[发明专利]一种陶瓷压力传感器的制备方法

说明书

本发明涉及传感器技术领域，公开了一种陶瓷压力传感器的制备方法。该制备方法为：1）选用氧化铝陶瓷为基座，清洗干净后烘干，在陶瓷基座弹性膜片处印刷银钯导体浆料，室温下静置，然后进行干燥，干燥完成后置于高温炉中进行一次烧结，烧结完成后冷却至室温；2）在氧化铝陶瓷为基座的指定位置处通过丝网印刷将厚膜浆料承印在氧化铝陶瓷为基板表面；3）将承印有厚膜浆料的氧化铝陶瓷为基板置于红外光灯下进行干燥，然后置于高温炉内进行二次烧结，冷却，即得。本发明大大缩短电阻浆料的固化时间，陶瓷基体上的电阻浆料在固化过程中不会发生形变。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其是涉及一种陶瓷压力传感器的制备方法。

背景技术

传感器技术是迅猛发展的高新技术之一，也是当代科学技术发展的一个重要标志。作为人类探知外界信息的触角，传感器技术是指高精度、高效率、高可靠性的采集各种形式信息的技术，它将非电量信息转化为易处理的电量信息，为人们进一步认识和改造世界，创造必需条件和提供新方法。现代信息技术的三大基础是信息的拾取、信息的传输和信息的处理，即传感器技术、通信技术和计算机技术，传感器技术位于信息技术之首，是信息技术之源，是获取信息的前端基础，传感器技术的发展水平在信息技术系统的发展水平和功能上起着决定性作用。作为信息检测系统的源头，传感器在分析、测量、检测甚至是控制系统中，是不可或缺的部分，并且在某种程度上直接决定系统性能的优劣。智能设备、移动互联网、计算机等技术目前已取得了巨大的进展，人们将这些技术成果更广泛地应用在了生活和工业生产等方面。

目前，压力传感器主要分为压容式及压阻式两种。压容式传感器是将压力的变化量转换成相应的电容量变化，通过检测电路，可把电容量的变化转换为频率、电流、电压等电信号输出。其动态响应好，温度稳定性好，但输出阻抗高，负载能力差，而且寄生电容影响大。压阻式压力传感器是传感器的弹性膜片受到压力作用时，膜片上的力敏电阻阻值发生变化，通过测量电路，可以得到与压力成线性关系的电压输出或者电流输出。其结构简单，易生产化，但存在温度漂移问题。用于压阻式压力传感器的压阻材料分为三类：半导体、金属和厚膜电阻。厚膜电阻材料的性能介于半导体材料和金属材料之间，由半导体材料制作的压力传感器将扩散硅电阻作为力敏电阻，其弹性体为单晶硅，易受温度影响，传感器的温度漂移较大，且耐腐蚀性差；采用金属材料的压力传感器一般由弹性膜片、金属应变片组成，采用粘结剂将金属应变片粘接在弹性膜片上，不足之处是易老化。厚膜电阻材料是一种综合性能较好的应变测量材料。而且，厚膜电阻的制作过程是采用丝网印刷技术将厚膜浆料印刷到陶瓷弹性膜片上，经高温烧结，厚膜电阻与陶瓷弹性膜片烧结成一体，与半导体和金属压阻材料相比，温度系数较小，传感器温度漂移小，且具有抗老化和耐腐蚀性的特性。

膜厚技术主要是通过丝网印刷、经过高温烧结形成膜的，不同材质的丝网网布能够满足不同的印刷工艺的需求。从60年代以后，在印刷电路板、电阻、厚膜集成电路、电容等电子工业中，丝网印刷得到了广泛的应用，在丝网材质上，由于网布材料的网孔尺寸不稳定、印刷精度低，在高精度的电子制造工业中，使用不锈钢材质作为丝网。丝网印刷、流平与干燥、烧结是制作厚膜电路的几个主要关键步骤。浆料沉积在基片上后，还需要流平和干燥，基片上的浆料完成干燥后，可以进行烧结。

中国专利公开号CN107702788公开了一种陶瓷高温震动传感器及其制备方法，该传感器制备过程中通过丝网印刷的方法将铂浆印刷到陶瓷基体上，然后放到干炉内进行烘干处理，使铂浆干结，但是干燥过程较慢，印刷在陶瓷基体上的浆铂具有流动性，会使成型后的浆铂发生变形。

发明内容

本发明是为了克服现有技术印刷在陶瓷基体上的成型浆铂在干燥过程中容易发生变形的问题，提供一种陶瓷压力传感器的制备方法，该制备方法能够实现成型浆料的快速固化，防止其发生形变，影响其工作性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种陶瓷压力传感器的制备方法，包括以下步骤：