[發明專利]膜片、使用膜片的壓力傳感器、膜片的制造方法

有效

• 申請號: 201711225821.5
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108120545B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 小林智生;菅原量
• 申請（專利權）人: 精工電子有限公司
• 主分類號: G01L9/00
• 分類號: G01L9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;劉林華

本發明提供沒有氣體的泄漏風險，耐久性高的膜片、以及使用了該膜片的壓力傳感器。本發明是包括平板形狀的受壓部(101a)、以及框狀的支撐部(101b)的金屬制的膜片(101)，其特征在于，受壓部(101a)具有相對于平板形狀的受壓部(101a)的平板面平行地發展的金屬組織。

技術領域

本發明涉及膜片、使用膜片的壓力傳感器、膜片的制造方法。

背景技術

在半導體制造裝置、醫療設備、汽車、食品等廣泛的領域中，為了測定液體、氣體等流體的壓力，使用壓力傳感器。該壓力傳感器具備帽部件以及與該帽部件一體化的膜片，該帽部件具備導入作為測定對象的流體的導入路。

膜片由壁厚的筒狀支撐部、以堵塞該筒狀支撐部的上部開口的方式形成，且與為測定對象的流體接觸的薄壁的受壓部構成。另外，在該膜片的下表面側，形成有用于導入測定對象的凹狀的壓力室。另一方面，在由膜片和帽部件分隔的空間中，形成了用于導入基準氣體的基準壓力室。

如果對該壓力室導入為測定對象的氣體，并將基準氣體導入基準壓力室，則通過壓力室和基準壓力室的壓力差，膜片的受壓部變形。在受壓部之中與壓力室為相反側的側面的膜片的上表面，設有電橋電路。在壓力測定時，通過測定電路來測量在隨著壓力室和基準壓力室的相對壓力而變形的受壓部設置的電橋電路的應變計的電阻變化。

對此種用于壓力傳感器的膜片，不僅要求對腐蝕性強的各種流體的耐腐蝕性，還要求能夠耐受反復變形的優秀的機械強度。作為具有此種特性的膜片材料，使用各種不銹鋼、Co基合金等金屬材料。(例如，參照專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-164072號公報。

發明內容

發明要解決的問題

如上所述的，包括筒狀的支撐部、以及在支撐部的上部形成的受壓部的形狀的膜片，能夠通過熔解制作鑄錠，并使將其拉拔加工為圓棒形狀的部件切片為圓盤狀，并實施切削以及研磨，從而一體地形成受壓部和支撐部。

在此種形狀的金屬制的膜片的情況下，由于受壓部是薄壁的，因而例如如果產生了因加工時的應變引起的微小氣孔(裂縫)，那么存在氣體穿過受壓部的風險。假如在將此種膜片用于壓力傳感器的情況下，產生無法在壓力室和基準壓力室之間獲得正確的相對壓力，無法獲得適當的壓力的問題。

因此，本發明的課題是提供沒有氣體的泄漏風險，耐久性高的膜片、以及使用了該膜片的壓力傳感器。

用于解決問題的方案

本發明中的膜片是包括平板形狀的受壓部、以及框狀的支撐部的金屬制的膜片，其特征在于，所述受壓部具有相對于所述平板形狀的受壓部的平板面平行地發展的金屬組織。

根據本發明，通過使膜片的受壓部的金屬組織與平板面平行，抑制貫穿受壓部的氣孔的產生。由此，能夠防止受壓部處的氣體的泄漏，實現耐久性優秀的膜片。

本發明中的膜片的特征在于，所述受壓部接合于所述支撐部的端面。

根據本發明，是將抑制了沿上下方向貫穿的氣孔的產生的平板和支撐部焊接的構造。由此，能夠防止受壓部處的氣體的泄漏，實現耐久性優秀的膜片。除此之外，通過使用與凹狀的膜片相比研磨等精加工容易的平板，成為平坦度、表面的平滑性優秀的受壓部，能夠實現壓力測定的精度高的膜片。

本發明中的膜片的特征在于，所述受壓部與所述支撐部一體地形成。

根據本發明，膜片的受壓部和支撐部一體地形成，不具有因焊接等導致的接合部，因而能夠抑制因接合的不良導致的機械強度、耐腐蝕性的降低，實現耐久性優秀的膜片。