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1、(10)申请公布号 CN 102435358 A (43)申请公布日 2012.05.02 CN 102435358 A *CN102435358A* (21)申请号 201110453946.X (22)申请日 2011.12.30 G01L 1/18(2006.01) (71)申请人 郑州炜盛电子科技有限公司 地址 450001 河南省郑州市高新技术开发区 金梭路 299 号 (72)发明人 张小水 祁明锋 高胜国 郑建民 (74)专利代理机构 郑州红元帅专利代理事务所 ( 普通合伙 ) 41117 代理人 黄军委 (54) 发明名称 厚膜压力传感器及其制作方法 (57) 摘要 本发明提供。
2、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。
3、点， 该方 法具有工艺设计科学、 易于实现的优点。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 CN 102435363 A1/1 页 2 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。
4、 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。
5、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。
6、/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。 权 利 要 求 书 CN 102435358 A CN 102435363 A1/3 页 3 厚膜压力传感器及其制作方法 技术领域 0001 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 0002 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。
7、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。 0003 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。
8、产品应用， 制约传感器在中高端应用领域的推广。 0004 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 0005 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。 0006 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 。
9、所述陶瓷基座上。 0007 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。 0008 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 。
10、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 说 明 书 CN 102435358 A CN 102435363 A2/3 页 4 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。 0009 基于上述， 所述陶瓷基座的材质选用 96% 以上的三氧化二铝。 0010 基于上述， 所述导电浆料选用银钯浆料。 0011 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/的。
11、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。 0012 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。 0013 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。 附图说明 0014 图 1 。
12、是本发明的结构示意图。 具体实施方式 0015 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。 0016 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。 0017 一种厚膜压力传感器的制作方法， 它包括以。
13、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。 0018 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。 0019 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。
14、个补偿电阻， 即补偿电阻 r1 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/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。 说 明 书 CN 102435358 A CN 102435363 A3/3 页 5 0020 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。
15、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。 0021 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。 0022 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。 说 明 书 CN 102435358 A CN 102435363 A1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102435358 A 。