一种陶瓷平膜压力芯体零件的制作方法

1.本实用新型属于压力传感器技术领域，具体涉及一种陶瓷平膜压力芯体零件。


背景技术：

2.压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。压力传感器是使用最为广泛的一种传感器，传统的压力传感器以机械结构型的器件为主，以弹性元件的形变指示压力，但这种结构尺寸大、质量重，不能提供电学输出。随着半导体技术的发展，半导体压力传感器也应运而生，其特点是体积小、质量轻、准确度高、温度特性好，特别是随着mems技术的发展，半导体传感器向着微型化发展，而且其功耗小、可靠性高。
3.压力芯体零件作为压力传感器的一种高性能的压力敏感元件，压力芯体零件厚是所有压力传感器的基础和核心，是将物理信号转变成可接收识别的电信号或可识别的物理信号元件，采用一体化结构，耐静压值高，稳定、可靠，正逐渐被广泛使用。随着各种压力传感器的兴起，多合一传感器凭借其复合型功能正逐渐占据市场，其中对涉及到的温度及压力传感器的核心部件温压芯体零件的需求量也越来越大。
4.目前压力芯体零件存在印刷时浆料印刷易不均匀，影响产品性能，且印刷孔位为整体圆形，玻璃印刷后可能出现空位，造成产品无功能；填孔位整体圆柱形，银浆不易填充，厚片压制时模具易断针，造成频繁停机更换顶针，生产效率低，成本高等问题。
5.为此，能够提供一种成本低、合格率高和产品性能稳定的陶瓷平膜压力芯体零件是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型提供了一种陶瓷平膜压力芯体零件，本实用新型解决了印刷浆料不均匀的问题；漏斗设计银浆溢出不会污染表面，节约成本，同时压制时不易断针，为产品连续生产提供方便，能提高压力芯体零件成品合格率，降低运营成本，正反面防错设计使人更容易区分产品正反面，人性设计更完善。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
8.一种陶瓷平膜压力芯体零件，所述芯体零件为圆饼状，且一侧设置有印刷定位孔；
9.所述芯体零件的反面依次设置有第一电极印刷孔、第二电极印刷孔和第三电极印刷孔，所述第一电极印刷孔、所述第二电极印刷孔和所述第三电极印刷孔均为阶梯弧形；
10.所述芯体零件的正面在所述第一电极印刷孔、所述第二电极印刷孔和所述第三电极印刷孔的对应位置分别设置有第一填位孔、第二填位孔和第三填位孔，所述第一填位孔、所述第二填位孔和所述第三填位孔均为漏斗形；
11.所述印刷定位孔、所述第二电极印刷孔与所述芯体零件的圆心在同一直线上。
12.本实用新型设计为圆形结构，将印刷定位孔圆心、中间金浆印刷孔圆心与厚片的
圆心设计在同一直线上，产品印刷时受力均匀，浆料分布更均匀；将印刷孔改为阶梯弧形，金浆更容易粘贴在孔位上，不会有孔位未填满金浆的风险，导致产品短路失效；将银浆填孔位改为漏斗形，银浆更容易填充，且插针后溢出银浆不会溢出到芯体零件表面，影响芯体零件外观或后续花时间清理，同时芯片模具压制时不容易断针。
13.优选地，所述填位孔和所述印刷孔连接，所述填位孔和所述印刷孔的高度比为2：0.15。
14.优选地，所述芯体零件的正面设置有防错标志。
15.本实用新型增加正反面防错标志，不用费神去观察正反面孔位来判断正反面，降低人眼睛疲劳度。
16.优选地，所述阶梯弧形的零件反面圆形面中被裁去直线到圆中心距离为 0.725mm。
17.本实用新型采用的阶梯弧形可以用较少银浆量达到要求，且之后pin针通过银浆与金浆连接，不会有接触不良的风险或最大量的降低风险。
18.优选地，所述漏斗形的斗和圆柱部分的高度比为1.9:0.1。
19.本实用新型将银浆填孔位改为漏斗形，银浆更容易填充，且插针后溢出银浆不会溢出到厚片表面，影响厚片外观或后续花时间清理，同时厚片模具压制时不容易断针，能连续生产，节约生产成本3％。
20.优选地，所述芯体零件的原材料为：按质量份数计，al2o3：96.5
±
0.5％， na2o《0.1％，fe2o3《0.1％，其余为有机结合剂、分散剂等杂质。
21.本实用新型原材料烧结温度可以降低到1520℃，节约生产能源。
22.优选地，所述原材料水分灼减量《0.5％，灼减总量《3％。
23.优选地，所述印刷孔的填料为金浆。
24.本实用新型采用的金浆有烧成膜膜层薄、组成均匀、性能稳定、分辨率高、节约贵金属、工艺简便和印刷质量好、投人少和生产成本低等优点，烧成膜厚只有几个微米，附着力良好。
25.优选地，所述填位孔的填料为银浆。
26.本实用新型采用的银浆流动性佳，导电好；因为相应产品需要通过填孔浆料将金浆和pin连通，因此浆料必须选用流动性好的浆料且成本相对较低。
27.优选地，所述芯体零件经过研磨符合研磨要求(平面度、粗糙度)。
28.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
29.本实用新型解决了印刷浆料不均匀的问题；漏斗设计银浆溢出不会污染表面，节约成本，同时压制时不易断针，为产品连续生产提供方便，能提高压力芯体零件成品合格率，降低运营成本，正反面防错设计使人更容易区分产品正反面，人性设计更完善。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
31.图1为本实用新型一种陶瓷平膜压力芯体零件的主视图；
32.图2为本实用新型一种陶瓷平膜压力芯体零件的俯视图；
33.图3为本实用新型一种陶瓷平膜压力芯体零件的仰视图；
34.1，印刷定位孔；2-1，第一电极印刷孔；2-2，第二电极印刷孔；2-3，第三电极印刷孔；3，防错标志；4-1，第一填位孔；4-2，第二填位孔；4-3，第三填位孔。
具体实施方式
35.下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.如图1-3所示，本实用新型提供一种陶瓷平膜压力芯体零件，芯体零件为圆饼状，且一侧设置有印刷定位孔1；
37.芯体零件的反面依次设置有第一电极印刷孔2-1、第二电极印刷孔2-2和第三电极印刷孔2-3，第一电极印刷孔2-1、第二电极印刷孔2-2和第三电极印刷孔2-3形状均为阶梯弧形，使得金浆更容易粘贴在孔位上，不会有孔位未填满金浆的风险，导致产品短路失效；
38.芯体零件的正面在第一电极印刷孔2-1、第二电极印刷孔2-2和第三电极印刷孔2-3的对应位置分别设置有第一填位孔4-1、第二填位孔4-2和第三填位孔4-3，第一填位孔4-1、第二填位孔4-2和第三填位孔4-3均为漏斗形，银浆更容易填充，且插针后溢出银浆不会溢出到厚片表面，影响芯体零件外观或后续花时间清理，同芯体零件模具压制时不容易断针；
39.其中，印刷定位孔1、第二电极印刷孔2-2与芯体零件的圆心在同一直线上，产品印刷时受力均匀，浆料分布更均匀；
40.进一步地，芯体零件的正面设置有防错标志3，可为防错孔，不用费神去观察正反面孔位来判断正反面，降低人眼睛疲劳度。
41.实施例1
42.一种陶瓷平膜压力芯体零件，芯体零件为圆饼状，直径为18mm，且一侧设置有印刷定位孔1，芯体零件的反面依次设置有第一电极印刷孔(源电极) 2-1、第二电极印刷孔(屏蔽电极)2-2和第三电极印刷孔(测量电极)2-3，第一电极印刷孔2-1、第二电极印刷孔2-2和第三电极印刷孔2-3形状均为阶梯弧形，阶梯弧形的零件反面圆形面中被裁去直线到圆中心距离为0.725mm，印刷孔的直径为1.75mm，高度为0.15mm；
43.芯体零件的正面在第一电极印刷孔2-1、第二电极印刷孔2-2和第三电极印刷孔2-3的对应位置分别设置有第一填位孔4-1、第二填位孔4-2和第三填位孔4-3，第一填位孔4-1、第二填位孔4-2和第三填位孔4-3均为漏斗形，填位孔的直径均为2.2mm，漏斗形的高度为2.0mm，其中斗和圆柱部分的高度分别为1.9mm和0.1mm；填位孔和印刷孔连接，接触面为直径0.85mm的圆；
44.其中，印刷定位孔1、第二电极印刷孔2-2与芯体零件的圆心在同一直线上，产品印刷时受力均匀，浆料分布更均匀；芯体零件的正面设置有防错孔3；
45.一种陶瓷平膜压力芯体零件的制备方法，具体包括以下步骤：
46.(1)选取符合按质量份数计，al2o3：96.5
±
0.5％，na2o《0.1％， fe2o3《0.1％，其余为有机结合剂、分散剂等杂质，选取16吨自动伺服压片机 (常州久压久机械制造有限公司yst-16)，提供自动填粉，受力均匀及重复不间断连续生产，其中烧结过程见表1，
47.表1烧结曲线表
[0048][0049]
采用本实用新型烧结后平膜压力芯体零件厚片平面度《0.003um，可以不用后续研磨机器研磨就能达到平面度要求；烧成后密度在3.7-3.85g/cm3；烧结温度最高1520℃，低于现有技术的烧结温度，节约成本，且烧结出来的产品合格率达到95％，相对于之前需要研磨的产品，合格率提升了15％，总成本降低10％左右；填充孔漏斗形设计更利于浆料填充，印刷孔四周弧形设计，更利于浆料印刷；产品更耐磨，使用寿命更久。
[0050]
各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0051]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种陶瓷平膜压力芯体零件，其特征在于，所述芯体零件为圆饼状，且一侧设置有印刷定位孔；所述芯体零件的反面依次设置有第一电极印刷孔、第二电极印刷孔和第三电极印刷孔，所述第一电极印刷孔、所述第二电极印刷孔和所述第三电极印刷孔均为阶梯弧形；所述芯体零件的正面在所述第一电极印刷孔、所述第二电极印刷孔和所述第三电极印刷孔的对应位置分别设置有第一填位孔、第二填位孔和第三填位孔，所述第一填位孔、所述第二填位孔和所述第三填位孔均为漏斗形；所述印刷定位孔、所述第二电极印刷孔与所述芯体零件的圆心在同一直线上。2.根据权利要求1所述的一种陶瓷平膜压力芯体零件，其特征在于，所述芯体零件的正面设置有防错标志。3.根据权利要求1所述的一种陶瓷平膜压力芯体零件，其特征在于，所述阶梯弧形的零件反面圆形面中被裁去直线到圆中心距离为0.725mm。4.根据权利要求3所述的一种陶瓷平膜压力芯体零件，其特征在于，所述漏斗形的斗和圆柱部分的高度比为1.9:0.1。5.根据权利要求1所述的一种陶瓷平膜压力芯体零件，其特征在于，所述印刷孔的填料为金浆。6.根据权利要求1所述的一种陶瓷平膜压力芯体零件，其特征在于，所述填位孔的填料为银浆。

技术总结
一种陶瓷平膜压力芯体零件，所述芯体零件为圆饼状，且一侧设置有印刷定位孔；所述芯体零件的反面依次设置有第一电极印刷孔、第二电极印刷孔和第三电极印刷孔，所述第一电极印刷孔、所述第二电极印刷孔和所述第三电极印刷孔均为阶梯弧形；所述芯体零件的正面设置有第一填位孔、第二填位孔和第三填位孔，所述第一填位孔、所述第二填位孔和所述第三填位孔均为漏斗形；所述印刷定位孔、所述第二电极印刷孔与所述芯体零件的圆心在同一直线上。本实用新型解决了印刷浆料不均匀的问题，节约成本，同时压制时不易断针，为产品连续生产提供方便，能提高压力芯体零件成品合格率，降低运营成本，正反面防错设计使人更容易区分产品正反面，人性设计更完善。性设计更完善。性设计更完善。


技术研发人员：刘光勇
受保护的技术使用者：深圳聚德寿科技有限公司
技术研发日：2021.09.13
技术公布日：2022/5/25