陶瓷厚膜结构

2011-03-01 22:19:50来源: 互联网
厚膜压力传感器是继扩散硅压力传感器之后压力传感器的又一次重大的技术创新,而力敏Z-元件是目前国内外唯一具有数字信号输出的敏感元件,因此陶瓷厚膜工艺与力敏Z-元件的最简单电路的巧妙结合,可以出现一种性能优异、成本低廉的新型传感器。具体来说,陶瓷厚膜工艺有下述优点:

● 陶瓷弹性体性能优良,平整、均匀、质密的材料在程度范围内都严格遵循虎克定律,无塑性变形。
● 厚膜电阻(包括高温导线)能与陶瓷弹性膜片牢固地烧结在一起,不需用胶进行粘贴。这种刚性结构蠕变小,漂移小,静态性能稳定,动态性能好。
● 厚膜弹性体结构简单,易于制备。它与扩散硅压力传感器相比,不需半导体平面工艺来形成扩散电阻弹性膜片,大幅度减小了生产线的前期投入和工艺加工成本。
● 陶瓷厚膜结构耐液体或气体介质的腐蚀,不需通过不锈钢膜片和硅油的转换与隔离,封装结构简化,进一步降低成本。
● 工作量程宽。量程决定于膜片的有效半径与厚度之比,只要微压力不小于1Kpa,原则上较高的量程也易于实现。
● 工作温度范围宽, 可达-40℃~120℃。

陶瓷厚膜力数字传感器的结构设计

陶瓷厚膜力数字传感器主要由瓷环、陶瓷膜片和陶瓷盖板三部分组成。陶瓷膜片作为感力弹性体,采用95%的Al2O3瓷精加工而成,要求平整、均匀、质密,其厚度与有效半径视设计量程而定。

瓷环采用热压铸工艺高温烧制成型。陶瓷膜片与瓷环之间采用高温玻璃浆料,通过厚膜印刷、热烧成技术烧制在一起,形成周边固支的感力杯状弹性体,即在陶瓷的周边固支部分应形成无蠕变的刚性结构。在陶瓷膜片上表面,即瓷杯底部,用厚膜工艺技术做成传感器的电路。陶瓷盖板下部的圆形凹槽使盖板与膜片之间形成一定间隙,通过限位可防止膜片过载时因过度弯曲而破裂,形成对传感器的抗过载保护。

关键字:陶瓷

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/MEMS/2011/0301/article_644.html
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