[发明专利]一种压电式力传感器晶组成型装置及封装方法

说明书

一种压电式力传感器晶组成型装置及其封装方法，包括上盖和下盖，上盖和下盖为一端开口，一端封闭的结构，在封闭端中部为四个圆柱形凸起在封闭端中部为不少于三个圆柱形凸起，用于定位平面，围绕圆柱形凸起四周对应设置有定位孔，可与定位销紧密配合，用于承载晶片或电极。与现有技术相比，本发明的有益效果：采用定位销和定位孔的，可以进行机器自动装配，避免装配过程中出现误差，一致性好，避免加工过程中的微损伤对晶片的力学性能产生影响，提高传感器的可靠性。

技术领域

本发明涉及晶组成型装置及封装方法，尤其涉及一种压电式力传感器晶组成型装置及封装方法。

背景技术

压电晶体在外部载荷的作用下，晶片上/下表面产生等量异性的感生电荷，感生电荷与载荷成正比，称之为压电效应。以压电效应为基础、压电晶体为力敏元件的压电式力传感器，可对多维力及力矩进行检测，是重要的力学载荷测量装置。压电式力传感器具有高刚度、高固有频率、高灵敏度、稳定性优良等特点，性能普遍优于其他类型测力传感器。压电式力传感器广泛应用在航空、航天、重大装配精密加工与装配领域，是重要的力及载荷测量器件。

利用压电晶体（一般为石英），对作用于其上的力、载荷、力矩进行测量的装置，压电式力传感器主要由晶组构成，晶组由双片X或Y切晶片“对装”构成，用xy晶组进行法向载荷检测。

X切晶组，由两片晶片与一个电极构成，传统的加工、装配过程为：先加工晶片和电极，对晶片进行清洗、烘干，然后对电极进行研磨、清洗、烘干，最后将电极晶片压紧，同时进行防水处理，形成晶组。这种方式存在一定缺点，第一是手工装配存在误差；第二是晶片加工过程中的微损伤对晶片的力学性能产生影响，最终影响传感器的可靠性。

当前压电式力传感器的晶组主要通过手工方式组装，尚无自动化或半自动化装置，手工方式存在诸多问题，如一致性较差，预紧存在问题等。

发明内容

本发明针对上述问题，提出一种压电式力传感器晶组成型装置及封装方法，其技术方案如下：

一种压电式力传感器晶组成型装置，包括上盖和下盖，上盖和下盖为一端开口，一端封闭的结构，在封闭端中部为四个圆柱形凸起在封闭端中部为不少于三个圆柱形凸起，用于定位平面，围绕圆柱形凸起四周对应设置有定位孔，可与定位销紧密配合，用于承载晶片或电极。

上盖和下盖开口端采用螺纹方式进行锁紧。

正交布置有两个以上定位孔，用于后续区别布置上、下、芯电极接线端。

定位销为弧形结构。

定位销径向四周设置倒角。

定位销高度小于上盖和下盖锁紧时的间距。

一种压电式力传感器晶组封装方法，包括如下步骤：

S1：在封装晶组时，将一种压电式力传感器晶组成型装置的下盖放置在平台上，依次装入定位销；

S2：将晶组装入定位销组成的空间内，与下盖圆柱形凸起接触，然后将上盖与下盖采用螺纹方式锁紧；

S3：将定位销从定位孔处取出，通过孔隙检查晶组封装情况无误后，将胶枪针头通过定位孔插入装置，在定位孔处分别注胶；

S4：待胶干后，将上下盖松开，取出晶组，将未涂胶处涂胶密封。

步骤S4中的胶为704防水胶。

与现有技术相比，本发明的有益效果：采用定位销和定位孔的，可以进行机器自动装配，避免装配过程中出现误差，一致性好，避免加工过程中的微损伤对晶片的力学性能产生影响，提高传感器的可靠性。

附图说明

图1为晶组构成示意图；

图2 下盖结构示意图；