專(zhuān)利名稱(chēng)：厚膜集成壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型集成壓力傳感器。
作為基礎(chǔ)技術(shù)和高新類(lèi)傳感器，厚膜壓力傳感器的集成化研究，目前在世界上屬于嶄新的課題。國(guó)外少數(shù)國(guó)家的厚膜壓力傳感器已經(jīng)產(chǎn)品化，但其厚膜壓力傳感器中的放大，調(diào)節(jié)電路是先單獨(dú)制作在印刷線路板上，再同厚膜壓力芯片組合在一起。厚膜集成壓力傳感器的研制涉及到的技術(shù)面廣，制作工藝交叉多，難度大。至今，國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)到將厚膜力敏全橋和信號(hào)處理調(diào)節(jié)電路全部采用厚膜技術(shù)集成在同一芯片上的報(bào)道。
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型的厚膜集成壓力傳感器，使厚膜力敏全橋和信號(hào)處理調(diào)節(jié)電路集成在同一芯片上。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型利用厚膜混合集成技術(shù)和厚膜力敏傳感技術(shù)工藝相容性好，易匹配的特點(diǎn)，將厚膜力敏全橋及補(bǔ)償電路，電源電壓調(diào)整電路，運(yùn)算放大等信號(hào)調(diào)節(jié)電路全部設(shè)計(jì)制作在同一傳感器陶瓷芯片上，同時(shí)還相應(yīng)研究出一種以厚膜印刷，燒結(jié)工藝為基礎(chǔ)的溫度，零點(diǎn)平面一體化補(bǔ)償方法，以實(shí)現(xiàn)厚膜壓力傳感器的集成化。采用這些技術(shù)后，在結(jié)構(gòu)和工藝、設(shè)計(jì)，全厚膜集成以及溫度補(bǔ)償方面均有新的突破，使本實(shí)用新型不用二次儀表，便可直接和指示，記錄，調(diào)節(jié)儀表相連接，并提供被測(cè)壓力值信號(hào)，其制作工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，工作溫度范圍寬，耐腐蝕，蠕變小，性能價(jià)格比高，應(yīng)用范圍廣，使用方便，體積小，性能穩(wěn)定可靠。
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
附圖1為本實(shí)用新型厚膜集成壓力傳感器的剖視圖；附圖2為本實(shí)用新型的零點(diǎn)補(bǔ)償，零點(diǎn)溫度補(bǔ)償所采用的厚膜平面一體化補(bǔ)償版圖。
如圖1所示，本實(shí)用新型厚膜集成壓力傳感器，主要由傳感器芯片(4)、底座(5)、外殼(2)等組成。其結(jié)構(gòu)是底座(5)下部中心位置有一園形接口(15)，接口(15)外有外接螺紋(14)，底座(5)的內(nèi)部裝有集成壓力傳感器芯片(4)，芯片(4)的下面有密封圈(6)，上面有墊圈(7)和壓緊環(huán)(8)，壓緊環(huán)(8)的外圈有外螺紋，可和底座(5)內(nèi)腔側(cè)壁上的內(nèi)螺紋相配合，將墊圈(7)芯片(4)密封圈(6)卡緊固定在底座(5)的內(nèi)腔中；芯片(4)由上、下基板構(gòu)成，并被鍵合成一個(gè)整體，其上基板是電源電壓調(diào)整電路，運(yùn)算放大等信號(hào)調(diào)節(jié)電路，下基板是厚膜力敏全橋及補(bǔ)償電路；接線板(3)在壓緊環(huán)(8)的上端，并通過(guò)螺絲(10)固定在壓緊環(huán)(8)上，芯片(4)的引出線(11)和傳感器的引出線(12)直接在接線板(3)上相連；外殼(2)的內(nèi)螺紋與底座(5)側(cè)壁上的外螺紋配合，使兩者緊固在一起。外殼(2)的上部有螺帽(1)，墊片(9)和O型圈(13)，旋緊螺帽(1)時(shí)，O型圈(13)可將引出線(12)卡緊。傳感器的外接引出線(12)通過(guò)螺帽(1)的中心孔引出。
如圖2所示，R1～R4分別為厚膜應(yīng)變電阻組成的橋臂電阻，并由厚膜導(dǎo)帶(16)接成全橋；r11～r41，r12～r42均為橋路零點(diǎn)補(bǔ)償電阻，分成四組r11和r12，r21和r22，r31和r32，r41和r42，分別并聯(lián)在R1～R4上，調(diào)節(jié)其阻值大小，可對(duì)橋路零點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償；rt為橋路零點(diǎn)溫度補(bǔ)償平面厚膜熱敏電阻，采用厚膜熱敏電阻漿料制成，調(diào)節(jié)其上電極的面積大小，可對(duì)rt的阻值大小作相應(yīng)調(diào)整，對(duì)厚膜應(yīng)變電阻全橋的零點(diǎn)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
本實(shí)用新型的使用方法是厚膜集成壓力傳感器底座(5)下部接口的外螺紋(14)與被測(cè)壓力的管道或容器的接口內(nèi)螺紋相配合，用扳手將傳感器接入旋緊，將壓力傳感器的外接引出線(12)中的線與激勵(lì)電壓Vi(12V，D.C)的正極相連，另一根線與顯示儀表聯(lián)結(jié)，還有一根線為激勵(lì)電壓Vi和V0的公共地線，接好后，開(kāi)啟電源即可工作。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程是，被測(cè)壓力的管道或容器內(nèi)的液體或氣體，通過(guò)其接口和傳感器下部接口(15)進(jìn)入底座(5)的內(nèi)腔，液體或氣體所具有的壓力即作用到芯片(4)上，芯片(4)立即將壓力信號(hào)經(jīng)引出線(12)傳遞到儀表顯示出來(lái)。


1、螺帽；2、外殼；3、接線板；4、傳感器芯片；5、底座；6、密封圈；7、墊圈；8、壓緊環(huán)；9、墊片；10、螺絲；11、芯片引出線；12、傳感器引出線；13、O型圈；14、外螺紋；15、園形接口；16.下導(dǎo)帶。R1～R4為厚膜力敏全橋；r11、r12、r21、r22、r31、r32、r41、r42為零點(diǎn)補(bǔ)償電阻；rt為零點(diǎn)溫度補(bǔ)償電阻。
權(quán)利要求1.一種集成壓力傳感器，主要由芯片，底座，外殼等組成，其特征在于底座(5)的內(nèi)部裝有全厚膜集成壓力傳感器芯片(4)，并由壓緊環(huán)(8)卡緊固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于芯片(4)由上、下基板構(gòu)成，并被集合成一個(gè)整體，從而使厚膜力敏全橋及補(bǔ)償電路，電源電壓調(diào)整電路，運(yùn)算放大等信號(hào)調(diào)節(jié)電路全部集成在同一塊芯片上。
3，根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于芯片(4)內(nèi)有零點(diǎn)補(bǔ)償，零點(diǎn)溫度補(bǔ)償所采用的厚膜平面一體化補(bǔ)償電路。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種集成壓力傳感器,主要由芯片,底座,外殼等組成。其芯片是由上基板,下基板構(gòu)成,并被鍵合成一個(gè)整體,從而使厚膜力敏全橋及補(bǔ)償電路,調(diào)節(jié)電路等全部集成在同一塊芯片上,實(shí)現(xiàn)了厚膜壓力傳感器的集成化,使本實(shí)用新型不用二次儀表,可直接和指示、記錄、調(diào)節(jié)儀表相連接,其工作溫度范圍寬,應(yīng)用面廣,耐腐蝕、蠕變小,體積小,使用方便,性能可靠,價(jià)格低廉。
文檔編號(hào)G01L1/20GK2280896SQ9622357
公開(kāi)日1998年5月6日 申請(qǐng)日期1996年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月31日
發(fā)明者馬以武, 劉高升, ?；勖? 黃英, 張緒萌, 戈瑜, 斯培新, 吳化文, 王寧 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所