专利名称：压力传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压カ传感器的制作方法。
背景技术：
压カ传感器是エ业应用中最为常用的一种传感器，通常使用的压カ传感器主要是利用压电效应制造而成的，其中，将带有螺纹的底座与外界配管固定连接，流体通过外界配管将作用力传输至底座，底座上具有的膜片受到压カ会发生微小形变，此时根据膜片的形变，与膜片间接连接的硅应变计的电阻值也发生变化，进ー步地，利用与硅应变计连接的电路板将电阻值的变化转变成电压值的变化输出。目前，采用胶粘贴的方法将硅应变计粘贴在膜片上，粘贴时需要保证硅应变计与膜片绝缘，通过手工来完成粘贴，误差系数大，不适于大規模批量生产。此外，考虑到硅应变 计与粘贴的胶之间热膨胀系数相差甚大，一旦遇到环境温度变化，硅应变计与胶之间容易断裂，硅应变计与膜片不再绝缘，很容易造成硅应变计被击穿。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压カ传感器的制作方法，以解决采用胶粘贴的方法将硅应变计粘贴在膜片上引起硅应变计击穿以及手工粘贴不适于大规模批量生产的问题。为解决上述问题，本发明提出了一种压カ传感器的制作方法，包括提供覆盖有膜片的底座，在所述膜片上印刷多个硅酸盐模片；对所述硅酸盐模片进行第一次烧结，使所述硅酸盐模片形成与所述膜片粘连的硅酸盐薄片；在所述硅酸盐薄片上设置ー个硅应变计或多个相互独立的硅应变计；对所述硅酸盐薄片进行第二次烧结，使所述硅应变计部分浸入部分外露于所述硅酸盐薄片，并且使所述硅应变计与所述膜片绝缘。优选地，所述第一次烧结的エ艺温度为500°C 650°C。优选地，所述第二次烧结的エ艺温度为450°C 540°C。优选地，所述硅酸盐薄片的厚度范围为50微米至100微米。优选地，所述硅酸盐薄片的形状为长方体形。优选地，在所述膜片上印刷多个硅酸盐模片之前，对所述膜片表面进行打砂处理。优选地，在所述膜片上印刷多个硅酸盐模片之前，对所述膜片表面进行打砂处理之后，依次进行清洗和烘干处理。本发明提供的压カ传感器的制作方法，通过硅酸盐薄片将硅应变计与膜片粘连起来，硅酸盐薄片的热膨胀系数与硅应变计的热膨胀系数相近，环境温度的变化不会导致硅酸盐薄片与硅应变计之间发生断裂，避免了硅应变计由于与膜片不再绝缘而被击穿；通过进行第二次烧结，使硅应变计与硅酸盐薄片粘连，通过控制第二次烧结的エ艺參数，控制硅应变计浸入硅酸盐薄片的深度，使硅应变计部分浸没在硅酸盐薄片中，另一部分又外露于硅酸盐薄片，并且使硅应变计不触碰到膜片，与膜片绝缘，采用这种エ艺实现硅应变计与硅酸盐薄片的粘连能够进行批量化生产。
进ー步地，在膜片上印刷多个硅酸盐模片之前，对所述膜片表面进行打砂处理，经过打砂处理的膜片表面能够增加硅酸盐模片与膜片的接触面积，进ー步提高了硅酸盐模片与膜片之间结合的強度。
图I为本发明实施例提供的压カ传感器的制作方法步骤流程图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明提出的压カ传感器的制作方法作进ー步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。本发明的核心思想在于，提供一种压カ传感器的制作方法，通过硅酸盐薄片将硅 应变计与膜片粘连起来，硅酸盐薄片的热膨胀系数与硅应变计的热膨胀系数相近，环境温度的变化不会导致硅酸盐薄片与硅应变计之间发生断裂，避免了硅应变计由于与膜片不再绝缘而被击穿；通过进行第二次烧结，使硅应变计与硅酸盐薄片粘连，通过控制第二次烧结的エ艺參数，控制硅应变计浸入硅酸盐薄片的深度，使硅应变计部分浸没在硅酸盐薄片中，另一部分又外露于硅酸盐薄片，并且使硅应变计不触碰到膜片，与膜片绝缘，采用这种エ艺实现硅应变计与硅酸盐薄片的粘连能够进行批量化生产。图I为本发明实施例提供的压カ传感器的制作方法步骤流程图。參照图1，压カ传感器的制作方法包括以下步骤S11、提供覆盖有膜片的底座，在所述膜片上印刷多个硅酸盐模片；S12、对所述硅酸盐模片进行第一次烧结，使所述硅酸盐模片形成与所述膜片粘连的硅酸盐薄片；S13、在所述硅酸盐薄片上设置ー个硅应变计或多个相互独立的硅应变计；S14、对所述硅酸盐薄片进行第二次烧结，使所述硅应变计部分浸入部分外露于所述硅酸盐薄片，并且使所述硅应变计与所述膜片绝缘。步骤Sll中，具体地，膜片覆盖底座表面并与底座一体成型，底座呈柱体，其横截面为正六角边形，底座上具有螺纹，用干与配管拧合，所述配管上的螺纹与底座上的螺纹匹配，此外，所述配管上还设置有密封部件，以防止从配管进来的气流从配管和底座的连接处泄漏。接着，对所述膜片表面进行打砂处理，经过打砂处理的膜片表面能够增加硅酸盐模片与膜片的接触面积，进ー步提高了硅酸盐模片与膜片之间结合的強度，之后，对膜片表面进行清洗和烘干，保证之后印刷硅酸盐模片的エ艺环境。在本实施例中，通过丝网印刷在所述膜片上印刷多个硅酸盐模片，所述硅酸盐模片的数量为2个。在步骤S12中，对所述硅酸盐模片进行第一次烧结，烧结的エ艺温度为500°C 650°C，控制硅酸盐模片在烧结装置的时间，以使硅酸盐模片形成满足一定厚度需要的硅酸盐薄片，并且使所述硅酸盐薄片与所述膜片粘连。硅酸盐薄片呈玻璃状。在本实施例中，第一次烧结后形成的硅酸盐薄片的形状为长方体形，所述硅酸盐薄片的厚度范围为50微米至100微米。
上述数值并不用于限定本发明，本领域的普通技术人员应该理解，所述硅酸盐薄片的厚度只要能够满足与之粘连的硅应变计，有一部分进入硅酸盐薄片中，另一部分外露于硅酸盐薄片，并且与膜片绝缘即可。步骤S13中，在本实施例中，在所述硅酸盐薄片上设置ー个硅应变计，即两个硅酸盐薄片上各设置ー个硅应变计，整个膜片上设置有两个硅应变计，每个硅应变计包含两个电阻，两个硅应变计组成ー个电桥，当给电桥供电时，可以输出一个与被测试压力成正比的信号。步骤S14为本发明的关键步骤，对所述硅酸盐薄片进行第二次烧结，控制烧结温度以及硅酸盐薄片在烧结装置的时间，使所述硅应变计部分浸入部分外露于所述硅酸盐薄片，并且使所述硅应变计与所述膜片绝缘，此时，第二次烧结的エ艺温度为450°C 540°C，烧结结束后，使硅应变计与硅酸盐薄片粘住，硅应变计通过硅酸盐薄片与膜片间接连接，硅应变计不与膜片接触，保持硅应变计绝缘，以防止硅应变计被击穿。需要强调的是，所述硅应变计没有全部浸没在硅酸盐薄片中，其有一部分外露于硅酸盐薄片，用来与电路板连接， 将硅应变计的电阻变化转变成电压变化进行输出。在利用本发明制作的压カ传感器进行压カ测量时，在本实施例中，需要测试气流的压カ值，气流通过配管在底座上施加ー压力，设置在底座上的膜片由于所述压カ而发生微小变形，与膜片间接连接的硅应变计的电阻值随着压カ的变化而发生改变，并且通过与硅应变计连接的电路板将电阻值转变为电压值输出。利用本发明的压カ传感器的制作方法制作的压カ传感器测试的压力灵敏度高，精度高，并且压力传感器的体积小，便于携帯。显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种压カ传感器的制作方法，其特征在于，包括 提供覆盖有膜片的底座，在所述膜片上印刷多个硅酸盐模片； 对所述硅酸盐模片进行第一次烧结，使所述硅酸盐模片形成与所述膜片粘连的硅酸盐薄片； 在所述硅酸盐薄片上设置ー个硅应变计或多个相互独立的硅应变计； 对所述硅酸盐薄片进行第二次烧结，使所述硅应变计部分浸入部分外露于所述硅酸盐薄片，并且使所述硅应变计与所述膜片绝缘。
2.如权利要求I所述的压力传感器的制作方法，其特征在于，所述第一次烧结的エ艺温度为500°C 650°C。
3.如权利要求I所述的压力传感器的制作方法，其特征在于，所述第二次烧结的エ艺温度为450°C 540°C。
4.如权利要求I所述的压力传感器的制作方法，其特征在于，所述硅酸盐薄片的厚度范围为50微米至100微米。
5.如权利要求I所述的压力传感器的制作方法，其特征在于，所述硅酸盐薄片的形状为长方体形。
6.如权利要求I所述的压力传感器的制作方法，其特征在于，在所述膜片上印刷多个硅酸盐模片之前，对所述膜片表面进行打砂处理。
7.如权利要求6所述的压力传感器的制作方法，其特征在于，在所述膜片上印刷多个硅酸盐模片之前，对所述膜片表面进行打砂处理之后，依次进行清洗和烘干处理。
全文摘要
本发明提出一种压力传感器的制作方法，包括提供覆盖有膜片的底座，在膜片上印刷多个硅酸盐模片；对硅酸盐模片进行第一次烧结，使硅酸盐模片形成与膜片粘连的硅酸盐薄片；在硅酸盐薄片上设置一个硅应变计或多个相互独立的硅应变计；对硅酸盐薄片进行第二次烧结，使硅应变计部分浸入部分外露于硅酸盐薄片，并且使硅应变计与膜片绝缘。本发明提供的压力传感器的制作方法，硅酸盐薄片的热膨胀系数与硅应变计的热膨胀系数相近，环境温度的变化不会导致硅酸盐薄片与硅应变计之间发生断裂，避免了硅应变计由于与膜片不再绝缘而被击穿。
文档编号G01L1/22GK102840939SQ20111016838
公开日2012年12月26日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日
发明者贾庆锋 申请人:江苏恩泰传感器有限公司