箔式传感器的制作工艺.pdf

本发明涉及一种传感器的加工和封装，尤指一种箔式传感器的加工和封装工艺。
    目前箔式传感器应用十分广泛，尤为是应用于动高压流场中不同拉氏位置的压力，变形和位移的测量。目前箔式传感器的制作采用的是传统的甩胶光刻工艺，其缺点是效率低，量计尺寸受限制，制作过程有毒，对人体健康有影响。箔式传感器的封装主要有两种方法。一种是用聚四氟乙烯薄膜封装，使用203A胶作为粘接剂封装，这种封装方法一般由手工完成，因此一致性较差，这在瞬间动高压测量条件下，将影响测量参数的一致性，导致增加测量误差，同时手工操作难以消除粘接剂中的小气泡，由于203A胶固化极慢，因此传感器地包封性能随时间变化明显，同样也影响测量的精量和测量误差。另一种是用聚酰亚胺，或聚乙烯醇缩甲乙醛或环氧树脂等材料包封，利用上述材料封装，其制作工艺复杂，生产效率低，成本高，而且有些材料在动高压作用下，其绝缘性能变差，致使传感器的灵敏度降低。

    本发明的目的是公开一种箔式传感器的制作方法，以提高箔式传感器的生产效率和性能参数的一致性，降低成本，并改善包封材料在动高压载荷作用下的绝缘性。

    实现本发明的技术解决方案如下：首先将传感器箔材清洗干净并干燥后，在温度为140℃-160℃和加压条件下，在箔材的两面分别压上感光膜，在感光膜的表面粘附一层聚脂薄膜保护层，在一面贴上传感器的形状底片，两面进曝光，去掉有传感器的形状底片的曝光面的保护层，将其送入显影机，未曝光部分与碱液反应被去掉，露出部分金属箔材，将暴露的金属箔材腐蚀掉，漂洗干净后烘干，将腐蚀掉金属的一面封装，则制得传感器。

    利用本发明给出的工艺制作箔式传感器，其工艺性好，质量均一，避免了传统甩胶工艺带来的效率低和制作过程的有毒物质对人体的危害，提高了生产效率，并且传感器基本不受尺寸的限制，其封装性能好，改善了包封材料在动高压载荷作用下的绝缘性，从而提高了传感器的灵敏度和在动高压作用下的记录寿命。

    下面结合实施例详细给出本发明的具体步骤。

    箔式传感器的制作工艺的具体步骤如下：首先将传感器箔材清洗干净，先用去污粉清洗，再用5%的稀硫酸，最后用丙酮擦洗干净，干燥后送入压膜机，在温度为140℃-160℃和加压条件下，在箔材的两面分别压上厚度为0.03-0.05毫米的感光膜，最好是水溶性抗蚀干膜，上述温度最好控制在150℃左右为好;在水溶性抗蚀干膜的表面粘附一层聚脂薄膜保护层，其厚度为0.05-0.1mm，在压上水溶性抗蚀干膜和保护层的箔材的一面在曝光机上全部曝光，另一面贴上传感器的形状底片进行曝光，传感器的形状底片上给出的传感器的形状可以是任何有效的形状，以适合于动高压流场中不同拉氏位置的压力，变开形和位移的测量;去掉底片曝光面的保护层，送入显影机，未曝光部分与碱液反应被腐蚀掉，露出部分金属箔材，再送入腐蚀机，将暴露的金属箔材腐蚀掉，则留下的部分金属为所需形状的箔式传感器的金属部分，将腐蚀掉金属的一面封装，其封装步骤如下：将腐蚀掉一部分金属的一面送入压膜机再压上一层感光膜，最好压上水溶性抗蚀干膜，在其表面再压上一层聚薄膜保护层，在封装前应用5%的稀硫酸对传感器进行漂洗，再用清水冲洗，最后烘干。

    利用上述工艺可生产多种箔式传感器，具有相当广泛的用途，例如可以用于生产锰铜箔调压阻量计和康铜拉伸量计，用这种工艺生产的铜压力传感器的动态标定结果为：

    P（GPA）＝0.40+30.42（ (△R)/(Ro) ）+14.19（ (△R)/(Ro) ）2

    （1.0GPA≤P≤13GPA）

    其中P为压力， (△R)/(Ro) 为示波器记录结果。