[发明专利]一种高温力传感器及其生产方法

权利要求书

1.一种高温力传感器，其特征在于，包括弹性体(2)、薄膜敏感组件(3)和测温组件(6)；所述弹性体(2)中间段呈方形柱状，所述薄膜敏感组件(3)设置有四组，分别安装于弹性体(2)中间段的四个面上；所述壳体(4)固定套接于弹性体(2)上，所述薄膜敏感组件(3)位于壳体(4)内；所述测温组件(6)安装于弹性体(2)内；

所述薄膜敏感组件(3)包括由内向外的过渡层(31)、绝缘膜(32)、应变电阻膜(33)和钝化保护膜(34)。

2.根据权利要求1所述的高温力传感器，其特征在于，所述下连接座(1)和上连接板(5)上分别开设有螺纹孔，所述弹性体(2)两端分别设置有与下连接座(1)和上连接板(5)配合的螺纹段，下连接座(1)和上连接板(5)分别螺纹固定安装于弹性体(2)的两端；弹性体(2)一端与下连接座(1)连接作为固定端，另一端通过上连接板(5)连接作为施力端。

3.根据权利要求1所述的高温力传感器，其特征在于，所述弹性体(2)采用高温恒弹合金。

4.根据权利要求1-3任一所述的高温力传感器，其特征在于，所述绝缘膜(32)的氧化物有多层，其成分是氧化铝或五氧化二钽或二者的叠加，其总厚度在5～8微米之间。

5.根据权利要求4所述的高温力传感器，其特征在于，所述应变电阻膜(33)是由钯合金材料先通过离子束溅射沉积，再通过光刻而成的薄膜电阻，其厚度在200～300纳米之间。

6.根据权利要求5所述的高温力传感器，其特征在于，所述应变电阻膜(33)的引出焊盘上沉积有引线导电膜，厚度在2～3微米之间，导电膜上焊接有金质双丝内引线。

7.一种如权利要求1-6任一所述的高温力传感器的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)加工弹性体(2)、下连接座(1)、上连接板(5)、壳体(4)和测温组件(6)；

2)在弹性体(2)的侧面通过等离子溅射沉积的方法依次沉积过渡层(31)、绝缘膜(32)、合金膜和金膜；

3)在金膜上涂覆光刻胶，经过显影和定影完成焊盘刻蚀前的工作；

4)利用离子束刻蚀的方法，刻蚀掉金焊盘层中不需要的部分；

5)在刻蚀后的电阻层中，再匀正性光刻胶，经过显影和定影完成丝栅刻蚀前的工作；

6)第二次用离子束刻蚀，刻蚀掉电阻层中不需要的部分，通过以上的两次曝光和刻蚀，最终得到了按照设计要求的图形，获得应变电阻膜(33)；

7)沉积钝化保护层(34)，获得薄膜敏感组件(3)；

8)安装下连接座(1)、弹性体(2)、薄膜敏感组件(3)、壳体(4)、上连接板(5)和测温组件(6)，获得弹性体敏感组件，在制作好的弹性体敏感组件上焊接金丝，连接到外接线路板，通过转换电路输出电压信号，即可。

8.根据权利要求7所述的高温力传感器的生产方法，其特征在于，所述弹性体(2)侧面是应变变形区，对弹性体(2)侧面首先经过研磨、抛光和清洗，使其金属表面的粗糙度小于40微米，烘干后放入溅射镀膜室；在沉积绝缘膜(31)前，先用离子束轰击弹性体表面。