一种陶瓷电容式压力传感器芯体及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷电容式压力传感器芯体，包括：第一基板、第二基板、第一电极、第二电极、隔离墩、第一引线孔、第二引线孔和第三引线孔，所述第一电极印刷设于所述第一基板正面，所述第二电极印刷设于所述第二基板正面，所述第一基板的正面和第二基板的正面相对设置，且所述第一基板和第二基板的正面之间设有所述隔离墩，所述隔离墩一侧与所述第一电极固定连接，另一侧与所述第二基板固定连接；所述第二基板上贯穿设有所述第一引线孔、第二引线孔和第三引线孔，所述第一引线孔底端为所述隔离墩，所述第二引线孔和第三引线孔底端为所述第二电极。本发明专利技术结构简洁，便于高效生产，同时具有可靠性高、传感器介质兼容性强等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷电容式压力传感器芯体及制作方法
本专利技术属于压力传感器领域，尤其涉及一种陶瓷电容式压力传感器芯体及制作方法。
技术介绍
目前陶瓷电容式压力传感器芯体往往采用圆形设计，在厚薄两片陶瓷基板的两个相对面设置电极，并采用隔离墩等作为间隔物控制电极间的距离，来形成指定初始电容值的电容器。当陶瓷薄基板受到外部压力，薄基板会出现变形，导致电容值增加，根据这一电容的变化值，即可检测出基板所承受的外部压力。这种陶瓷电容式压力传感器芯体的基本工艺为：激光切割薄基板—干压成型厚基板—薄基板和厚基板上设置电极—电极烧成(印刷工艺设置的电极图形)—设置隔离墩—通过压烧使厚薄基板成为一个整体—点银胶—上引线引出内电极—固化。这类工艺制作的陶瓷电容式压力传感器芯体生产效率较低，点银胶上引线方式可靠性较低，此类陶瓷电容式压力传感器芯体制造成压力传感器介质使用兼容性较差。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种陶瓷电容式压力传感器芯体及制作方法，便于高效生产，简化了制作工艺流程；同时具有可靠性高、传感器介质兼容性强等特点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种陶瓷电容式压力传感器芯体，包括：第一基板、第二基板、第一电极、第二电极、隔离墩、第一引线孔、第二引线孔和第三引线孔，所述第一电极印刷设于所述第一基板正面，所述第二电极印刷设于所述第二基板正面，所述第一基板的正面和第二基板的正面相对设置，且所述第一基板和第二基板的正面之间设有所述隔离墩，所述隔离墩一侧与所述第一电极固定连接，另一侧与所述第二基板固定连接；所述第二基板上贯穿设有所述第一引线孔、第二引线孔和第三引线孔，所述第一引线孔底端为所述隔离墩，所述第二引线孔和第三引线孔底端为所述第二电极，所述第一引线孔、第二引线孔和第三引线孔内填充有导电金属。优选地，所述第一基板为圆形片状结构，所述第一电极印刷覆盖所述第一基板正面，所述第一电极厚度为5-8um。优选地，所述第二基板为圆形片状结构，所述第二基板的厚度大于所述第一基板的厚度，所述第二电极包括主电极和参考电极，所述主电极与所述第二引线孔连接，所述参考电极与所述第三引线孔连接。更优选地，所述主电极为圆形金属电极，所述参考电极为环形金属电极，所述主电极和参考电极的印刷厚度5-8um。更优选地，所述第二引线孔和第三引线孔在所述第二基板的电极印刷面分别设有凹杯。更优选地，所述隔离墩印刷在所述第一电极边缘，印刷厚度30-50um。一种陶瓷电容式压力传感器芯体的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将流延成型并烧结后的氧化铝或氧化锆薄基板切割成圆片，作为第一基板；S2：通过印刷方式制作所述第一基板的金属电极，作为第一电极；S3：采用干压成型方式制作第二基板，并在第二基板上设置第一引线孔、第二引线孔和第三引线孔；S4：通过印刷方式制作所述第二基板的主电极和参考电极；S5：所述第一引线孔、第二引线孔和第三引线孔采用LTCC烧结无收缩填孔银浆进行填孔，填孔后第二引线孔和第三引线孔在所述第二基板的电极印刷面分别设有凹杯，避免银浆和所述第一电极连接；S6：将印刷后第一电极、第二电极和所述第一引线孔、第二引线孔和第三引线孔引出电极在隧道烧结炉进行电极烧成；S7：制作隔离墩浆料，在第一电极边缘印刷所述隔离墩浆料；S8：将印刷好隔离墩浆料的第一基板用隧道烧结炉排胶；S9：将步骤S8中烧成后的第一基板和步骤S6中烧成后的第二基板放入隧道炉压烧成为陶瓷电容式压力传感器芯体整体。优选地，所述步骤S7中，制作隔离墩浆料的步骤包括：S71：以重量份计，获取片状银粉20-40份，球状银粉20-40份，低温玻璃粉5-15份，聚乙烯醇缩定醛5-10份，流平剂0.5-1.5份，偶联剂0.5-1.5份，溶剂5-10份；S72：将上述物料经三辊轧机轧压，经200-400目过滤网过滤后制成隔离墩浆料。优选地，所述第一电极、主电极和参考电极的印刷厚度为5-8um，所述隔离墩浆料印刷厚度为30-50um。优选地，所述步骤S5中，LTCC烧结无收缩填孔银浆的烧结温度800-850℃，保温10-15分钟；所述步骤S6中，所述隧道烧结炉的烧成温度800-850℃，保温10-15分钟；所述步骤S8中，排胶温度300-400℃，保温时间30-60分钟；所述步骤S9中，压烧温度550-610℃，保温时间10-30分钟。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的一种陶瓷电容式压力传感器芯体相比于传统的陶瓷电容式压力传感器，摒弃了传统的第一基板电极采取印刷工艺或溅射工艺制作一个比导电孔稍大的焊盘和电极图形，第二基板电极也采取印刷工艺或溅射工艺制作两个个比导电孔稍大的焊盘和电极图形，需要精准定位后用封接玻璃浆料粘合成为一个整体，再将银胶点入导电孔，插入引脚经固化形成陶瓷压力传感器芯体。这种工艺流程生产效率较低，点银胶上引线方式可靠性较低。而本专利技术所述的一种陶瓷电容式压力传感器芯体，结构简洁，便于高效生产，简化了制作工艺流程；同时具有可靠性高、传感器介质兼容性强等特点。附图说明图1是本专利技术所述的一种陶瓷电容式压力传感器芯体结构示意图。图2是本专利技术所述的第一基板正面示意图。图3是本专利技术所述的第二基板正面示意图。图4是本专利技术所述的第二基板侧面剖视图。图5是本专利技术所述的隔离墩印刷正面示意图。其中，1、第一基板；2、第二基板；3、第一电极；4、第二电极，41、主电极，42、参考电极；5、隔离墩；6、第一引线孔；7、第二引线孔；8、第三引线孔；9、凹杯。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，下面结合附图和实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术不仅仅局限于下面的实施例。实施例一一种陶瓷电容式压力传感器芯体的制作方法，包括以下步骤：S1：将流延成型并烧结后的氧化铝或氧化锆薄基板通过切割成圆片，作为第一基板1，可以采用激光切割方式；S2：通过印刷方式制作第一基板1的金属电极，作为第一电极3，第一电极3的印刷厚度5um；S3：采用干压成型方式制作第二基板2，并在第二基板2上设置第一引线孔6、第二引线孔7和第三引线孔8；S4：通过印刷方式制作第二基板2的主电极41和参考电极42，印刷厚度5um；S5：第一引线孔6、第二引线孔7和第三引线孔8采用LTCC烧结无收缩填孔银浆进行填孔，填孔后第二引线孔7和第三引线孔8在第二基板2的电极印刷面分别设有凹杯9，避免银浆和第一电极3连接，填孔后第一引线孔6与第一基板1连接的引出电极无需处理；LTCC烧结无收缩填孔银浆烧结温度800℃，保温15分钟；S6：将印刷后第一电极3、第二电极4和第一引线孔6、第二引线孔7和第三引线孔8引出电极在隧道烧结炉进行电极烧成，烧成温度800℃，保温15分钟；S7：制作隔离墩5浆料，在第一电极3边缘印刷厚度30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷电容式压力传感器芯体，其特征在于，包括：第一基板、第二基板、第一电极、第二电极、隔离墩、第一引线孔、第二引线孔和第三引线孔，所述第一电极印刷设于所述第一基板正面，所述第二电极印刷设于所述第二基板正面，所述第一基板的正面和第二基板的正面相对设置，且所述第一基板和第二基板的正面之间设有所述隔离墩，所述隔离墩一侧与所述第一电极固定连接，另一侧与所述第二基板固定连接；所述第二基板上贯穿设有所述第一引线孔、第二引线孔和第三引线孔，所述第一引线孔底端为所述隔离墩，所述第二引线孔和第三引线孔底端为所述第二电极，所述第一引线孔、第二引线孔和第三引线孔内填充有导电金属。/n

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷电容式压力传感器芯体，其特征在于，包括：第一基板、第二基板、第一电极、第二电极、隔离墩、第一引线孔、第二引线孔和第三引线孔，所述第一电极印刷设于所述第一基板正面，所述第二电极印刷设于所述第二基板正面，所述第一基板的正面和第二基板的正面相对设置，且所述第一基板和第二基板的正面之间设有所述隔离墩，所述隔离墩一侧与所述第一电极固定连接，另一侧与所述第二基板固定连接；所述第二基板上贯穿设有所述第一引线孔、第二引线孔和第三引线孔，所述第一引线孔底端为所述隔离墩，所述第二引线孔和第三引线孔底端为所述第二电极，所述第一引线孔、第二引线孔和第三引线孔内填充有导电金属。


2.根据权利要求1所述的一种陶瓷电容式压力传感器芯体，其特征在于，所述第一基板为圆形片状结构，所述第一电极印刷覆盖所述第一基板正面，所述第一电极厚度为5-8um。


3.根据权利要求1所述的一种陶瓷电容式压力传感器芯体，其特征在于，所述第二基板为圆形片状结构，所述第二基板的厚度大于所述第一基板的厚度，所述第二电极包括主电极和参考电极，所述主电极与所述第二引线孔连接，所述参考电极与所述第三引线孔连接。


4.根据权利要求3所述的一种陶瓷电容式压力传感器芯体，其特征在于，所述主电极为圆形金属电极，所述参考电极为环形金属电极，所述主电极和参考电极的印刷厚度5-8um。


5.根据权利要求3所述的一种陶瓷电容式压力传感器芯体，其特征在于，所述第二引线孔和第三引线孔在所述第二基板的电极印刷面分别设有凹杯。


6.根据权利要求3所述的一种陶瓷电容式压力传感器芯体，其特征在于，所述隔离墩印刷在所述第一电极边缘，印刷厚度30-50um。


7.一种陶瓷电容式压力传感器芯体的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将流延成型并烧结后的氧化铝或氧化锆薄基板切割成圆片，作为第一基板；
S2：通过印刷方式制作所述第一基板的金属电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兴奎，廖景昌，周宇波，黄河，沈河江，
申请(专利权)人：襄阳臻芯传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42