[发明专利]板载压力传感器的制备方法及其板载压力传感器

说明书

本发明涉及载式压力传感器的技术领域，特别涉及板载压力传感器的制备方法，包括如下步骤：制备陶瓷感应膜片；制备陶瓷基座；通过玻璃浆料将陶瓷感应膜片及陶瓷基座烧结于一体；激光调修将板载压力传感器输出零点进行调整、满足测试基本要求；封装板载压力传感器。通过玻璃烧结的方式将陶瓷感应膜片及将陶瓷基座烧结于一体，省去了邦定工艺，同时，陶瓷感应膜片不仅起到了感应作用还起到了隔离作用，彻底解决介质中水分，腐蚀性材料对传感器本身的影响，解决板载式传感器存在的可靠性问题。该制备方法制备的产品的一致性、稳定性均得到大幅度提升，与MEMS器件比较，有效提高了传感器的品质及适用范围。本发明还提供了板载压力传感器。

技术领域

本发明涉及载式压力传感器的技术领域，特别涉及板载压力传感器的制备方法及其板载压力传感器。

背景技术

常规板载式压力传感器采用MEMS芯片，通过用导电胶将MEMS芯片及调理(ASIC)芯片粘接在PCB或陶瓷基座上，通过金属引线邦定，灌胶，测试等工序，将压力敏感部件与基板作为一个整体封装在一起，并在电路基板上粘接塑料或金属安装管，再通过焊接IC引线，做成DIP(双列直插)或SMT(表面贴装)封装，最后在标准压力源下进行标定，输出模拟或数字信号，制成板载式压力传感器模组，用于小体积的压力测量用传感器。

传统的载式压力传感器的结构示意图请参考图1，常规板载式压力传感器感应部件采用的MEMS芯片方案，其感应膜片中敏感部件为MEMS芯片中的惠斯通电桥(半桥或全桥)，在受到压力时，桥臂发生形变，其中一端电阻变大，另一端变小，电阻的变化，最终引起电桥两端输出的变化，其输出电压差(△V)与所受的压力成正比，只要测出输出电压的高低，即可换算压力的大小。

另外，MEMS传感器中感应材质为硅Si或其他半导体材料进行参杂、形成P型或N型电阻体，其特点是产品灵敏度高，体积小，可大批量生产，但是由于采用MEMS工艺基于半导体微纳技术而来，所制作出来的MEMS芯片对于封装的要求非常高，必须进行充油或填充其他液体(例如硅胶等)，从而将MEMS芯片与测量介质进行隔离，以防止介质中的水分或灰尘对MEMS的干扰或污染、导致MEMS芯片失效，但在加上充油或保护硅胶后，其灵敏度以及体积会变得很大，响应时间变长，在高污染及高动态响应介质方面，无法达到测量的要求。

进一步地，常规板载式传感器只能对洁净空气等介质进行直接压力测量，在对液体例如水及油类测量中，必须进行二次封装，以达到实际使用的效果，使用起来比较麻烦。

为此，亟需提供板载压力传感器的制备方法及其板载压力传感器来克服上述缺陷。

发明内容

本发明的主要目的在于提供了板载压力传感器的制备方法，通过玻璃烧结的方式将陶瓷感应膜片及将所述陶瓷基座烧结于一体，省去了邦定工艺，同时，所述陶瓷感应膜片不仅起到了感应作用还起到了隔离作用，彻底解决介质中水分，腐蚀性材料对传感器本身的影响，解决板载式传感器存在的可靠性问题。该制备方法制备的产品的一致性、稳定性均得到大幅度提升，与MEMS器件比较，有效提高了传感器的品质及适用范围。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

板载压力传感器的制备方法，包括如下步骤：

(1)将惠斯通电桥电路图形印刷烧结在陶瓷膜片上、制备陶瓷感应膜片；

(2)根据所述陶瓷感应膜片的尺寸制备陶瓷基座；

(3)通过玻璃浆料将所述陶瓷感应膜片及所述陶瓷基座烧结于一体；

(4)激光调修将所述板载压力传感器输出零点进行调整、满足测试基本要求；

(5)封装所述激光调修后的所述板载压力传感器。

优选地，所述步骤“(3)”的烧结温度为：520℃-540℃。

优选地，所述步骤“(2)”具体步骤为：