[发明专利]一种使用微熔技术制造应变片传感器的方法

说明书

技术领域

本发明属于应变片传感器制造领域，尤其涉及一种使用微熔技术制造应变片传感器的方法。

背景技术

应变片的工作原理是当外部环境有力、光、温度、湿度等因素影响应变片时，会引起应变片的电阻、电感、电容等的变化，产生相应的电学输出，从而对外部环境的变化进行精确的测量。

在现实中，应用较广泛的应变片主要是由压阻式应变传感材料制成，被称为应变片压力传感器，其主要工作原理是：被测压力压到粘贴有压阻式应变传感材料的膜片、弹性梁或应变管上并使之产生变形，由压阻式应变传感材料组成的电桥会有不平衡电压输出，该电压与作用在传感器上的被测压力成正比，因此，可通过测量输出电压的变化达到对被测压力的精确测量。另外，应变片压力传感器具有精度高、体积小、重量轻、测量范围宽、固有频率高、动态响应快等优点的同时，还具有耐振动、抗冲击性能良好的特点，适用于测量超高压力、快速变化或巨大脉动的压力、加速度，广泛应用于压力测量仪器、汽车电子、航空产品等领域。当前，应变片压力传感器的制造方法一般是先用机械方法从母盘上切割出应变片，后由工人手工用环氧树脂将应变片粘贴到压力薄膜上。由于应变片较小且极薄，完全依靠工人凭经验操作难以利用机械方法准确地将应变片从母盘中切割出来，同时也很难将应变片准确的粘贴到压力薄膜上的指定位置；因为应变片压力传感器的精度极高，完全依靠以上方法很难制造出合格的应变片压力传感器，即使制造出来，通常也有精度低、性能不佳、一致性不好、可靠性不高和成品率较低等问题；况且，工人在制造过程中难免会操作失误，工人的任何操作失误也会对应变片压力传感器的质量产生直接影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微熔半导体硅应变片传感器的制造方法，旨在解决现有应变片压力传感器制造方法制造出的应变片传感器存在的精度低、性能不佳、一致性不好、可靠性不高和成品率较低的问题。

本发明是这样实现的，一种使用微熔技术制造应变片传感器的方法，包括以下步骤：

(1)从刻制有应变片的母盘中分离出应变片；

(2)在用于支撑应变片的应变片传感器结构承载件上涂印用于固定应变片的固定胶；

(3)将应变片对正放置于固定胶上；

(4)将固定胶加温熔化，使应变片沉入熔化的固定胶至设定的深度，待固定胶冷却后，应变片就永久地固定于传感器结构承载件上。

其中，在步骤(1)中，所述母盘为硅晶圆片，所述应变片刻制于硅晶圆片的正面，用腐蚀剂腐蚀硅晶圆片的反面，将硅晶圆片中除应变片外的其余部分腐蚀掉，从硅晶圆片中分离出应变片。

其中，掩盖住硅晶圆片的正面，腐蚀其反面直到应变片从硅晶圆片中分离出来。

其中，在步骤(2)中，所述传感器结构承载件上设有相对为一平面的压力薄膜，所述固定胶涂覆于压力薄膜上。

其中，在步骤(2)之前还可以有步骤A，在步骤A中，加工处理压力薄膜，得到适合微熔的表面。

其中，在步骤(2)中，用机械或手动的方式将固定胶涂印于压力薄膜上。

其中，在步骤(3)中，先将应变片或固定胶中至少之一涂上粘胶，后将应变片粘贴到固定胶上的指定位置，粘贴时使用显微镜或视觉系统。

其中，在步骤(4)之后，还有一步骤B，在步骤B中，先将粘贴有应变片的传感器结构承载件放入加温炉加热至200～300℃，保持加温炉中的温度5～20小时，以改善传感器微熔元件的稳定性以及消除固定胶的内应力。

采用以上技术方案后，由于将应变片从母盘上分离出来粘贴到涂印有固定胶的传感器结构承载件上，采用显微镜进行操作，确保应变片粘贴到固定胶上的指定位置；通过融化固定胶，应变片沉入熔化的固定胶之中，待固定胶冷却后，应变片就稳固粘接于固定胶之上。与现有技术相比，本技术方案中传感器结构承载件上涂有一层固定胶，通过熔化固定胶使应变片与固定胶稳固粘接在一起；克服了现有技术中工人手工逐一用环氧树脂将应变片粘贴到传感器金属结构上，所生产出的应变片传感器存在的精度低、性能不佳、一致性不好、可靠性不高和成品率较低问题。实践也证明了利用本技术方案制造出的应变片传感器不仅具有精度高、性能稳定、一致性好和可靠性高的特点，而且成品率也较高，也有利于大批量的工业生产。

附图说明

图1是本发明实施例提供的从母盘分离应变片步骤中的第一示意图。

图2是本发明实施例提供的从母盘分离应变片步骤中的第二示意图。

图3是本发明实施例提供的从母盘分离应变片步骤中的第三示意图。

图4是本发明实施例提供的在压力薄膜上涂印固定胶步骤中的第一示意图。