專利名稱：一種壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓力傳感器。
背景技術(shù)：
壓力傳感器是工業(yè)應(yīng)用中最為常用的一種傳感器，通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造而成的，其中，將帶有螺紋的底座與外界配管固定連接，流體通過外界配管將作用力傳輸至底座，底座上具有的膜片受到壓力會(huì)發(fā)生微小形變，此時(shí)根據(jù)膜片的形變，與膜片間接連接的硅應(yīng)變計(jì)的電阻值也發(fā)生變化，進(jìn)一步地，利用與硅應(yīng)變計(jì)連接的電路板將電阻值的變化轉(zhuǎn)變成電壓值的變化輸出。目前，通常將硅應(yīng)變計(jì)通過膠粘貼在膜片上，粘貼時(shí)需要保證硅應(yīng)變計(jì)與膜片絕緣，通過手工來完成粘貼，誤差系數(shù)大，不適于大規(guī)模批量生產(chǎn)。此外，考慮到硅應(yīng)變計(jì)與粘貼的膠之間熱膨脹系數(shù)相差甚大，一旦遇到環(huán)境溫度變化，硅應(yīng)變計(jì)與膠之間容易斷裂，硅·應(yīng)變計(jì)與膜片不再絕緣，很容易造成硅應(yīng)變計(jì)被擊穿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種壓力傳感器，以解決現(xiàn)有壓力傳感器中硅應(yīng)變計(jì)與膠之間容易斷裂的問題。為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種壓力傳感器，包括底座，所述底座上覆蓋有膜片，所述壓力傳感器還包括硅酸鹽薄片以及硅應(yīng)變計(jì)，所述硅酸鹽薄片與所述膜片粘連，所述硅應(yīng)變計(jì)部分浸入部分外露于所述硅酸鹽薄片，并且所述硅應(yīng)變計(jì)與所述膜片絕緣。優(yōu)選地，所述硅酸鹽薄片的厚度范圍為50微米至100微米。優(yōu)選地，所述硅酸鹽薄片通過燒結(jié)工藝與所述膜片粘連。優(yōu)選地，所述燒結(jié)工藝的溫度為500°C 650°C。優(yōu)選地，通過燒結(jié)工藝使所述硅應(yīng)變計(jì)部分浸入部分外露于所述硅酸鹽薄片。優(yōu)選地，所述燒結(jié)工藝的溫度為450°C 540°C。 優(yōu)選地，所述硅酸鹽薄片的形狀為長(zhǎng)方體形。優(yōu)選地，所述硅酸鹽薄片的數(shù)量為多個(gè)，每個(gè)所述硅酸鹽薄片內(nèi)設(shè)置一個(gè)所述硅應(yīng)變計(jì)。優(yōu)選地，所述硅酸鹽薄片的數(shù)量為多個(gè)，每個(gè)所述硅酸鹽薄片內(nèi)設(shè)置多個(gè)相互獨(dú)立的所述娃應(yīng)變計(jì)。優(yōu)選地，所述膜片的表面具有磨砂。本發(fā)明提供的壓力傳感器，硅應(yīng)變計(jì)通過硅酸鹽薄片與膜片間接連接，硅酸鹽薄片的熱膨脹系數(shù)與硅應(yīng)變計(jì)的熱膨脹系數(shù)相近，環(huán)境溫度的變化不會(huì)導(dǎo)致硅酸鹽薄片與硅應(yīng)變計(jì)之間發(fā)生斷裂，避免了硅應(yīng)變計(jì)由于與硅酸鹽薄片發(fā)生斷裂后，硅應(yīng)變計(jì)與膜片不再絕緣而被擊穿。進(jìn)一步地，膜片的表面具有磨砂能夠增加硅酸鹽薄片與膜片的接觸面積，進(jìn)一步提高了硅酸鹽薄片與膜片之間結(jié)合的強(qiáng)度。進(jìn)一步地，硅酸鹽薄片通過燒結(jié)工藝與膜片粘連，設(shè)置燒結(jié)工藝的參數(shù)，控制硅酸鹽薄片的厚度。進(jìn)一步地，硅應(yīng)變計(jì)通過燒結(jié)工藝部分浸入部分外露于所述硅酸鹽薄片，設(shè)置燒結(jié)工藝的參數(shù)，控制硅應(yīng)變計(jì)浸入硅酸鹽薄片的深度，使硅應(yīng)變計(jì)部分浸沒在硅酸鹽薄片中，另一部分又外露于硅酸鹽薄片，并且使硅應(yīng)變計(jì)不觸碰到膜片，與膜片絕緣，采用這種工藝實(shí)現(xiàn)硅應(yīng)變計(jì)與硅酸鹽薄片的粘連能夠進(jìn)行批量化生產(chǎn)。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的壓力傳感器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的壓力傳感器的作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用于方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。本發(fā)明的核心思想在于，提供一種壓力傳感器，硅應(yīng)變計(jì)通過硅酸鹽薄片與膜片間接連接，硅酸鹽薄片的熱膨脹系數(shù)與硅應(yīng)變計(jì)的熱膨脹系數(shù)相近，環(huán)境溫度的變化不會(huì)導(dǎo)致硅酸鹽薄片與硅應(yīng)變計(jì)之間發(fā)生斷裂，避免了硅應(yīng)變計(jì)由于與硅酸鹽薄片發(fā)生斷裂后，硅應(yīng)變計(jì)與膜片不再絕緣而被擊穿。圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的壓力傳感器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D1，壓力傳感器包括底座11，所述底座11上覆蓋有膜片12，所述壓力傳感器還包括硅酸鹽薄片13以及硅應(yīng)變計(jì)14，所述硅酸鹽薄片13與所述膜片12粘連，所述硅應(yīng)變計(jì)14部分浸入部分外露于所述硅酸鹽薄片13，并且所述硅應(yīng)變計(jì)14與所述膜片12絕緣。在本實(shí)施例中，硅酸鹽薄片13的厚度范圍為50微米至100微米，所述硅酸鹽薄片13的形狀為長(zhǎng)方體形，所述硅酸鹽薄片13的數(shù)量為兩個(gè)，每個(gè)所述硅酸鹽薄片13內(nèi)設(shè)置一個(gè)所述硅應(yīng)變計(jì)14。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，所述硅酸鹽薄片13內(nèi)也可以設(shè)置多個(gè)相互獨(dú)立的所述硅應(yīng)變計(jì)14。上述數(shù)值并不用于限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，所述硅酸鹽薄片13的厚度只要能夠滿足與之粘連的硅應(yīng)變計(jì)14，有一部分進(jìn)入硅酸鹽薄片13中，另一部分外露于硅酸鹽薄片13，并且與膜片12絕緣即可。在本實(shí)施例中，在所述硅酸鹽薄片13上設(shè)置一個(gè)硅應(yīng)變計(jì)14，即兩個(gè)硅酸鹽薄片13上各設(shè)置一個(gè)硅應(yīng)變計(jì)14，整個(gè)膜片12上設(shè)置有兩個(gè)硅應(yīng)變計(jì)14，每個(gè)硅應(yīng)變計(jì)14包含兩個(gè)電阻，兩個(gè)娃應(yīng)變計(jì)14組成一個(gè)電橋，當(dāng)給電橋供電時(shí)，可以輸出一個(gè)與被測(cè)試壓力成正比的信號(hào)。本發(fā)明實(shí)施例提供的壓力傳感器的制作方法如下首先，提供覆蓋有膜片12的底座11，在所述膜片12上印刷多個(gè)硅酸鹽模片，對(duì)所述硅酸鹽模片進(jìn)行第一次燒結(jié)，使所述硅酸鹽模片形成與所述膜片12粘連的硅酸鹽薄片13 ;之后，在所述硅酸鹽薄片13上設(shè)置一個(gè)硅應(yīng)變計(jì)14 ;對(duì)所述硅酸鹽薄片13進(jìn)行第二次燒結(jié)，使所述硅應(yīng)變計(jì)14部分浸入部分外露于所述硅酸鹽薄片13，并且使所述硅應(yīng)變計(jì)14與所述膜片12絕緣。具體地，膜片12覆蓋底座11表面并與底座11 一體成型，底座11呈柱體，其橫截面為正六角邊形，底座11上具有螺紋，用于與配管(圖中未示出)擰合，所述配管上的螺紋與底座11上的螺紋匹配，此外，所述配管上還設(shè)置有密封部件，以防止從配管進(jìn)來的氣流從配管和底座11的連接處泄漏。接著，對(duì)所述膜片12的表面進(jìn)行打砂處理，經(jīng)過打砂處理的膜片12表面能夠增加硅酸鹽模片與膜片12的接觸面積，進(jìn)一步提高了硅酸鹽模片與膜片12之間結(jié)合的強(qiáng)度，之后，對(duì)膜片12表面進(jìn)行清洗和烘干，保證之后印刷硅酸鹽模片的工藝環(huán)境。在本實(shí)施例中，通過絲網(wǎng)印刷在所述膜片12上印刷多個(gè)硅酸鹽模片，所述硅酸鹽模片的數(shù)量為2個(gè)。進(jìn)一步地，對(duì)所述硅酸鹽模片進(jìn)行第一次燒結(jié)，燒結(jié)的工藝溫度為500°C 650°C，控制硅酸鹽模片在燒結(jié)裝置的時(shí)間，以使硅酸鹽模片形成滿足一定厚度需要的硅酸鹽薄片13，并且使所述硅酸鹽薄片13與所述膜片12粘連。硅酸鹽薄片13呈玻璃狀。進(jìn)一步地，對(duì)所述硅酸鹽薄片13進(jìn)行第二次燒結(jié)，控制燒結(jié)溫度以及硅酸鹽薄片
13在燒結(jié)裝置的時(shí)間，使所述硅應(yīng)變計(jì)14部分浸入部分外露于所述硅酸鹽薄片13，并且使所述硅應(yīng)變計(jì)14與所述膜片12絕緣，此時(shí)，第二次燒結(jié)的工藝溫度為450°C 540°C，燒結(jié) 結(jié)束后，使硅應(yīng)變計(jì)14與硅酸鹽薄片13粘住，硅應(yīng)變計(jì)14通過硅酸鹽薄片13與膜片12間接連接，硅應(yīng)變計(jì)14不與膜片12接觸，保持硅應(yīng)變計(jì)14絕緣，以防止硅應(yīng)變計(jì)14被擊穿。需要強(qiáng)調(diào)的是，所述硅應(yīng)變計(jì)14沒有全部浸沒在硅酸鹽薄片13中，其有一部分外露于硅酸鹽薄片13，用來與電路板連接，將硅應(yīng)變計(jì)14的電阻變化轉(zhuǎn)變成電壓變化進(jìn)行輸出。在利用本發(fā)明制作的壓力傳感器進(jìn)行壓力測(cè)量時(shí)，在本實(shí)施例中，需要測(cè)試氣流的壓力值，氣流通過配管在底座11上施加一壓力，設(shè)置在底座11上的膜片12由于所述壓力而發(fā)生微小變形，與膜片12間接連接的硅應(yīng)變計(jì)14的電阻值隨著壓力的變化而發(fā)生改變，并且通過與硅應(yīng)變計(jì)14連接的電路板將電阻值轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷褐递敵?。本發(fā)明實(shí)施例提供的壓力傳感器測(cè)試的壓力靈敏度高，精度高，并且壓力傳感器的體積小，便于攜帶。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種壓力傳感器，包括底座，所述底座上覆蓋有膜片，其特征在于，還包括硅酸鹽薄片以及硅應(yīng)變計(jì)，所述硅酸鹽薄片與所述膜片粘連，所述硅應(yīng)變計(jì)部分浸入部分外露于所述硅酸鹽薄片，并且所述硅應(yīng)變計(jì)與所述膜片絕緣。
2.如權(quán)利要求I所述的壓力傳感器，其特征在于，所述硅酸鹽薄片的厚度范圍為50微米至100微米。
3.如權(quán)利要求I所述的壓力傳感器，其特征在于，所述硅酸鹽薄片通過燒結(jié)工藝與所述膜片粘連。
4.如權(quán)利要求3所述的壓力傳感器，其特征在于，所述燒結(jié)工藝的溫度為500°C 650。。。
5.如權(quán)利要求I所述的壓力傳感器，其特征在于，通過燒結(jié)工藝使所述硅應(yīng)變計(jì)部分浸入部分外露于所述娃酸鹽薄片。
6.如權(quán)利要求5所述的壓力傳感器，其特征在于，所述燒結(jié)工藝的溫度為450°C 540。。。
7.如權(quán)利要求I所述的壓力傳感器，其特征在于，所述硅酸鹽薄片的形狀為長(zhǎng)方體形。
8.如權(quán)利要求I所述的壓力傳感器，其特征在于，所述硅酸鹽薄片的數(shù)量為多個(gè)，每個(gè)所述硅酸鹽薄片內(nèi)設(shè)置一個(gè)所述硅應(yīng)變計(jì)。
9.如權(quán)利要求I所述的壓力傳感器，其特征在于，所述硅酸鹽薄片的數(shù)量為多個(gè)，每個(gè)所述硅酸鹽薄片內(nèi)設(shè)置多個(gè)相互獨(dú)立的所述硅應(yīng)變計(jì)。
10.如權(quán)利要求I所述的壓力傳感器，其特征在于，所述膜片的表面具有磨砂。
全文摘要
本發(fā)明提出一種壓力傳感器包括底座，所述底座上覆蓋有膜片，壓力傳感器還包括硅酸鹽薄片以及硅應(yīng)變計(jì)，所述硅酸鹽薄片與所述膜片粘連，所述硅應(yīng)變計(jì)部分浸入部分外露于所述硅酸鹽薄片，并且所述硅應(yīng)變計(jì)與所述膜片絕緣。本發(fā)明提供的壓力傳感器，硅應(yīng)變計(jì)通過硅酸鹽薄片與膜片間接連接，硅酸鹽薄片的熱膨脹系數(shù)與硅應(yīng)變計(jì)的熱膨脹系數(shù)相近，環(huán)境溫度的變化不會(huì)導(dǎo)致硅酸鹽薄片與硅應(yīng)變計(jì)之間發(fā)生斷裂，避免了硅應(yīng)變計(jì)由于與硅酸鹽薄片發(fā)生斷裂后，硅應(yīng)變計(jì)與膜片不再絕緣而被擊穿。
文檔編號(hào)G01L9/04GK102840946SQ201110168208
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者賈慶鋒 申請(qǐng)人:江蘇恩泰傳感器有限公司