電容壓力傳感器的製作方法

2023-06-14 08:37:46 2

專利名稱：電容壓力傳感器的製作方法
技術領域：
本發明涉及壓力傳感器，具體說是一種電容壓力傳感器。
背景技術：
我們知道，現有的電容壓力傳感器，如國家知識產權局2004 年12月19日公開的名稱為矽電容壓力傳感器，專利申請號為 03284809. 9的實用新型專利，是在底板上設有兩個固定極板，固定 極板之間設有可動極板，兩個固定極板與可動極板封接成兩個電容 腔，兩個電容腔內固定極板與可動極板相對的四個面上分別設有金 屬電極，形成兩個電容。這種電容壓力傳感器，由於兩個電容腔內 固定極板與可動極板相對的四個面上分別設有金屬電極，形成兩個 電容，當壓力超過傳感器可允許的壓力時，導致電極間相互接觸， 造成短路，或者由於製造時留在電極之間而沒有發現的材料顆粒造 成短路。又如國家專利局1996年7月24日公開的名稱為電容壓力傳 感器或壓差傳感器，專利申請號為95103518. 5的發明專利，是在底 板上設有金屬電極，金屬電極上設有隔離層，隔離層上設有可動極 板，隔離層將可動電極及底板隔開一定距離，形成電容腔，可動電 極上電容腔一側設有金屬電極。這種壓力傳感器由於在底板上設有 金屬電極，金屬電極上設有隔離層，隔離層上設有可動極板，隔離 層將可動電極及底板隔開一定距離，形成電容腔，可動電極上電容 腔一側設有金屬電極，製造工藝複雜，製造成本高，價格昂貴。 發明內容
本發明解決的技術問題是，解決傳感器電容兩電極間容易短路 和傳感器製造工藝複雜，製造成本高，價格昂貴的問題，提供一種 電容兩電極間不能發生短路，製造工藝簡單，製造成本低，價格低 廉的電容壓力傳感器。
本發明的技術方案是，設有底座，底座上方設有可動極板，可動極板與底座之間形成加壓腔，底座上設有與加壓腔連通的加壓 口，可動極板上方設有固定極板，固定極板與可動極板之間形成電 容腔，可動極板在電容腔內表面上設有可動金屬電極，可動金屬電 極上設有金屬引線，金屬引線上設有焊點，主要結構特點是，固定 極板在電容腔外表面上設有固定金屬電極，固定金屬電極上設有金 屬引線，金屬引線上設有焊點。
本發明固定極板內外表面上設有二氧化矽層。
本發明固定極板與可動極板上分別設有金屬引線凹槽通道，固 定極板與可動極板上的金屬引線凹槽通道內，分別設有固定金屬電 極的金屬引線和可動金屬電極的金屬引線。
本發明固定極板與可動極板上的金屬引線凹槽通道位置相錯。 本發明可動極板在加壓腔內表面上設有可動金屬電極，可動金 屬電極上設有金屬引線，金屬引線上設有焊點，底座在加壓腔外表 面上設有固定金屬電極，固定金屬電極上設有金屬引線，金屬引線 上設有焊點。
本發明底座與可動極板上分別設有金屬引線凹槽通道，底座與 可動極板上的金屬引線凹槽通道內，分別設有固定金屬電極的金屬 引線和可動金屬電極的金屬引線。
本發明底座與可動極板上的金屬引線凹槽通道位置相錯。 本發明的有益效果是，由於可動極板在電容腔內的表面上設有 可動金屬電極，固定極板在電容腔外表面上設有固定金屬電極，可 動金屬電極與固定金屬電極之間有固定極板相阻隔，不能發生短 路，製造工藝簡單，製造成本低，價格低廉；由於固定極板內外表 面上設有二氧化矽層，線性度高，溫度特性好。本發明適用於各種 壓力傳感器。

圖l、圖2、圖3、圖4是本發明的一種結構示意圖，也是一種實 施例的示意圖；圖1是主視圖，圖2是圖1的俯視圖，圖3是圖1的左 視圖，圖4是可動極板的俯視圖；圖2、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8是本發明的又一種結構示意圖， 也是一種實施例的示意圖；圖5是主視圖，圖2是圖5的俯視圖，圖4 是圖5的可動極板的俯視圖，圖6是圖5的仰視圖，圖7是圖5的左視 圖，圖8是圖5的可動極板的仰視圖2、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10是本發明的又一種結構示意 圖，也是一種實施例的示意圖；圖9是主視圖，圖2是圖9的可動極 板的俯視圖，圖6是圖9的仰視圖，圖7是圖9左視圖，圖8是圖9的可 動極板的仰視圖，圖10是圖9的俯視圖。 實施方式
實施例1
如圖l、圖2、圖3、圖4所示的電容壓力傳感器，設有底座7， 底座7由矽材料製成。底座7上設有可動極板6，可動極板6由矽材料 製成。從圖l、圖4中可以看出，可動極板6的兩面對稱設有環形凹 槽，可動極板6在環形凹槽處形成彈性薄膜，可動極板6受力時彈性 薄膜彎曲，可動極板6中央部位不發生彎曲而上下移動。可動極板6 與底座7之間形成加壓腔9，底座7上設有與加壓腔9相連通的加壓口 8，可動極板6上方設有固定極板2，固定極板2由矽材料製成。從圖 1、圖2中可以看出，可動極板6 —邊伸出底座7和固定極板2，可以 方便焊接焊點l。固定極板2與可動極板6之間形成電容腔3，可動極 板6在電容腔3內表面上設有可動金屬電極5，可動金屬電極5上設有 金屬引線IO，可動金屬電極5與金屬引線10製成整體，金屬引線IO 上設有焊點l;固定極板2在電容腔3外表面上設有固定金屬電極4， 固定金屬電極4上設有金屬引線14，固定金屬電極4與金屬引線14 製成整體，金屬引線14上設有焊點13，可動金屬電極5與固定金屬 電極4之間有固定極板2相阻隔，不能發生短路，製造工藝簡單，制 造成本低，價格低廉。從圖中可以看出，固定極板2與可動極板6 上分別設有金屬引線凹槽通道ll、 12，固定極板2與可動極板6上的 金屬引線凹槽通道ll、 12內，分別設有固定金屬電極5的金屬引線 14和可動金屬電極4的金屬引線10，固定極板2與可動極板6上的金屬引線凹槽通道ll、 12可以防止金屬引線14、 10和焊點13、 l磨損 或與其他金屬引線接觸短路；固定極板2與可動極板6上的金屬引線 凹槽通道ll、 12位置相錯，可以方便焊接和更好預防短路。電容腔 3製成真空，即可製成絕壓傳感器。 實施例2
如圖2、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示的電容壓力傳感器，為 差動電容壓力傳感器。從圖5、圖6、圖7、圖8中可以看出，可動極 板6在加壓腔9內表面上設有可動金屬電極20，可動金屬電極20上設 有金屬引線22，可動金屬電極20與金屬引線22製成整體，金屬引線 22上設有焊點21;底座7在加壓腔9外的表面上設有固定金屬電極 19，固定金屬電極19上設有金屬引線26，固定金屬電極19與金屬引 線26製成整體，金屬引線26上設有焊點24，可動金屬電極20與固定 金屬電極19之間有底座7相阻隔，不能發生短路。從圖中可以看出， 底座7與可動極板6上分別設有金屬引線凹槽通道25、 23，底座7與 可動極板6上的金屬引線凹槽通道25、 23上分別設有固定金屬電極 19的金屬引線26和可動金屬電極20的金屬引線22，底座7與可動極 板6上的金屬引線凹槽通道25、 23位置相錯。固定極板2內外表面上 設有二氧化矽層15、 16，從圖5中可以看出，固定極板2外表面設有 二氧化矽層16，即在固定極板2外表面與固定金屬電極4之間設有二 氧化矽層16;同樣可以在底座7內外表面上設有二氧化矽層18、 17， 從圖5中可以看出，在底座7外表面設有二氧化矽層17，即在底座7 外表面與固定金屬電極19之間設有二氧化矽層17 ，可以提高電容的
線性度、溫度特性等性能。其他結構與實施例l相同，不再贅述。 實施例3
如圖2、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10所示的電容壓力傳感器， 為電容壓差傳感器。從圖9、圖10中可以看出，固定極板2上設有與 電容腔3連通的加壓口27，製成電容壓差傳感器。其他結構與實施 例2相同，不再贅述。
權利要求1、一種電容壓力傳感器，設有底座，底座上方設有可動極板，可動極板與底座之間形成加壓腔，底座上設有與加壓腔連通的加壓口，可動極板上方設有固定極板，固定極板與可動極板之間形成電容腔，可動極板在電容腔內表面上設有可動金屬電極，可動金屬電極上設有金屬引線，金屬引線上設有焊點，其特徵是固定極板在電容腔外表面上設有固定金屬電極，固定金屬電極上設有金屬引線，金屬引線上設有焊點。
2、 根據權利要求l所述的電容壓力傳感器，其特徵是所說的 固定極板內外表面上設有二氧化矽層。
3、 根據權利要求l所述的電容壓力傳感器，其特徵是所說的 固定極板與可動極板上分別設有金屬引線凹槽通道，固定極板與可 動極板上的金屬引線凹槽通道內，分別設有固定金屬電極的金屬引 線和可動金屬電極的金屬引線。
4、 根據權利要求3所述的電容壓力傳感器，其特徵是所說的 固定極板與可動極板上的金屬引線凹槽通道位置相錯。
5、 根據權利要求l所述的電容壓力傳感器，其特徵是所說的 可動極板在加壓腔內表面上設有可動金屬電極，可動金屬電極上設 有金屬引線，金屬引線上設有焊點，所說的底座在加壓腔外表面上 設有固定金屬電極，固定金屬電極上設有金屬引線，金屬引線上設 有焊點。
6、 根據權利要求5所述的電容壓力傳感器，其特徵是所說的底座內外表面上設有二氧化矽層。
7、 根據權利要求5所述的電容壓力傳感器，其特徵是所說的底座與可動極板上分別設有金屬引線凹槽通道，底座與可動極板上 的金屬引線凹槽通道內，分別設有固定金屬電極的金屬引線和可動 金屬電極的金屬引線。
8、 根據權利要求7所述的電容壓力傳感器，其特徵是所說的 底座與可動極板上的金屬引線凹槽通道位置相錯。
專利摘要一種電容壓力傳感器，涉及壓力傳感器，設有底座，底座上方設有可動極板，可動極板與底座之間形成加壓腔，底座上設有與加壓腔連通的加壓口，可動極板上方設有固定極板，固定極板與可動極板之間形成電容腔，可動極板在電容腔內表面上設有可動金屬電極，可動金屬電極上設有金屬引線，金屬引線上設有焊點，固定極板在電容腔外表面上設有固定金屬電極，固定金屬電極上設有金屬引線，金屬引線上設有焊點，電容兩電極之間有固定極板相阻隔，不能發生短路，製造工藝簡單，製造成本低，價格低廉，線性度高，溫度特性好，適用於各種壓力傳感器。
文檔編號G01L1/14GK201318972SQ20082022759
公開日2009年9月30日 申請日期2008年12月13日 優先權日2008年12月13日
發明者靜 劉, 唐曉剛, 孫金花, 張麗霞, 楊仲華, 牛德芳 申請人:威海雙豐電子集團有限公司