一种压力传感器的制作方法

本发明属于传感器领域，涉及一种压力传感器，尤其涉及一种带有派瑞林涂层的压力传感器。

背景技术：

目前市场上大部分压力传感器的受压面采用硅油类或者胶类来进行保护，也有部分压力传感器产品并不对受压面来进行保护，这就造成了一定的隐患。当压力传感器的受压面在无保护的情况下长期直接与水或者油类接触时，是否会对接触面造成一定的污染，从而影响压力传感器的输出精度，而采用硅油类或者胶类来进行保护的压力传感器也面临着同样的问题，所选取的硅油或者胶在长期与水或者油类接触时，会不会发生一些化学反应，从而影响输出精度或者导致胶或者硅油的脱落。随着时代的发展，纳米技术的应用逐渐步入人们的生活中，而parylene涂层这一技术则可以和压力传感器结合起来应用，从而使压力传感器的受压面得到最好的保护。

parylene采用真空气相沉积工艺制备(cvd)的0.1-100微米薄膜涂层，厚度均匀、致密无针孔、透明无应力、不含助剂、不损伤工件、有优异的电绝缘性和防护性，是当代最有效的防潮、防霉、防腐、防盐雾涂层材料。在不影响压力传感器所受到的压力精度的前提下，可以给压力传感器的受压面提供有效的持久保护。

cn207472327u公开了一种应用于涡街流量计传感器的电极，电极的检测导芯外部镀有parylene膜。所述的parylene膜的绝缘强度至少耐3kv。本实用新型还公开了应用有上述电极的涡街流量计传感器，以及应用有此种涡街流量计传感器的流量计。本实用新型通过在检测导芯上镀parylene膜从而避免传统结构的绝缘套影响测量结果，使其测量精度更高，而且安装结构也更简单。本实用新型通过密封筒能够提高检测通孔的密封性能，从而使得传感器获得更好的密封，提高其使用寿命。

cn202494536u公开了一种派瑞林涂膜的压力传感器压敏元件，底座(5)上罩连有盖帽(3)，盖帽内的底座上连有硅压力芯片(1)，硅压力芯片与底座上所连针脚之间连有导电金属丝(2)，所述底座、硅压力芯片、导电金属丝和与导电金属丝连接的所述针脚端部的表面涂覆有派瑞林涂层(6)，所述表面涂覆派瑞林涂层的硅压力芯片、表面涂覆派瑞林涂层的导电金属丝和表面涂覆派瑞林涂层的与导电金属丝连接的所述针脚端部的外围一体性封连有硅胶层(4)。所述压力传感器中底座、硅压力芯片、导电金属丝和与导电金属丝连接的所述针脚端部的表面涂覆有派瑞林涂层，并非涂覆在压力传感器的接触面和承压面上。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种压力传感器，所述压力传感器的接触面和承压面涂覆有派瑞林涂层，所述压力传感在测试精度不受影响的情况下使用寿命大幅提高。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种压力传感器，所述压力传感器的接触面和承压面涂覆有派瑞林涂层。

作为本发明优选的技术方案，所述派瑞林涂层涂层的厚度为10～15μm，如10μm、10.5μm、11μm、11.5μm、12μm、12.5μm、13μm、13.5μm、14μm、14.5μm或15μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，当派瑞林涂层小于10μm时，无法对压力传感器底部受压面起到足够的保护作用，也无法保证受压面可以完全与接触的气，水，油等介质隔离开，当派瑞林涂层大于15μm时，过厚的涂层可能会影响到压力传感器受压面所感应到的压力，从而影响压力传感器的输出精度。

作为本发明优选的技术方案，所述派瑞林涂层的涂覆方法包括以下步骤：

对压力传感器中无需涂覆派瑞林涂层的部位进行掩膜处理，并对被涂覆面进行清洗；

向涂覆机中加入派瑞林涂层的原料以及偶联剂，使用涂覆机在所述压力传感器的接触面和承压面上涂覆派瑞林涂层；

涂覆结束后取出压力传感器上的掩膜。

作为本发明优选的技术方案，采用醇和汽油的混合液对所述被涂覆面进行清洗。

作为本发明优选的技术方案，所述醇为异丙醇和/或无水乙醇。

优选地，所述汽油为ny-120号汽油。

优选地，所述醇和汽油的体积比为1:(0.5～2)，如1:0.5、1:0.6、1:0.8、1:1、1:1.2、1:1.5、1:1.8或1:2等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为1:1。

作为本发明优选的技术方案，所述被涂覆面进行清洗后的清洁度小于37μg/in²，如5μg/in²、10μg/in²、15μg/in²、20μg/in²、25μg/in²、30μg/in²或35μg/in²等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

异丙醇能够极快与水湿混合并且快速挥发带走，达到强力除湿的干爽效果，且具有高度有效地防静电及清洁功能，防止尘垢积聚，能快捷有效地清除各种金属积污垢，如氧化物、水气、尘埃混合物及磁碳粉等，能有效提高压力传感器被涂覆面的干净度，且有效储存期较长，易于保存。当清洁度＞37μg/in²时，无法保证派瑞林涂层与压力传感器的粘接强度，容易出现气泡或者脱落现象，从而导致派瑞林涂层的失效，影响压力传感器的输出精度。

作为本发明优选的技术方案，在涂覆派瑞林涂层前，对所述压力传感器进行烘烤驱潮处理。

优选地，所述烘烤驱潮处理的温度为55～65℃，如55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃或65℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述烘烤驱潮处理的时间为2～3h，如2h、2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h、2.9h或3h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，在涂覆派瑞林涂层前，对涂覆机的沉积室内壁进行涂脱模剂处理。

优选地，所述脱模剂为体积百分含量2～5％的micro-90脱模剂水溶液，其中体积百分含量可以是2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述硅烷偶联剂为kh-550、kh-560或kh-570中的任意一种或至少两种的组合，优选为kh-570。

本发明中，在涂覆派瑞林涂层前，先蒸涂上述偶联剂。

作为本发明优选的技术方案，所述派瑞林涂层的涂覆方法包括以下步骤：

对压力传感器中无需涂覆派瑞林涂层的部位进行掩膜处理，并使用醇和汽油的混合液对被涂覆面进行清洗，所述被涂覆面进行清洗后的清洁度小于37μg/in²，清洗后对对所述压力传感器在55～65℃下进行烘烤驱潮处理2～3h；

对涂覆机的沉积室内壁进行涂脱模剂处理，向涂覆机中加入派瑞林涂层的原料以及偶联剂，使用涂覆机在所述压力传感器的接触面和承压面上涂覆派瑞林涂层；

涂覆结束后去除压力传感器上的掩膜。

与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明提供一种压力传感器，所述压力传感器的接触面和承压面涂覆有派瑞林涂层，所述压力传感在测试精度不受影响的情况下使用寿命大幅提高1～2倍。

附图说明

图1是本发明提供的一种压力传感器的结构示意图。

图中：1-为压力传感器的感压芯片，2-为压力传感器的接触面和受压面，是派瑞林涂层需要覆盖区域，3-为压力传感器的壳体，壳体的整个底部都为受压面，也是派瑞林涂层需要覆盖区域，4-为压力传感器的接插件，5-为压力传感器的电路板。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

本发明具体实施中提供一种压力传感器，其所述压力传感器的接触面和承压面涂覆有派瑞林涂层。

其中，所述派瑞林涂层的涂覆方法包括以下步骤：

对压力传感器中无需涂覆派瑞林涂层的部位进行掩膜处理，并对被涂覆面进行清洗；

向涂覆机中加入派瑞林涂层的原料以及偶联剂，使用涂覆机在所述压力传感器的接触面和承压面上涂覆派瑞林涂层；

涂覆结束后取出压力传感器上的掩膜。

本发明中，工艺流程各环节中严禁操作人员裸手拿取；操作人员必须穿防静电工作服、戴防静电腕带和防静电手指套。

本发明中，所述掩膜处理即使用胶带或塑料膜等对压力传感器无需涂覆派瑞林涂层的部分进行包覆。

本发明中，去除压力传感器上的掩膜的方法为使用手术刀或双面刀片等，小心地将压力传感器底部与掩膜材料界线处的涂层划断，然后将掩膜材料小心除去。

本发明中，在涂覆完成后需对派瑞林涂层的外观进行检测，如在放大镜下100％进行检查。严禁涂膜有划破、擦伤、撞伤、脱皮等破坏膜层完整性的任何微小的伤痕；膜层应光滑、均匀、透明，不得有气泡、白斑、起皱、桔皮、针孔、龟裂、机械杂质等；不应涂敷的地方不得被涂层所覆盖。

本发明中，使用的派瑞林涂层的原料为本领域的常规选择，因此说明书中不再赘述。

本发明中，对涂覆好派瑞林涂层的压力传感器进行单件内包装，包装材料为防静电袋和海棉垫；中间包装为聚脂泡沫盒；外包装采用适合长途运输的包装箱,包装箱有防碰撞、防颠倒、防酸、防火标志。

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

本发明具体实施方式中使用的压力传感器为江西新力传感科技有限公司研发生产的1000型压力传感器，1000型传感器是一款基于mems感压芯片的压力传感器，能够实现绝对电压/比例电压输出模式，供电电压为5v/3.3v直流电压可选模式。产品的压力测试范围为0～1000kpa表压。

使用过程中，待测压力作用于硅mems感压芯片上，引起压力芯片上惠斯通电桥电阻的变化。通过外部asic的处理，将该电阻变化转换为与压力成线性关系的电压变化，并将其输出为模拟电压信号。

实施例1

本实施例提供一种压力传感器，所述压力传感器的接触面和承压面涂覆有10μm厚的派瑞林涂层。

所述派瑞林涂层的涂覆方法包括以下步骤：

对压力传感器中无需涂覆派瑞林涂层的部位进行掩膜处理，并使用体积比1:0.5的异丙醇和ny-120号汽油的混合液对被涂覆面进行清洗，所述被涂覆面进行清洗后的清洁度小于37μg/in²，清洗后对对所述压力传感器在55℃下进行烘烤驱潮处理3h；

对涂覆机的沉积室内壁进行涂脱模剂处理，向涂覆机中加入派瑞林涂层的原料以及偶联剂kh-570，先使用涂覆机在所述压力传感器的接触面和承压面上蒸涂偶联剂，再使用涂覆机在所述压力传感器的接触面和承压面上涂覆派瑞林涂层；

涂覆结束后取出压力传感器上的掩膜。

实施例2

本实施例提供一种压力传感器，所述压力传感器的接触面和承压面涂覆有15μm厚的派瑞林涂层。

所述派瑞林涂层的涂覆方法包括以下步骤：

对压力传感器中无需涂覆派瑞林涂层的部位进行掩膜处理，并使用体积比1:5的无水乙醇和ny-120号汽油的混合液对被涂覆面进行清洗，所述被涂覆面进行清洗后的清洁度小于37μg/in²，清洗后对对所述压力传感器在65℃下进行烘烤驱潮处理2h；

对涂覆机的沉积室内壁进行涂脱模剂处理，向涂覆机中加入派瑞林涂层的原料以及偶联剂kh-570，先使用涂覆机在所述压力传感器的接触面和承压面上蒸涂偶联剂，再使用涂覆机在所述压力传感器的接触面和承压面上涂覆派瑞林涂层；

涂覆结束后取出压力传感器上的掩膜。

实施例3

本实施例提供一种压力传感器，所述压力传感器的接触面和承压面涂覆有12μm厚的派瑞林涂层。

所述派瑞林涂层的涂覆方法包括以下步骤：

对压力传感器中无需涂覆派瑞林涂层的部位进行掩膜处理，并使用体积比1:1的无水乙醇和ny-120号汽油的混合液对被涂覆面进行清洗，所述被涂覆面进行清洗后的清洁度小于37μg/in²，清洗后对对所述压力传感器在60℃下进行烘烤驱潮处理2.5h；

对涂覆机的沉积室内壁进行涂脱模剂处理，向涂覆机中加入派瑞林涂层的原料以及偶联剂kh-570，先使用涂覆机在所述压力传感器的接触面和承压面上蒸涂偶联剂，再使用涂覆机在所述压力传感器的接触面和承压面上涂覆派瑞林涂层；

涂覆结束后取出压力传感器上的掩膜。

实施例4

本实施例提供一种压力传感器，所述压力传感器的接触面和承压面涂覆有11μm厚的派瑞林涂层。

所述派瑞林涂层的涂覆方法包括以下步骤：

对压力传感器中无需涂覆派瑞林涂层的部位进行掩膜处理，并使用体积比1:0.8的异丙醇和ny-120号汽油的混合液对被涂覆面进行清洗，所述被涂覆面进行清洗后的清洁度小于37μg/in²，清洗后对对所述压力传感器在60℃下进行烘烤驱潮处理2.5h；

对涂覆机的沉积室内壁进行涂脱模剂处理，向涂覆机中加入派瑞林涂层的原料以及偶联剂kh-570，先使用涂覆机在所述压力传感器的接触面和承压面上蒸涂偶联剂，再使用涂覆机在所述压力传感器的接触面和承压面上涂覆派瑞林涂层；

涂覆结束后取出压力传感器上的掩膜。

实施例5

本实施例提供一种压力传感器，所述压力传感器的接触面和承压面涂覆有13μm厚的派瑞林涂层。

所述派瑞林涂层的涂覆方法包括以下步骤：

对压力传感器中无需涂覆派瑞林涂层的部位进行掩膜处理，并使用体积比1:1.2的无水乙醇和ny-120号汽油的混合液对被涂覆面进行清洗，所述被涂覆面进行清洗后的清洁度小于37μg/in²，清洗后对对所述压力传感器在65℃下进行烘烤驱潮处理2h；

对涂覆机的沉积室内壁进行涂脱模剂处理，向涂覆机中加入派瑞林涂层的原料以及偶联剂kh-570，先使用涂覆机在所述压力传感器的接触面和承压面上蒸涂偶联剂，再使用涂覆机在所述压力传感器的接触面和承压面上涂覆派瑞林涂层；

涂覆结束后取出压力传感器上的掩膜。

对比例1

本对比例中，除了派瑞林涂层的涂覆方法中仅使用无水乙醇对被涂覆面进行清洗外，其他条件均与实施例3相同。

对比例2

本对比例中，除了派瑞林涂层的涂覆方法中仅使用ny-120号汽油对被涂覆面进行清洗外，其他条件均与实施例3相同。

对比例3

本对比例中，除了派瑞林涂层的厚度为5μm外，其他条件均与实施例3相同。

对比例4

本对比例中，除了派瑞林涂层的厚度为30μm外，其他条件均与实施例3相同。

本实施例中1-5提供的压力传感器，相对传统压力传感器的使用寿命可提高1～2倍，且精度并未受到影响。与实施例3相比，对比例1的部分压力传感器的派瑞林涂覆面出现了气泡，且平整度变差，对比例2的部分压力传感器的派瑞林涂覆面出现了派瑞林涂层脱落的现象，对比例3的部分压力传感器在长期与水或油接触的测试中，出现了水或油进入底部受压面导致压力传感器的输出精度收到了较大影响的现象，对比例4的部分压力传感器在派瑞林涂层工艺后的精度测试里，输出精度呈现一个较大的负偏差，无法准确的感应到所受到的压力。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。