[发明专利]使用陶瓷膜的压力传感器

说明书

技术领域

下面的描述涉及使用陶瓷膜的压力传感器，更具体地涉及如下使用陶瓷膜的压力传感器，其不容易损坏，从而没有泄漏要测量的目标介质的风险，其具有较好的大规模生产能力和减小的体积，并且通过简化连接传感器和信号处理芯片的软电缆和印刷电路板（PCB），能够实现低价格。

背景技术

通常，压力传感器被用于测量例如车辆发动机的压力，以及各个领域中的各种压力，例如需要高测量精度的工业领域和民用工程领域。压力传感器包括用于压力测量的应变计。

应变计可以被分类成从电学上测量物体的应变的电应变计和机械地测量应变的机械应变计。电应变计从在物体变形时会引起的应变计电阻的变化来测量物体的变形速度。机械应变计检测两点之间距离的轻微变化，以从检测到的距离变化来测量要被测量的物体的变形速度。通过引入应变计，物体的变形可以被精确地测量，并且能够根据测量到的变形估计应力。

由于高科技核心技术已经数字化、多元化且具有高性能，各个领域对压力传感器的需求具有全球性的增长，因此，许多国家已经启动了压力传感器的技术开发项目，将其作为重要的高科技产业，并且对研发项目提供强有力的支持，因此，技术水平有了进一步提高，能够实现大规模生产系统的建立。其结果是，低成本地生产紧凑、智能的压力传感器是可行的。

作为传统的压力传感器，使用不锈膜的压力传感器（韩国专利注册号10-240012）被使用。然而，因为用于传统压力传感器的不锈膜的制造过程复杂，并且手动地连接应变计，所以制造过程复杂，制造成本增加。此外，如果应变计被暴露到空气或要测量的介质（液体或气体），那么它容易腐蚀，从而导致应变计的长期稳定性或可靠性的退化。此外，如果金属薄膜应变计坏了，那么整个压力传感器需要被更换，并且不锈膜不适合测量腐蚀性气体和液体的压力。

为了克服上述缺点，韩国公开专利第2001-0105085号公开了使用陶瓷膜的压力传感器，陶瓷膜被形成为在其上有高电阻厚膜或薄膜应变计，其被陶瓷盖气密密封或者被涂有特殊绝缘涂层的保护层，从而压力传感器可以被用于气体和液体，并且具有优异的抗腐蚀性能。

然而，在如图5中所示的使用陶瓷膜的传统压力传感器中，陶瓷膜1由陶瓷组成，当在陶瓷膜上施加过大的压力时，陶瓷膜可能被损坏，从而导致泄露要测量的介质的严重风险。特别是，如果介质是有毒气体，介质的泄漏可能导致严重的后果。

此外，在如图6所示的使用陶瓷膜的压力传感器的情况下，当机械地处理基座3时，减小应变计2的间隙G会有限制。几乎不可能将基座3制造成具有等于或小于10μm的间隙G。因此，当陶瓷膜1由于在其上施加过大的压力而显著弯曲时，宽的间隙G阻止陶瓷膜1接触基座3，这会导致陶瓷膜1损坏。损坏的陶瓷膜1会导致被测量的介质通过通风槽泄漏。

此外，如图5和6所示的使用陶瓷膜的压力传感器使用如图7A和7B所示的圆形形状的陶瓷膜1，其对于大规模生产不是有效的。因此，增加了压力传感器的价格。此外，由于连接传感器和信号处理芯片的软电缆（未示出）和印刷电路板（PCB）（未示出）必须被制作成适合圆形陶瓷膜1的形状和尺寸，从而导致了压力传感器的体积和成本的增加。

相关技术文件

专利文件

1.韩国专利注册号10-240012

2.韩国公开专利第2001-0105085号

发明内容

下面的描述涉及使用陶瓷膜的压力传感器，其不容易损坏，具有较好的大规模生产的能力、较小的体积，从而使得低价成为可能。

在一个总的方面，提供了使用陶瓷膜的压力传感器，包括：陶瓷膜，其被形成为矩形平面的陶瓷膜，其具有形成有由导电材料制成的图案和应变计的表面；基座，其被配置成面对陶瓷膜的形成有图案的表面；以及粘接层，其被配置成沿陶瓷膜和基座的接触表面的边缘被形成，从而结合陶瓷膜和基座，并且为应变计形成空间。

基座可以具有比陶瓷膜的厚度更厚的厚度和比陶瓷膜的长度更短的长度。

粘接层的厚度可以小于10μm。

粘接层可以由低熔点玻璃制成。

从下面的详细描述、附图和权利要求中明显可见其他特征和方面。

附图说明

图1是根据本发明的示例实施例的使用陶瓷膜的压力传感器的透视图。

图2是沿图1的线A-A’采取的压力传感器的横截面视图。

图3是根据本发明的另一个示例实施例的使用陶瓷膜的压力传感器的横截面视图。

图4是根据本发明的示例实施例的具有图案和应变计形成于其上的陶瓷膜的顶视图。