[发明专利]一种抗介质敏感的陶瓷电容压力传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容压力传感器及其制造方法，特别涉及一种抗介质敏感的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。

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两相对面设置电极，并采用陶瓷小球或玻璃隔离墩等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电极图形，如图2所示为弹性薄电极，如图3所示为厚基板电极。这类电极图形制作的陶瓷电容式压力传感器对测量介质比较敏感，不同测量介质，比如水会对产品的容量造成很大影响。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种抗介质敏感的陶瓷电容压力传感器及其制造方法，其能确保陶瓷电容压力传感器工作于不同介质时容量值的稳定，提高其产品的可靠性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，一种抗介质敏感的陶瓷电容压力传感器，包括弹性薄基板和厚基板，所述弹性薄基板上设置有薄基板金属电极；所述厚基板上设置有厚基板金属电极、环形金属电极和厚基板电极焊盘；且弹性薄基板和厚基板之间通过封接材料封装在一起；所述薄基板金属电极的图形面积至少覆盖厚基板金属电极和厚基板金属电极的图形面积之和。

作为优选，所述薄基板金属电极的图形版图设置为整面，即弹性薄基板的整面都设置有薄基板金属电极，弹性薄基板的边缘设置有薄基板定位缺口。

作为优选，所述环形金属电极设置在厚基板金属电极的外周，环形金属电极和厚基板金属电极上分别设置有环形金属电极焊盘和厚基板电极焊盘；环形金属电极的外部设置有薄基板电极焊盘，厚基板的边缘还设置有厚基板定位缺口。

作为优选，所述封装材料为间隙隔离片，其结构边缘设置有封装定位缺口，封装材料上还设置有与薄基板电极焊盘相对应的引线过孔。

作为优选，所述厚基板上与薄基板电极焊盘、厚基板电极焊盘和环形金属电极焊盘相对应的位置上分别设置有引线过孔。

作为优选，所述弹性薄基板、厚基板和封装材料均由流延成型或干压成型的氧化铝或氧化锆生瓷片叠压而成。

本发明还公开了一种抗介质敏感的陶瓷电容压力传感器的制作方法，包括以下步骤：

(1)在圆形弹性薄基板上通过丝网印刷或者真空溅射的方式制作薄基板金属电极；

(2)在圆形厚基板上通过丝网印刷或者真空溅射的方式制作厚基板金属电极、厚基板电极焊盘、环形金属电极、环形金属电极焊盘和薄基板电极焊盘；厚基板的边缘上设置有厚基板定位缺口；

(3)在封装材料上设置有一个与薄基板电极焊盘位置相对应的引线过孔，其边缘设置有封装定位缺口；

(4)封装材料设置在弹性薄基板和厚基板之间，将其组合在一起入炉烧结，烧结温度为550℃～650℃；烧结后保温2h～4h，热压烧结在一起形成陶瓷电容式压力传感器基体；

(5)在厚基板上的引线过孔内灌入导电胶，然后插入引线，放入烘炉进行固化。

作为优选，在步骤(1)中薄基板金属电极印刷在弹性薄基板上的图形面积至少应完全覆盖基板金属电极和厚基板电极焊盘的图形面积。

作为优选，所述薄基板金属电极印刷在弹性薄基板的整个面上。

作为优选，所述封装材料均为间隙隔离片或者间隙隔离墩。

本发明的有益效果：本发明的压力传感器解决了现有陶瓷电容式压力传感器在不同测量介质条件下的兼容性问题以及弹性薄片表面有水或水汽而导致容量漂移的问题。弹性薄基板电极图形设置整面或完全覆盖厚基板电极及其焊盘的图形面积；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且只有一个与薄基板电极引线焊盘相对应的隔离片过孔。本发明具有确保陶瓷电容式压力在各种不同介质环境中容量不发生变化，在有水汽干扰情况下容量不漂移，产品可靠性高的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为常规电容式压力传感器剖面图；

图2为常规电容式压力传感器弹性薄基板结构示意图；

图3为常规电容式压力传感器厚基板结构示意图；

图4为本发明压力传感器剖面图；

图5为本发明压力传感器弹性薄基板图；

图6为本发明压力传感器厚基板图；

图7为本发明压力传感器陶瓷封装材料图。