专利名称：厚膜压力传感器及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压力传感器，具体的说，涉及了一种厚膜压力传感器及其制作方法。
背景技术：
厚膜压力传感器是以高性能氧化铝瓷为弹性体，以具有压阻效应的厚膜电阻为应变电阻，采用厚膜印刷技术印刷在陶瓷弹性体上制成的器件，目前，使用的弹性体多为一体化的陶瓷基座；厚膜压力传感器耐高温、耐腐蚀、可直接接触腐蚀性物质而无需隔离，已成为压力传感器中的主要产品之一。目前的厚膜压力传感器制作普遍采用厚膜印刷技术，即在陶瓷基座的弹性膜片上印刷导电带、厚膜应变电阻，通过高温烧结工艺制作厚膜应变电阻，并组成全桥，以形成传感器主体；抗过载及补偿则通过在陶瓷基座的表面贴装贴片电阻实现调节，以达到零点补偿、灵敏度补偿等目的；但是，由于贴片电阻选择是依靠理论计算得来的，与实际需求会有一定偏差，补偿一般不能达到理想效果，在环境条件影响时，如温度变化的影响，传感器性能容易出现波动，从而影响产品应用，制约传感器在中高端应用领域的推广。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种零点及灵敏度漂移小、性能稳定可靠、适应环境能力强的厚膜压力传感器，还提供了一种工艺设计科学、易于实现的厚膜压力传感器的制作方法。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种厚膜压力传感器，它包括陶瓷基座、导电带、四个厚膜应变电阻、两个补偿电阻和玻璃保护膜，所述厚膜应变电阻采用厚膜印刷方式印刷在所述陶瓷基座的弹性膜片上，所述补偿电阻采用厚膜印刷方式印刷在所述陶瓷基座上。基于上述，所述补偿电阻靠近所述陶瓷基座的弹性膜片边沿印刷。一种厚膜压力传感器的制作方法，它包括以下步骤 步骤1、选取一体化的厚膜压力传感器用陶瓷基座；
步骤2、采用厚膜印刷方式，采用导电浆料在所述陶瓷基座上印刷导电带，印刷完成后， 先烘干，再烧结成型；
步骤3、采用厚膜印刷方式，采用应变电阻浆料在所述陶瓷基座的弹性膜片上印刷四个厚膜应变电阻，采用补偿电阻浆料在所述陶瓷基座上印刷两个补偿电阻，印刷完成后，先烘干，再烧结成型；
步骤4、采用玻璃保护浆料在所述陶瓷基座上印刷玻璃保护膜，烘干后烧结成型，制得传感器；
步骤5、将所述传感器置于测试装置的恒温恒湿试验箱中，并将所述传感器与测试装置
3的激光调阻机连接，然后，调节所述恒温恒湿试验箱，在不同温度下进行加载试验，并通过所述激光调阻机对所述补偿电阻进行电阻调节，直至达到所述补偿电阻的阻值设计要求， 则完成厚膜压力传感器的制作。基于上述，所述陶瓷基座的材质选用96%以上的三氧化二铝。基于上述，所述导电浆料选用银钯浆料。基于上述，所述应变电阻浆料和所述补偿电阻浆料均选用温度系数不大于 50ppm/°C的钌系厚膜电阻浆料，所述应变电阻浆料和所述补偿电阻浆料的方阻不同。基于上述，所述应变电阻浆料和所述补偿电阻浆料的温度系数一致。本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，该厚膜压力传感器采用一体化的设计，先将采用厚膜印刷技术印刷的补偿电阻取代现有的贴片电阻， 然后对厚膜压力传感器进行功能测试，并在功能测试状态下利用激光调阻的方法调整补偿电阻的阻值，以使补偿电阻的阻值达到最佳使用状态；采用该制作方法制作的厚膜压力传感器零点及灵敏度漂移小，性能稳定可靠，适宜在不同条件下应用，具有很高的推广应用价值。


图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。如图1所示，一种厚膜压力传感器，它包括陶瓷基座1、导电带2、四个厚膜应变电阻、两个补偿电阻和玻璃保护膜，所述厚膜应变电阻采用厚膜印刷方式印刷在所述陶瓷基座1的弹性膜片3上，所述补偿电阻采用厚膜印刷方式印刷在所述陶瓷基座1上，两个所述补偿电阻靠近所述陶瓷基座1的弹性膜片3边沿印刷，即所述补偿电阻印刷在所述弹性膜片3以外的区域，以保证激光调阻时不伤害所述弹性膜片3。一种厚膜压力传感器的制作方法，它包括以下步骤
步骤1、选取一体化的厚膜压力传感器用陶瓷基座；所述陶瓷基座的材质选用96%以上的三氧化二铝，所述陶瓷基座的规格可依照需求选择，主要参数是弹性膜片厚度、陶瓷基座直径等。步骤2、采用厚膜印刷方式，采用导电浆料在所述陶瓷基座上印刷导电带，印刷完成后，先烘干，再烧结成型；所述导电浆料选用银钯浆料。步骤3、采用厚膜印刷方式，采用应变电阻浆料在所述陶瓷基座的弹性膜片上印刷四个厚膜应变电阻，即厚膜应变电阻R1、厚膜应变电阻R2、厚膜应变电阻R3和厚膜应变电阻R4 ；再采用补偿电阻浆料在所述陶瓷基座上印刷两个补偿电阻，即补偿电阻rl和补偿电阻r4 ；印刷完成后，先烘干，再烧结成型；所述应变电阻浆料和所述补偿电阻浆料均选用温度系数不大于50ppm/°C的钌系厚膜电阻浆料，且所述应变电阻浆料和所述补偿电阻浆料的温度系数一致；由于所述厚膜应变电阻与所述补偿电阻的阻值不同，选用的所述应变电阻浆料和所述补偿电阻浆料的方阻不同，因此，所述厚膜应变电阻与所述补偿电阻需分别印刷。
步骤4、采用玻璃保护浆料在所述陶瓷基座上印刷玻璃保护膜，烘干后烧结成型， 使所述陶瓷基座上的所述厚膜应变电阻和所述补偿电阻得以保护，以此制得传感器。步骤5、将所述传感器置于测试装置的恒温恒湿试验箱中，并将所述传感器与测试装置的激光调阻机连接，然后，调节所述恒温恒湿试验箱，在不同温度下进行加载试验，并通过所述激光调阻机对所述补偿电阻进行电阻调节，直至达到所述补偿电阻的阻值设计要求，则完成厚膜压力传感器的制作。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
权利要求
1.一种厚膜压力传感器，包括陶瓷基座、导电带、四个厚膜应变电阻、两个补偿电阻和玻璃保护膜，其特征在于所述厚膜应变电阻采用厚膜印刷方式印刷在所述陶瓷基座的弹性膜片上，所述补偿电阻采用厚膜印刷方式印刷在所述陶瓷基座上。
2.根据权利要求1所述的厚膜压力传感器，其特征在于所述补偿电阻靠近所述陶瓷基座的弹性膜片边沿印刷。
3.权利要求1所述的厚膜压力传感器的制作方法，其特征在于，它包括以下步骤步骤1、选取一体化的厚膜压力传感器用陶瓷基座；步骤2、采用厚膜印刷方式，采用导电浆料在所述陶瓷基座上印刷导电带，印刷完成后，先烘干，再烧结成型；步骤3、采用厚膜印刷方式，采用应变电阻浆料在所述陶瓷基座的弹性膜片上印刷四个厚膜应变电阻，采用补偿电阻浆料在所述陶瓷基座上印刷两个补偿电阻，印刷完成后，先烘干，再烧结成型；步骤4、采用玻璃保护浆料在所述陶瓷基座上印刷玻璃保护膜，烘干后烧结成型，制得传感器；步骤 5、将所述传感器置于测试装置的恒温恒湿试验箱中，并将所述传感器与测试装置的激光调阻机连接，然后，调节所述恒温恒湿试验箱，在不同温度下进行加载试验，并通过所述激光调阻机对所述补偿电阻进行电阻调节，直至达到所述补偿电阻的阻值设计要求，则完成厚膜压力传感器的制作。
4.根据权利要求3所述的厚膜压力传感器的制作方法，其特征在于所述陶瓷基座的材质选用96%以上的三氧化二铝。
5.根据权利要求3所述的厚膜压力传感器的制作方法，其特征在于所述导电浆料选用银钯浆料。
6.根据权利要求3所述的厚膜压力传感器的制作方法，其特征在于所述应变电阻浆料和所述补偿电阻浆料均选用温度系数不大于50ppm/°C的钌系厚膜电阻浆料，所述应变电阻浆料和所述补偿电阻浆料的方阻不同。
7.根据权利要求6所述的厚膜压力传感器的制作方法，其特征在于所述应变电阻浆料和所述补偿电阻浆料的温度系数一致。
全文摘要
本发明提供一种厚膜压力传感器及其制作方法，该传感器包括陶瓷基座、导电带、四个厚膜应变电阻、两个补偿电阻和玻璃保护膜，厚膜应变电阻采用厚膜印刷方式印刷在陶瓷基座的弹性膜片上，补偿电阻采用厚膜印刷方式印刷在陶瓷基座上。该方法包括选取陶瓷基座、印刷导电带；采用厚膜印刷方式，在陶瓷基座的弹性膜片上印刷厚膜应变电阻，在陶瓷基座上印刷补偿电阻；在陶瓷基座上印刷玻璃保护膜，制得传感器；在不同温度下对传感器进行加载试验，并通过激光调阻机对补偿电阻调阻，直至达到补偿电阻的阻值设计要求即可。该传感器具有零点及灵敏度漂移小、性能稳定可靠、适应环境能力强的优点，该方法具有工艺设计科学、易于实现的优点。
文档编号G01L1/18GK102435358SQ20111045394
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者张小水, 祁明锋, 郑建民, 高胜国 申请人:郑州炜盛电子科技有限公司