性不多于150個(gè)所述彈性體I同時(shí)進(jìn)行，完成全部研磨拋光工作需要約8小時(shí)。鍍膜工藝一次性只能對(duì)100個(gè)左右已研磨拋光合格的所述彈性體I進(jìn)行，每次完成全部鍍膜工作10小時(shí)以上。光刻工藝對(duì)已完成鍍膜工藝的所述彈性體I進(jìn)行，只少需要二次光刻，第一次光刻一次性可對(duì)10個(gè)左右的已完成鍍膜工藝的所述彈性體I同時(shí)進(jìn)行，第二次光刻一次只能對(duì)一個(gè)完成了第一次光刻的所述彈性體I進(jìn)行。通過(guò)光刻后，在所述彈性體I的彈性應(yīng)變面形成了敏感電阻2，通過(guò)壓焊引線的方式在所述敏感電阻2的焊盤(pán)上引出內(nèi)引線5，并將所述內(nèi)引線5連接在所述轉(zhuǎn)換電路板4的焊盤(pán)上，從所述轉(zhuǎn)換電路板4的焊盤(pán)上引出外引線6。通過(guò)所述外引線6將傳感器的信號(hào)引出。
[0025]綜上所述，現(xiàn)有薄膜壓力傳感器由于彈性體楊氏模量高，靈敏度系數(shù)低，產(chǎn)品抗干擾能力差。而且現(xiàn)有薄膜壓力傳感器由于彈性體生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品生產(chǎn)成本高，雖然產(chǎn)品綜合性能好，但限制了在民用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
[0026]如圖2所示，本實(shí)用新型的基于非晶材料的高性能薄膜壓力傳感器，包括一個(gè)底部開(kāi)有圓形凹槽的受力支撐座11，一個(gè)焊接在所述受力支撐座11底部凹槽內(nèi)的應(yīng)變彈性膜片13，一個(gè)固定于所述受力支撐座11內(nèi)部的轉(zhuǎn)換電路板14。
[0027]所述應(yīng)變彈性膜片13是采用公知的非晶帶材料制造工藝制造且切割成4英寸、6英寸、8英寸、12英寸大小的膜片。在制造所述非晶帶材料時(shí)，其元素組成是TixZryHfzCuhNiniSinRep或者 Zr ,AlyHfzNinCunRep, Re 是稀土元素 Dy、Tb、Y、La、Nd、Sm、Ce 中一種。所述TixZryHfzCuhNiniSinRep的各元素原子百分比是35 %彡x彡39 %，2.5 %彡y彡3.5 %，3.5%^z^5.5%,35.5%^h^40.5%,5.5%^n^6.5%,p =Ι-χ-y-z-h-m-n。所述 ZrxAlyHfzNimCunRep的各元素原子百分比是 x < 55%, 7.5%彡 y 彡 11.5 %，3.8 % 彡 z 彡 5.8 %，13.5 % 彡 m 彡 15.5 %, 13.5 % ^ n ^ 15.5%, p =l-x-y-z-m-η。通過(guò)上述方法制造的非晶帶材料，其楊氏模量為28Gpa，這樣其靈敏度系數(shù)是17-4PH材料的幾倍，提高了傳感器的靈敏度，進(jìn)而提高了傳感器的抗干擾能力。
[0028]如圖3所示，以4英寸大片非晶材料17為例進(jìn)行說(shuō)明。由于所述大片非晶材料17表面粗糙度小，無(wú)需進(jìn)行研磨拋光就可以鍍膜。對(duì)所述大片非晶材料17清洗后可以同時(shí)對(duì)4片所述大片非晶材料17進(jìn)行鍍膜，而一片所述大片非晶材料17上至少可以生成120片直徑7.5毫米的應(yīng)變彈性膜片13，這樣一次鍍膜至少得到480片所述的應(yīng)變彈性膜片13，大大提高鍍膜效率。
[0029]鍍膜完成后一次性對(duì)所述大片非晶材料17進(jìn)行光刻，這樣一次可以光刻生成120片所述應(yīng)變彈性膜片13，大大提高光刻效率。
[0030]光刻完成后，使用機(jī)械沖壓或激光切割的辦法把所述大片非晶材料17分離成所述應(yīng)變彈性膜片13。然后把所述應(yīng)變彈性膜片13焊接在所述受力支撐座11的底部凹槽內(nèi)。
[0031]光刻完成后，所述應(yīng)變彈性膜片13上已形成了四個(gè)敏感電阻12，并且組成了一個(gè)惠斯通電橋電路。通過(guò)壓焊引線的方式在所述敏感電阻12的焊盤(pán)上引出內(nèi)引線15，并將所述內(nèi)引線15連接在所述轉(zhuǎn)換電路板14的焊盤(pán)上，從所述轉(zhuǎn)換電路板14的焊盤(pán)上引出外引線16，通過(guò)所述外引線16將傳感器的信號(hào)引出。
[0032]由于彈性體材料采用了非晶材料，其楊氏模量比17-4PH彈性體材料小很多，因此采用非晶材料為彈性體的壓力傳感器靈敏度系數(shù)得到提高，進(jìn)而提高了抗干擾能力。又由于采用了批量鍍膜、光刻工藝，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。解決了現(xiàn)有技術(shù)薄膜壓力傳感器不適應(yīng)惡劣環(huán)境下對(duì)壓力進(jìn)行精確測(cè)量以及不能在民用領(lǐng)域廣泛推廣應(yīng)用的問(wèn)題。
[0033]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，不應(yīng)被視為對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制，而且本實(shí)用新型所主張的權(quán)利要求范圍并不局限于此，凡熟悉此領(lǐng)域技藝的人士，依照本實(shí)用新型所披露的技術(shù)內(nèi)容，可輕易思及的等效變化，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于非晶材料的高性能薄膜壓力傳感器，包括一個(gè)受力支撐座(11)，一個(gè)焊接在所述受力支撐座(11)底部凹槽內(nèi)的應(yīng)變彈性膜片(13)，一個(gè)固定于所述受力支撐座(11)內(nèi)部的轉(zhuǎn)換電路板(14)，其特征在于，所述應(yīng)變彈性膜片(13)是采用大片非晶材料(17)通過(guò)真空鍍膜工藝在所述大片非晶材料(17)上形成敏感電阻(12)構(gòu)成惠斯通電橋電路，使用機(jī)械沖壓或激光切割的辦法而分離的彈性體。2.如權(quán)利要求1所述的基于非晶材料的高性能薄膜壓力傳感器，其特征在于，所述大片非晶材料(17)是由 TixZryHfzCuhNiniSinRep組成或者由 Zr XAlyHfzNiniCunRep組成，Re 是稀土元素 Dy、Tb、Y、La、Nd、Sm、Ce 中一種。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于非晶材料的高性能薄膜壓力傳感器，包括一個(gè)受力支撐座，一個(gè)焊接在所述受力支撐座底部凹槽內(nèi)的應(yīng)變彈性膜片，一個(gè)固定于所述受力支撐座內(nèi)部的轉(zhuǎn)換電路板，其特征在于，所述應(yīng)變彈性膜片是采用大片非晶材料通過(guò)真空鍍膜工藝在其上形成敏感電阻構(gòu)成惠斯通電橋電路，使用機(jī)械沖壓或激光切割的辦法而分離的彈性體。由于彈性體材料采用了非晶材料，其楊氏模量比17-4PH彈性體材料小很多，傳感器靈敏度系數(shù)得到提高。另外，由于采用大片非晶材料批量化生產(chǎn)彈性體，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，并保留了薄膜壓力傳感器的優(yōu)良性能，產(chǎn)品在機(jī)械、石化、汽車(chē)、食品、制藥、冶金等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
【IPC分類(lèi)】G01L1/18, G01L9/04
【公開(kāi)號(hào)】CN204924515
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520619180
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】北京中航興盛測(cè)控技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年8月18日