System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 压力敏感元件及其制作方法技术_技高网

压力敏感元件及其制作方法技术

技术编号:41344897 阅读:15 留言:0更新日期:2024-05-20 10:00
一种压力敏感元件的制作方法,其包括步骤:提供一金属弹性膜片,在其外侧表面通过喷印形成喷印层;将喷印层进行第一次烧结并冷却,得到玻璃化介质层;将应变片贴放于玻璃化介质层表面;将玻璃化介质层进行第二次烧结并冷却。由该方法得到的压力敏感元件,能够通过较低、可控厚度的玻璃化介质层与应变片结合,避免了过厚的玻璃化介质层没过应变片的电阻部分而导致测量误差。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及传感器,具体涉及一种压力敏感元件及其制作方法


技术介绍

1、在压力传感器和力传感器中,通常通过金属、陶瓷等弹性元件在力或压力介质的作用下发生形变,并通过附接于弹性元件表面的由压力敏感元件的测量电桥来输出测量电流或电压信号,再通过处理电路进行模数转换、放大等处理,来测量压力或力的大小。这些压力敏感元件可以为电阻应变片、电容。其中,电阻应变片的应用最为广泛,包括金属电阻丝应变片、金属电阻箔应变片及半导体应变片。电阻应变片可以通过粘接剂安装于弹性元件的一侧表面。对于由硅、碳化硅等制成的半导体应变片。应变片尤其是半导体应变片,其与弹性元件的连接方法,主要包括压力表面粗糙化(例如喷砂)、表面清洁、玻璃膏网印、玻璃粉烧结、应变片贴放、烧结、老化、位置检测。这种方式需要进行两次烧结,第一次烧结的目的是排出玻璃膏中的挥发气体并使玻璃在低粘度下进行铺展,同时避免玻璃膏污染应变片;第二次烧结的目的是通过使硅在一定深度上与玻璃熔接,以形成一定的结合强度。弹性元件一般为金属件,压力接头和弹性元件均为不锈钢,两者之间可以一体连接也可以焊接,这类压力传感器很多都用于esc压力传感器等要求传感器具有较小体积(传感器整体外径通常不足10mm)要求的一类传感器中,此类传感器通常还将电路板竖直设置,并使弹性元件的相应表面也竖直设置以方便进行引线键合。

2、这种制作方法,其具有以下缺点:一、对于分体式的弹性元件和压力接口,弹性元件的尺寸通常不足5mm,因而固定难度很大;而且网印时通过刮刀与弹性元件表面短时间挤压来使弹性元件表面覆盖玻璃膏的,同时网印框体的边缘部分无法涂覆,这也使得弹性元件陈列中的每个元件表面上的玻璃膏的涂覆厚度(尤其是刮料方向首尾两端)并不完全相同,也会导致弹性元件在此过程中可能发生位移;二、对于一体式的弹性元件,由于压力接口的法兰部高出待弹性元件的平面,同时轴向距离较小,也使得待安装平面必然靠近网印框体的内侧边缘,这是不可操作的,因此只能进行点胶操作,降低了生产效率;三、印丝本身具有一定宽度,例如对于250目滤网而言,其孔径约57μm微米,但丝径却已达到45μm,这使得玻璃料有法完全铺展的风险。四、其所制得的玻璃层厚度较厚,可高达0.3~0.6mm,一方面导致应力传导不均匀,另外也可能淹没应变片的电阻部分,造成测量误差。

3、本部分中的陈述仅提供与本申请相关的背景信息并且可以不构成现有技术。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本申请提供了一种压力敏感元件及其制作方法,以避免上述缺点中的至少一种。

2、为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:一种压力敏感元件的制作方法,其包括步骤:

3、提供一金属弹性膜片,在其外侧表面通过喷印形成喷印层;

4、将喷印层进行第一次烧结并冷却,得到玻璃化介质层;

5、将应变片贴放于玻璃化介质层表面;

6、将玻璃化介质层进行第二次烧结并冷却。

7、优选地,喷印层中含有硅和硼。

8、优选地,在所述含硅层所对应的液体原料中,硅与硼的si/b摩尔比为3~6。

9、优选地,喷印层中的硅和硼在一次喷印中得到。

10、优选地,所述含硅层所对应的液体原料为含硼硅玻璃粉悬浮液或者含有硅和硼的溶解液。

11、或者,喷印层中的硅和硼在分次喷印中分别得到。

12、优选地,喷印层中的硅和硼在金属弹性膜片堆叠或交错相邻地铺展于金属弹性膜片表面。

13、优选地,所述烧结后的喷印层的总厚度为20~100μm。

14、本专利技术还要求保护一种压力敏感元件,其由上述的任一项制作方法得到。

15、优选地,压力敏感元件还包括一纵向延伸的压力接口,压力接口内形成纵向延伸的压力引入通道;压力引入通道的一端设有开口,其另一端被金属弹性膜片的内侧表面所封闭;压力接口的外侧边缘设有法兰部。

16、本专利技术的压力敏感元件及其制作方法,能够能够在金属弹性膜片进行喷印形成喷印层,并将其烧结形成为玻璃化介质层后,与应变片形成良好结合;同时能够形成厚度可控特别是厚度较小的玻璃化介质层,能够避免厚度过大对应变片的影响;特别是对于具有法兰部的压力接口的压力传感器,能够进行自动化作业。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种压力敏感元件的制作方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的压力敏感元件的制作方法,其特征在于,喷印层中含有硅和硼。

3.根据权利要求2所述的压力敏感元件的制作方法,其特征在于,在所述含硅层所对应的液体原料中,硅与硼的Si/B摩尔比为3~6。

4.根据权利要求3所述的压力敏感元件的制作方法,其特征在于,喷印层中的硅和硼在一次喷印中得到。

5.根据权利要求4所述的压力敏感元件的制作方法,其特征在于,所述含硅层所对应的液体原料为含硼硅玻璃粉悬浮液或者含有硅和硼的溶解液。

6.根据权利要求3所述的压力敏感元件的制作方法,其特征在于,喷印层中的硅和硼在分次喷印中分别得到。

7.根据权利要求6所述的压力敏感元件的制作方法,其特征在于,喷印层中的硅和硼在金属弹性膜片(10)堆叠或交错相邻地铺展于金属弹性膜片(10)表面。

8.根据权利要求4所述的压力敏感元件的制作方法,其特征在于,所述玻璃化介质层的厚度为20~100μm。

9.一种压力敏感元件,其特征在于,其由权利要求1~7中的任一项制作方法得到。

10.根据权利要求9所述的压力敏感元件,其特征在于,还包括一纵向延伸的压力接口(2),压力接口(2)内形成纵向延伸的压力引入通道;压力引入通道的一端设有开口,其另一端被金属弹性膜片(1)的内侧表面所封闭;压力接口(2)的外侧边缘设有法兰部。

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【技术特征摘要】

1.一种压力敏感元件的制作方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的压力敏感元件的制作方法,其特征在于,喷印层中含有硅和硼。

3.根据权利要求2所述的压力敏感元件的制作方法,其特征在于,在所述含硅层所对应的液体原料中,硅与硼的si/b摩尔比为3~6。

4.根据权利要求3所述的压力敏感元件的制作方法,其特征在于,喷印层中的硅和硼在一次喷印中得到。

5.根据权利要求4所述的压力敏感元件的制作方法,其特征在于,所述含硅层所对应的液体原料为含硼硅玻璃粉悬浮液或者含有硅和硼的溶解液。

6.根据权利要求3所述的压力敏感元件的制作方法,其特征在于,喷印层中的硅和硼在分次喷...

【专利技术属性】
技术研发人员:王小平曹万杨军李凡亮王红明吴林洪鹏梁世豪
申请(专利权)人:武汉飞恩微电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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