| 微壓薄膜壓力傳感器的關(guān)鍵技術(shù)研究與企業(yè)技術(shù)平臺建設(shè)方案 |
| 信息來源： 微壓薄膜壓力傳感器 | 2022-09-19 點擊量： 4074 |
在工業(yè)化迅速發(fā)展的大時代，缺少不了壓力變送器、流量計、液位計、密度計、差壓變送器等儀表把現(xiàn)場第一數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)焦た叵到y(tǒng)上，為整個工業(yè)自動化系統(tǒng)充當(dāng)控制、檢測等一系列的眼睛，接下來華恒儀表為您解讀工業(yè)現(xiàn)場最前沿的壓力變送器使用情況。 微壓薄膜壓力傳感器與常規(guī)量程的薄膜壓力傳感器相比，在工藝技術(shù)方面要困難得到多。具體來說，微壓薄膜壓力傳感器的關(guān)鍵技術(shù)主要是以下幾個方面的關(guān)鍵技術(shù)需要重點研究。
1、彈性材料的研究
由于薄膜微壓傳感器彈性材料的厚度將減薄到0.3mm以下，給膜片加工帶來很大困難，尤其是表面拋光時間不能過長，否則會造成厚度不均勻、平行度下降、內(nèi)應(yīng)力增大等現(xiàn)象。因此，要求彈性材料本身有良好的材質(zhì)和良好的彈性性能、強(qiáng)度，更好的熱穩(wěn)定性，同時研究改變鍍膜工藝路線和方法，提高鍍膜工藝水平，以便在較粗糙的彈性膜片表面制造合格的絕緣薄膜。
2、彈性材料的加工
彈性體膜片減薄以后，加工是主要難題之一。由于膜片很薄，要保證膜片的厚度尺寸、平行度、光潔度等要求，現(xiàn)有傳感器的彈性體加工方法已不能使用，需研究新的彈性材料加工技術(shù)、手段和工藝，包括專用加工設(shè)備、工裝具、磨料、磨拋速度、磨拋壓力等工藝，以及磨拋過程監(jiān)測與控制系統(tǒng)。設(shè)計低硬度的磨盤和不同的夾具，采用較低硬度的磨料，研究、摸索合適的壓力、轉(zhuǎn)速等參數(shù)，用“精密磨拋機(jī)”對彈性膜片作預(yù)減薄、研磨、拋光，再利用離子束進(jìn)行精減處理。
3、薄膜工藝研究
以多層絕緣層單位重疊組合，是提高芯片的絕緣性能的有效解決方案，通過雙層絕緣形式，使兩層絕緣膜的疵點和弱點相互遮掩，并提高耐壓強(qiáng)度。
4、激光調(diào)阻工藝研究
由于膜片減薄帶來的問題關(guān)系到本項目產(chǎn)品能否滿足環(huán)境適應(yīng)性能和可靠性要求，尤其關(guān)系到批量生產(chǎn)時產(chǎn)品的質(zhì)量一致性和可靠性保證，也是隨著薄膜壓力傳感器在裝備中的應(yīng)用劇增而提出，因此針對在各類薄膜壓力傳感器中普及應(yīng)用的新工藝進(jìn)行研究。研究激光調(diào)阻工藝的目的，是采用激光束對多層薄膜的中間層，即組成電橋的薄膜電阻條阻值進(jìn)行修正，取代人工繞制電阻串聯(lián)在橋臂中進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ岣弋a(chǎn)品的可靠性。
5、薄膜的穩(wěn)定性研究
主要包括：材料加工后的應(yīng)力、薄膜內(nèi)應(yīng)力、產(chǎn)品裝配等應(yīng)力的加速消除，薄膜晶格及結(jié)構(gòu)缺陷的穩(wěn)定性處理等。研究方法包括低溫時效、疲勞、退火、超聲振動等。傳感器的穩(wěn)定性評定研究的目的是在較短時間內(nèi)測量給出傳感器的年漂移量。研究方案是通過統(tǒng)計個別和批量產(chǎn)品在一定條件下（溫度、壓力載荷等）的漂移趨勢導(dǎo)出穩(wěn)定性指標(biāo)。以上這些關(guān)鍵技術(shù)的解決，對于提高我國薄膜壓力傳感器產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平具有重要的意義。
微壓薄膜壓力傳感器設(shè)計技術(shù)平臺研究內(nèi)容：
1）從事薄膜壓力傳感器研究、設(shè)計的人才梯隊的建設(shè)。
2）建立薄膜微壓傳感器彈性體設(shè)計數(shù)據(jù)庫。
3）研究建立適用于激光調(diào)阻的應(yīng)變電橋版圖設(shè)計數(shù)據(jù)庫。
4）用于薄膜微壓傳感器弱信號處理的典型電路圖和仿真。
5）用于薄膜壓力傳感器的非線性、溫度漂移補(bǔ)償?shù)牡湫蛿?shù)字電路圖。
6）能滿足表壓和絕壓密封要求的薄膜微壓傳感器系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖庫。
微壓薄膜壓力傳感器制造工藝技術(shù)平臺研究內(nèi)容：
1）形成完整的、能有效指導(dǎo)生產(chǎn)的薄膜微壓傳感器生產(chǎn)工藝文件。
2）設(shè)計用于薄膜微壓傳感器彈性膜片研磨、拋光的設(shè)備和工裝。
3）固化薄膜壓力傳感器多層復(fù)合薄膜濺射工藝、激光調(diào)阻等工藝。
4）設(shè)計改進(jìn)薄膜壓力傳感器傳統(tǒng)的引線、封裝方式，固化工藝。
微壓薄膜壓力傳感器檢測技術(shù)平臺研究內(nèi)容：
1）建設(shè)壓力傳感器靜態(tài)性能試驗室，恒溫精度±1℃。
2）設(shè)計微壓傳感器靜態(tài)性能標(biāo)定設(shè)備。
3）設(shè)計加工微壓傳感器溫度特性試驗用溫度—壓力試驗裝置，-55℃～+150℃。
4）設(shè)計微壓薄膜傳感器壽命試驗專用壓力循環(huán)試驗設(shè)備。
5）制定各項試驗的試驗程序、試驗方法等文件。本文源自澤天傳感，版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請保留出處。
儀器儀表是工業(yè)化進(jìn)程的基石，只有選用工業(yè)現(xiàn)場選用合適的儀表，才能夠事半功倍，自動化流程才能夠更加自動化。
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