[發明專利]一種抗介質敏感的陶瓷電容壓力傳感器及其制造方法

在審

• 申請號: 201710779833.6
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107588870A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 廖景昌;趙興奎
• 申請（專利權）人: 襄陽臻芯傳感科技有限公司
• 主分類號: G01L1/14
• 分類號: G01L1/14;G01L9/12
• 代理公司: 蘇州中合知識產權代理事務所(普通合伙)32266
• 代理人: 趙曉芳

技術領域

本發明涉及一種電容壓力傳感器及其制造方法，特別涉及一種抗介質敏感的陶瓷電容壓力傳感器及其制造方法，屬于壓力傳感器技術領域。

背景技術

目前陶瓷電容式壓力傳感器都是在厚薄兩片陶瓷基板的兩相對面設置電極，并采用陶瓷小球或玻璃隔離墩等作為間隔物控制電極間的距離，來形成指定初始電容值的電容器。當陶瓷基板受到外部壓力，薄基板會出現變形，導致電容值變化，根據這一電容的變化值，即可檢測出基板所承受的外部壓力。這種陶瓷電容式壓力傳感器的電極圖形，如圖2所示為彈性薄電極，如圖3所示為厚基板電極。這類電極圖形制作的陶瓷電容式壓力傳感器對測量介質比較敏感，不同測量介質，比如水會對產品的容量造成很大影響。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種抗介質敏感的陶瓷電容壓力傳感器及其制造方法，其能確保陶瓷電容壓力傳感器工作于不同介質時容量值的穩定，提高其產品的可靠性。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案在于，一種抗介質敏感的陶瓷電容壓力傳感器，包括彈性薄基板和厚基板，所述彈性薄基板上設置有薄基板金屬電極；所述厚基板上設置有厚基板金屬電極、環形金屬電極和厚基板電極焊盤；且彈性薄基板和厚基板之間通過封接材料封裝在一起；所述薄基板金屬電極的圖形面積至少覆蓋厚基板金屬電極和厚基板金屬電極的圖形面積之和。

作為優選，所述薄基板金屬電極的圖形版圖設置為整面，即彈性薄基板的整面都設置有薄基板金屬電極，彈性薄基板的邊緣設置有薄基板定位缺口。

作為優選，所述環形金屬電極設置在厚基板金屬電極的外周，環形金屬電極和厚基板金屬電極上分別設置有環形金屬電極焊盤和厚基板電極焊盤；環形金屬電極的外部設置有薄基板電極焊盤，厚基板的邊緣還設置有厚基板定位缺口。

作為優選，所述封裝材料為間隙隔離片，其結構邊緣設置有封裝定位缺口，封裝材料上還設置有與薄基板電極焊盤相對應的引線過孔。

作為優選，所述厚基板上與薄基板電極焊盤、厚基板電極焊盤和環形金屬電極焊盤相對應的位置上分別設置有引線過孔。

作為優選，所述彈性薄基板、厚基板和封裝材料均由流延成型或干壓成型的氧化鋁或氧化鋯生瓷片疊壓而成。

本發明還公開了一種抗介質敏感的陶瓷電容壓力傳感器的制作方法，包括以下步驟：

(1)在圓形彈性薄基板上通過絲網印刷或者真空濺射的方式制作薄基板金屬電極；

(2)在圓形厚基板上通過絲網印刷或者真空濺射的方式制作厚基板金屬電極、厚基板電極焊盤、環形金屬電極、環形金屬電極焊盤和薄基板電極焊盤；厚基板的邊緣上設置有厚基板定位缺口；

(3)在封裝材料上設置有一個與薄基板電極焊盤位置相對應的引線過孔，其邊緣設置有封裝定位缺口；

(4)封裝材料設置在彈性薄基板和厚基板之間，將其組合在一起入爐燒結，燒結溫度為550℃～650℃；燒結后保溫2h～4h，熱壓燒結在一起形成陶瓷電容式壓力傳感器基體；

(5)在厚基板上的引線過孔內灌入導電膠，然后插入引線，放入烘爐進行固化。

作為優選，在步驟(1)中薄基板金屬電極印刷在彈性薄基板上的圖形面積至少應完全覆蓋基板金屬電極和厚基板電極焊盤的圖形面積。

作為優選，所述薄基板金屬電極印刷在彈性薄基板的整個面上。

作為優選，所述封裝材料均為間隙隔離片或者間隙隔離墩。

本發明的有益效果：本發明的壓力傳感器解決了現有陶瓷電容式壓力傳感器在不同測量介質條件下的兼容性問題以及彈性薄片表面有水或水汽而導致容量漂移的問題。彈性薄基板電極圖形設置整面或完全覆蓋厚基板電極及其焊盤的圖形面積；彈性薄基板、厚基板和間隙隔離片均為流延成型的氧化鋁或氧化鋯生瓷片疊壓而成且只有一個與薄基板電極引線焊盤相對應的隔離片過孔。本發明具有確保陶瓷電容式壓力在各種不同介質環境中容量不發生變化，在有水汽干擾情況下容量不漂移，產品可靠性高的特點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為常規電容式壓力傳感器剖面圖；

圖2為常規電容式壓力傳感器彈性薄基板結構示意圖；

圖3為常規電容式壓力傳感器厚基板結構示意圖；

圖4為本發明壓力傳感器剖面圖；

圖5為本發明壓力傳感器彈性薄基板圖；

圖6為本發明壓力傳感器厚基板圖；

圖7為本發明壓力傳感器陶瓷封裝材料圖。