[发明专利]一种一体式陶瓷电容压力传感器及其制造方法

说明书

本发明的名称为一种一体式陶瓷电容压力传感器及其制造方法。属于压力传感器技术领域。它主要是解决现有陶瓷电容式压力传感器厚片和薄片间密封性和粘结强度较低，造成可靠性不够的问题。它的主要特征是：包括弹性薄基板、厚基板、以及其之间的间隙隔离片；弹性薄基板、厚基板和间隙隔离片均为流延成型的氧化铝或氧化锆生瓷片叠压而成；所述弹性薄基板、间隙隔离片和厚基板经烧结后成为一个整体。本发明具有确保陶瓷基板间的强度和密封性，提高产品可靠性的特点，主要用于陶瓷电容式压力传感器。

技术领域

本发明属于压力传感器技术领域，具体涉及一种一体式陶瓷电容压力传感器及其制造方法。

背景技术

目前陶瓷电容式压力传感器都是在厚薄两片陶瓷基板的各相对面设置电极，并采用陶瓷小球、树脂小球或低温共烧（LTCC）陶瓷生片作为间隔物控制电极间的距离，来形成指定初始电容值的电容器。当陶瓷基板受到外部压力，薄基板会出现变形，导致电容值变化，根据这一电容的变化值，即可检测出基板所承受的外部压力。这种陶瓷电容式压力传感器的两片陶瓷基板是通过封接材料（如玻璃类）烧结粘结在一起的，从外观看是两片陶瓷基板组合在一起。如图1所示，两片陶瓷基板即弹性薄基板1和厚基板3，弹性薄基板1和厚基板3之间为封接材料2，外部有引线4。这类封接材料的强度远低于陶瓷基板的强度，因此对产品的密封性和粘结强度造成很大影响。

发明内容

本发明为克服上述缺陷，确保陶瓷基板间的密封性和粘结强度，提高产品的可靠性，提供一种一体式陶瓷电容压力传感器及其制造方法。

本发明一体式陶瓷电容压力传感器的技术解决方案是：包括弹性薄基板、厚基板，弹性薄基板上设有薄基板金属电极和薄基板电极焊盘，厚基板上设有厚基板金属电极、环形金属电极、环形金属电极焊盘、厚基板电极焊盘、薄基板引线焊盘，厚基板电极焊盘、环形金属电极焊盘和薄基板引线焊盘上均设有引线过孔，其特征在于：还包括设置在弹性薄基板与厚基板之间的间隙隔离片；间隙隔离片设有3个与引线过孔对应的引线和焊盘过孔；弹性薄基板、厚基板和间隙隔离片均由流延成型的氧化铝或氧化锆生瓷片叠压而成；所述弹性薄基板、间隙隔离片和厚基板经热压和热等静压压合后再经烧结成型为一体式压力传感器基体。

本发明一体式陶瓷电容压力传感器的技术解决方案中所述的弹性薄基板为圆形，厚度为0.3~0.8mm，薄基板金属电极和薄基板电极焊盘的厚度为0.5~1μm；厚基板为圆形，厚度为3~8mm，厚基板金属电极和环形金属电极的厚度为0.5~1μm；间隙隔离片为圆环形，厚度为20~60μm。

本发明一体式陶瓷电容压力传感器的技术解决方案中所述的引线过孔和引线和焊盘过孔内设有引线和导电胶。

本发明制造一体式陶瓷电容压力传感器方法的技术解决方案是：一种一体式陶瓷电容压力传感器的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

⑴在厚度为0.3~0.8mm、流延成型的氧化铝或氧化锆生瓷片叠压而成的圆形弹性薄基板上通过丝网印刷或真空溅射方式制作厚度为0.5~1μm的薄基板金属电极和薄基板电极焊盘，弹性薄基板边缘设有薄基板定位缺口；

⑵在厚度为3~8mm、流延成型的氧化铝或氧化锆生瓷片叠压而成的圆形厚基板上通过丝网印刷或真空溅射方式制作厚度为0.5~1μm的厚基板金属电极、环形金属电极、厚基板电极焊盘、环形金属电极焊盘和薄基板引线焊盘，厚基板电极焊盘、环形金属电极焊盘和薄基板引线焊盘上均开有引线过孔，厚基板边缘设有厚基板定位缺口；

⑶采用厚度为20~60μm、流延成型的氧化铝或氧化锆间隙隔离片，间隙隔离片边缘设有与薄基板定位缺口、厚基板定位缺口对应的间隙隔离片定位缺口，间隙隔离片上开有3个与引线过孔对应的引线和焊盘过孔；

⑷间隙隔离片与弹性薄基板、厚基板组合在一起时，中间产生的空隙采取丝网印刷的方式用挥发性填充物填满；