[發明專利]一種陶瓷壓力傳感器的制備方法

有效

• 申請號: 201910227574.5
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN110285899B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 徐志望
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院元培學院
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22;G01L9/00;C04B41/50;C04B41/85;C08G8/28
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明涉及傳感器技術領域，公開了一種陶瓷壓力傳感器的制備方法。該制備方法為：1）選用氧化鋁陶瓷為基座，清洗干凈后烘干，在陶瓷基座彈性膜片處印刷銀鈀導體漿料，室溫下靜置，然后進行干燥，干燥完成后置于高溫爐中進行一次燒結，燒結完成后冷卻至室溫；2）在氧化鋁陶瓷為基座的指定位置處通過絲網印刷將厚膜漿料承印在氧化鋁陶瓷為基板表面；3）將承印有厚膜漿料的氧化鋁陶瓷為基板置于紅外光燈下進行干燥，然后置于高溫爐內進行二次燒結，冷卻，即得。本發明大大縮短電阻漿料的固化時間，陶瓷基體上的電阻漿料在固化過程中不會發生形變。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，尤其是涉及一種陶瓷壓力傳感器的制備方法。

背景技術

傳感器技術是迅猛發展的高新技術之一，也是當代科學技術發展的一個重要標志。作為人類探知外界信息的觸角，傳感器技術是指高精度、高效率、高可靠性的采集各種形式信息的技術，它將非電量信息轉化為易處理的電量信息，為人們進一步認識和改造世界，創造必需條件和提供新方法。現代信息技術的三大基礎是信息的拾取、信息的傳輸和信息的處理，即傳感器技術、通信技術和計算機技術，傳感器技術位于信息技術之首，是信息技術之源，是獲取信息的前端基礎，傳感器技術的發展水平在信息技術系統的發展水平和功能上起著決定性作用。作為信息檢測系統的源頭，傳感器在分析、測量、檢測甚至是控制系統中，是不可或缺的部分，并且在某種程度上直接決定系統性能的優劣。智能設備、移動互聯網、計算機等技術目前已取得了巨大的進展，人們將這些技術成果更廣泛地應用在了生活和工業生產等方面。

目前，壓力傳感器主要分為壓容式及壓阻式兩種。壓容式傳感器是將壓力的變化量轉換成相應的電容量變化，通過檢測電路，可把電容量的變化轉換為頻率、電流、電壓等電信號輸出。其動態響應好，溫度穩定性好，但輸出阻抗高，負載能力差，而且寄生電容影響大。壓阻式壓力傳感器是傳感器的彈性膜片受到壓力作用時，膜片上的力敏電阻阻值發生變化，通過測量電路，可以得到與壓力成線性關系的電壓輸出或者電流輸出。其結構簡單，易生產化，但存在溫度漂移問題。用于壓阻式壓力傳感器的壓阻材料分為三類：半導體、金屬和厚膜電阻。厚膜電阻材料的性能介于半導體材料和金屬材料之間，由半導體材料制作的壓力傳感器將擴散硅電阻作為力敏電阻，其彈性體為單晶硅，易受溫度影響，傳感器的溫度漂移較大，且耐腐蝕性差；采用金屬材料的壓力傳感器一般由彈性膜片、金屬應變片組成，采用粘結劑將金屬應變片粘接在彈性膜片上，不足之處是易老化。厚膜電阻材料是一種綜合性能較好的應變測量材料。而且，厚膜電阻的制作過程是采用絲網印刷技術將厚膜漿料印刷到陶瓷彈性膜片上，經高溫燒結，厚膜電阻與陶瓷彈性膜片燒結成一體，與半導體和金屬壓阻材料相比，溫度系數較小，傳感器溫度漂移小，且具有抗老化和耐腐蝕性的特性。

膜厚技術主要是通過絲網印刷、經過高溫燒結形成膜的，不同材質的絲網網布能夠滿足不同的印刷工藝的需求。從60年代以后，在印刷電路板、電阻、厚膜集成電路、電容等電子工業中，絲網印刷得到了廣泛的應用，在絲網材質上，由于網布材料的網孔尺寸不穩定、印刷精度低，在高精度的電子制造工業中，使用不銹鋼材質作為絲網。絲網印刷、流平與干燥、燒結是制作厚膜電路的幾個主要關鍵步驟。漿料沉積在基片上后，還需要流平和干燥，基片上的漿料完成干燥后，可以進行燒結。

中國專利公開號CN107702788公開了一種陶瓷高溫震動傳感器及其制備方法，該傳感器制備過程中通過絲網印刷的方法將鉑漿印刷到陶瓷基體上，然后放到干爐內進行烘干處理，使鉑漿干結，但是干燥過程較慢，印刷在陶瓷基體上的漿鉑具有流動性，會使成型后的漿鉑發生變形。

發明內容

本發明是為了克服現有技術印刷在陶瓷基體上的成型漿鉑在干燥過程中容易發生變形的問題，提供一種陶瓷壓力傳感器的制備方法，該制備方法能夠實現成型漿料的快速固化，防止其發生形變，影響其工作性能。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種陶瓷壓力傳感器的制備方法，包括以下步驟：