressure sensor are integrated together, at the same time two parameter measurement and reduce the cost of production, in the sea diving speed, high measurement efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片的制造方法
：本专利技术涉及传感器制造
，具体涉及一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片的制造方法。
技术介绍
：海水温度、压力是海洋基本水文信息的两个重要参数，在海洋资源开发利用方面，这两个参数的精确掌握对于加快海洋开发技术研究，促进我国海洋开发事业的发展至关重要；在国防科技军事等方面，海水温度、压力等数据的获取，与舰船、潜艇的航行状况、战术上的攻击防御能力等密切相关。此外，海水温度和压力的测量对研究海洋学、海洋环境监测、季节气候预测以及海洋渔业等都有十分重要的实用意义，是海洋水文气象观测及调查中不可或缺的技术指标；然而，现在国内的温度、压力传感器普遍存在体积大、结构布局不合理、自重大等问题，对测量结果的精确度有一定影响，且生产成本高，海水温度、压力传感器的微型化、芯片式、集成化发展仍处于起步阶段，批量化大规模生产仍然存在一些问题，尚不能满足各个应用领域的需求。
技术实现思路
：本专利技术本专利技术克服了上述现有技术的不足，提供了一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片的制造方法；本专利技术中的传感器芯片结构紧凑，小型便携，灵敏精确，将温度和压力传感器集成在一起，能同时测量两个参数并降低生产成本，在海水中下潜速度快，测量效率高。本专利技术的技术方案：一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片的制造方法的制造方法，包括以下步骤：a、化学清洗：对压力陶瓷基片、温度陶瓷基片、玻璃环和衬底陶瓷基片同时进行化学清洗；b、激光打孔：采用激光打孔技术，压力陶瓷基片和温度陶瓷基片上分别打两组微引线孔；c、丝网印刷图形：采用厚膜丝网印刷工艺，在压力陶瓷基片的一个表面上印刷感压电极图形；在温度陶瓷基片的一个表面上印刷热敏电阻图形；d、烘干：用烘箱对丝网印刷图形后的压力陶瓷基片和温度陶瓷基片进行烘干；e、印刷玻璃烧结料：烘干后，在感压电极图形外围用厚膜工艺印刷圆环形玻璃烧接料；f、一次烧结：将玻璃环盖在印刷有玻璃烧接料的压力陶瓷基片上，用金属块压住，放入烧结炉中烧结；g、二次烧结：将四组内引线沾上铂导电浆料，分别放入压力陶瓷基片和温度陶瓷基片上的加工的微引线孔内，使铂导电浆料分别与感压电极图形和热敏电阻图形的引出端粘接，然后放入烧结炉中烧结；h、激光调阻：对温度陶瓷基片烧结后，通过激光调阻机对热敏电阻图形内的电阻进行激光调阻；i、三次烧结：在衬底陶瓷片两面都印刷圆环形玻璃烧接料，一面与玻璃环粘接，一面与印有热敏电阻图形的温度陶瓷基片粘接，用金属块压住，放入烧结炉中烧结；j、将铂内引线点焊到电子检测装置的金属引线柱上，制造出能够检测海水温度和压力的传感器。进一步的，所述压力陶瓷基片、玻璃环、衬底陶瓷基片和所述温度陶瓷基片依次粘接且同轴心设置。进一步的，所述步骤a中选用的所述压力陶瓷基片、温度陶瓷基片和衬底陶瓷基片的厚度为0.25～2mm，所述玻璃环的厚度为0.2mm。进一步的，所述步骤b中微引线孔的直径为0.1～0.15mm。进一步的，所述步骤d中的烘干温度为200～300℃。进一步的，所述步骤e中圆环形玻璃烧接料的厚度为5～15um。进一步的，所述步骤f中的烧结温度为300～400℃。进一步的，所述步骤g中的烧结温度为300～400℃。进一步的，所述步骤i中的烧结温度为400～500℃本专利技术的有益效果是：本专利技术首先对各个陶瓷基片进行化学清洗，能够保证最为芯片基本的陶瓷基片的自身的清洁度能够达到作为传感器芯片的要求你，并通过激光打孔技术打孔，保证为引线孔的尺寸的直径的准确性；本专利技术压力陶瓷基片的一面印有感压电极，温度陶瓷基片的一面印有热敏电阻图形；压力陶瓷基片与衬底陶瓷片之间隔着玻璃环；形成感压空腔，当有压力作用时，电极引线通过穿透的微型引线孔接出到陶瓷片的外侧；用于敏感海水压力陶瓷片、玻璃环、衬底陶瓷片、温度陶瓷基片同轴心粘接在一起，保证传感器芯片部分的稳定的同时，最优化设置芯片部分的外形设计，保证传感器的体积小巧，下潜灵活，便于携带；本专利技术的封装采用玻璃浆料烧结法，在保证封装稳定的同时，使温度和压力检测集成在一起，同时测量两个参数，高效便捷，非常适合现场测量，并简化了加工步骤，缩短了传感器的加工周期；本专利技术将温度和压力检测集成，同时检测两个参数的同时，大大简化了加工步骤和传感器芯片的体积，片式的结构能够保证传感器在海水中下潜速度，测量效率大大提高。附图说明：图1是本专利技术的工作流程图；图2是本专利技术中海水温度和压力集成的片式传感器芯片的结构示意图；图3是本专利技术中压力陶瓷基片的结构示意图；图4是本专利技术中温度陶瓷基片的结构示意图；图5是本专利技术中海水温度和压力集成的片式传感器芯片的整体爆炸图；图中：1-压力陶瓷基片；2-温度陶瓷基片；3-玻璃环；4-衬底陶瓷基片；5-感压电极图形；6-热敏电阻图形。具体实施方式：以下将结合附图对本专利技术进行详细说明。结合图1至图5所示，本实施例公开的一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片的制造方法的制造方法，包括以下步骤：a、化学清洗：对压力陶瓷基片1、温度陶瓷基片2、玻璃环和3衬底陶瓷基片4同时进行化学清洗，所述压力陶瓷基片、温度陶瓷基片和衬底陶瓷基片的厚度为0.25～2mm，所述玻璃环的厚度为0.2mm；b、激光打孔：采用激光打孔技术，压力陶瓷基片和温度陶瓷基片上分别打两组微引线孔，微引线孔的直径为0.1～0.15mm；c、丝网印刷图形：采用厚膜丝网印刷工艺，在压力陶瓷基片的一个表面上印刷感压电极图形5；在温度陶瓷基片的一个表面上印刷热敏电阻图形6；d、烘干：用烘箱对丝网印刷图形后的压力陶瓷基片和温度陶瓷基片进行烘干，烘干温度为200～300℃；e、印刷玻璃烧结料：烘干后，在感压电极图形外围用厚膜工艺印刷厚度为5～15um圆环形玻璃烧接料；f、一次烧结：将玻璃环盖在印刷有玻璃烧接料的压力陶瓷基片上，用金属块压住，放入烧结炉中烧结，烧结温度为300～400℃；g、二次烧结：将四组内引线沾上铂导电浆料，分别放入压力陶瓷基片和温度陶瓷基片上的加工的微引线孔内，使铂导电浆料分别与感压电极图形和热敏电阻图形的引出端粘接，然后放入烧结炉中烧结，烧结温度为300～400℃；h、激光调阻：对温度陶瓷基片烧结后，通过激光调阻机对热敏电阻图形内的电阻进行激光调阻；i、三次烧结：在衬底陶瓷片两面都印刷圆环形玻璃烧接料，一面与玻璃环粘接，一面与印有热敏电阻图形的温度陶瓷基片粘接，用金属块压住，放入烧结炉中烧结，烧结温度为400～500℃；j、将铂内引线点焊到电子检测装置的金属引线柱上，制造出能够检测海水温度和压力的传感器。具体的，所述压力陶瓷基片、玻璃环、衬底陶瓷基片和所述温度陶瓷基片依次粘接且同轴心设置。具体的，其中感压电极图形为一种功能电极，由厚膜工艺印刷在压力陶瓷基片上，用于感受海水中压力变化产生的电容值变化信号；热敏电阻图形为由厚膜工艺印刷在陶瓷基片上的热敏电阻元件，用于感受海水中的温度的变化产生的电信号，感压电极图形中产生的电信号由内引线将信号传递给检测电路。具体的，基于热敏电阻图形的工作原理，当外界温度变化时，热敏电阻图形的阻值就会发生变化，经引出线接入后续电子测量装置中的信号检测处理电路，通过研究与温度相敏感的物理量来实现海水温度检测。具体的，基于感压电极图形的工作原理，当金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：a、化学清洗：对压力陶瓷基片、温度陶瓷基片、玻璃环和衬底陶瓷基片同时进行化学清洗；b、激光打孔：采用激光打孔技术，压力陶瓷基片和温度陶瓷基片上分别打两组微引线孔；c、丝网印刷图形：采用厚膜丝网印刷工艺，在压力陶瓷基片的一个表面上印刷感压电极图形；在温度陶瓷基片的一个表面上印刷热敏电阻图形；d、烘干：用烘箱对丝网印刷图形后的压力陶瓷基片和温度陶瓷基片进行烘干；e、印刷玻璃烧结料：烘干后，在感压电极图形外围用厚膜工艺印刷圆环形玻璃烧接料；f、一次烧结：将玻璃环盖在印刷有玻璃烧接料的压力陶瓷基片上，用金属块压住，放入烧结炉中烧结；g、二次烧结：将四组内引线沾上铂导电浆料，分别放入压力陶瓷基片和温度陶瓷基片上的加工的微引线孔内，使铂导电浆料分别与感压电极图形和热敏电阻图形的引出端粘接，然后放入烧结炉中烧结；h、激光调阻：对温度陶瓷基片烧结后，通过激光调阻机对热敏电阻图形内的电阻进行激光调阻；i、三次烧结：在衬底陶瓷片两面都印刷圆环形玻璃烧接料，一面与玻璃环粘接，一面与印有热敏电阻图形的温度陶瓷基片粘接，用金属块压住，放入烧结炉中烧结；j、将铂内引线点焊到电子检测装置的金属引线柱上，制造出能够检测海水温度和压力的传感器。...

【技术特征摘要】
1.一种海水温度和压力集成的片式传感器芯片的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：a、化学清洗：对压力陶瓷基片、温度陶瓷基片、玻璃环和衬底陶瓷基片同时进行化学清洗；b、激光打孔：采用激光打孔技术，压力陶瓷基片和温度陶瓷基片上分别打两组微引线孔；c、丝网印刷图形：采用厚膜丝网印刷工艺，在压力陶瓷基片的一个表面上印刷感压电极图形；在温度陶瓷基片的一个表面上印刷热敏电阻图形；d、烘干：用烘箱对丝网印刷图形后的压力陶瓷基片和温度陶瓷基片进行烘干；e、印刷玻璃烧结料：烘干后，在感压电极图形外围用厚膜工艺印刷圆环形玻璃烧接料；f、一次烧结：将玻璃环盖在印刷有玻璃烧接料的压力陶瓷基片上，用金属块压住，放入烧结炉中烧结；g、二次烧结：将四组内引线沾上铂导电浆料，分别放入压力陶瓷基片和温度陶瓷基片上的加工的微引线孔内，使铂导电浆料分别与感压电极图形和热敏电阻图形的引出端粘接，然后放入烧结炉中烧结；h、激光调阻：对温度陶瓷基片烧结后，通过激光调阻机对热敏电阻图形内的电阻进行激光调阻；i、三次烧结：在衬底陶瓷片两面都印刷圆环形玻璃烧接料，一面与玻璃环粘接，一面与印有热敏电阻图形的温度陶瓷基片粘接，用金属块压住，放入烧结炉中烧结；j、将铂内引线点焊到电子检测装置的金属引线柱上，制造出能够检测海水温度和压力的传感器。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪泉，刘秀杰，姜宗泽，张凯，沈冰，
申请(专利权)人：上海航士海洋科技有限公司，哈尔滨工程大学，哈尔滨航士科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31