CN109297621B - 无线无源lc压力传感器及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无线无源LC压力传感器及制造方法，该制造方法包括步骤：分别制作第一生瓷片、第二生瓷片和第三生瓷片；在第三生瓷片上加工出第一通孔和第二通孔，在第一生瓷片上印刷第一电极极板、电感线圈和导电板；在第二生瓷片上印刷第二电极极板、导电片和导电线；再分别烧结，再叠压并使用玻璃浆料连接封装，并将导电片与导电板电性相连。本发明将第一生瓷片、第二生瓷片和第三生瓷片分开利用低温烧结工艺分别得到第一基板、第二基板和第三基板，从而可以良好控制第一基板、第二基板和第三基板的厚度；再进行叠压后使用玻璃浆料连接封装，能精确控制第一电极极板与第二电极极板之间的间距，可以保证电容腔体的一致性和平整度。

Description

无线无源LC压力传感器及制造方法
技术领域
本发明属于传感器领域，更具体地说，是涉及一种无线无源LC压力传感器的制造方法及使用该制造方法制作的无线无源LC压力传感器。
背景技术
压力传感器是工业控制、生物医疗、环境检测、航空航天等领域中应用最为广泛的一类传感器。其中，无线无源LC压力传感器因其可以实现数据的非接触读取及无源工作特性，弥补了传统有源压力传感器及测试电路无法在高温、易腐蚀等环境下使用的弊端，成为目前研究热点。
无线无源LC压力传感器的电容腔体的间距控制和平整度是影响测量精度及可靠性的关键因素。而当前，无线无源LC压力传感器是直接将不同的打孔生瓷片或填充挥发物后的生瓷片叠压后进行烧结，然而这种制作，在均压和烧结过程中电容腔体形状容易变化或挥发物难以除去，无法保证电容腔体的一致性和平整度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线无源LC压力传感器及制造方法，以解决现有技术中存在的无线无源LC压力传感器制作时，无法保证电容腔体的一致性和平整度的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种无线无源LC压力传感器的制造方法，包括如下步骤：
制片：分别制作第一生瓷片、第二生瓷片和第三生瓷片；
第一打孔：在所述第三生瓷片上加工出第一通孔和第二通孔，得到有孔生瓷片；
第一制线：在所述第一生瓷片的一面印刷第一线路，所述第一线路包括第一电极极板、电感线圈和导电板，所述电感线圈的两端分别与所述第一电极极板和所述导电板相连，所述导电板与所述第一通孔位置对应，所述第一电极极板位于所述第二通孔对应的区域中；
第二制线：在所述第二生瓷片的一面印刷第二线路，所述第二线路包括第二电极极板、导电片和连接所述第二电极极板与所述导电片的导电线，所述导电片位于所述第一通孔对应位置，所述第二电极极板与所述第一电极极板的位置相对应；
第一烧结：将设有所述第一线路的所述第一生瓷片进行排胶及低温烧结得到第一基板；
第二烧结：将设有所述第二线路的所述第二生瓷片进行排胶及低温烧结得到第二基板；
第三烧结：将所述有孔生瓷片进行排胶及低温烧结得到第三基板；
固连：将所述第一基板、所述第三基板和所述第二基板依次叠压，并使所述第一电极极板处于所述第二通孔中对应位置，所述第一电极极板正对所述第二电极极板，所述导电片正对所述第一通孔；然后使用玻璃浆料连接封装，并将所述导电片与所述导电板经所述第一通孔电性相连。
进一步地，所述第一制线步骤之前还包括第二打孔步骤：在所述第一生瓷片上加工出第三通孔，并使所述第三通孔位于所述导电板中部对应位置，且所述第一通孔内径大于所述第三通孔内径。
进一步地，所述固连步骤中于使用玻璃浆料将所述第一基板、所述第三基板和所述第二基板连接之后还包括步骤：向所述第三通孔中置于导电柱和焊料，并使所述焊料将所述导电柱与所述导电板及所述导电片焊接相连。
进一步地，所述导电片的尺寸大于或等于所述导电板的尺寸，所述导电片的尺寸大于所述第一通孔的尺寸。
进一步地，所述导电片的尺寸大于所述导电板的尺寸，所述第一通孔的尺寸大于所述导电板的尺寸。
进一步地，所述固连步骤中包括步骤：在所述第三基板的两面于所述第一通孔及所述第二通孔之外的区域上丝网印刷玻璃浆料，再将所述第二基板、所述第三基板及所述第一基板依次置于模具中进行叠合，叠合完后在于保温箱中保温，使所述玻璃浆料将所述第二基板、所述第三基板及所述第一基板连接。
进一步地，所述保温箱中温度范围为200-600℃，保温时间为5-30min。
进一步地，所述第三基板的各面丝网印刷玻璃浆料的厚度为7-30μm。
进一步地，所述的电感线圈、所述第一电极极板及所述第二电极极板烧结后的表面粗糙度小于或等于0.3μm。
本发明另一目的在于提供一种无线无源LC压力传感器，使用如上所述的制造方法制作。
本发明提供的无线无源LC压力传感器及制造方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明在第一生瓷片上印刷第一线路、在第二生瓷片印刷第二线路后，将第一生瓷片、第二生瓷片和第三生瓷片分开利用低温烧结工艺分别得到第一基板、第二基板和第三基板，从而可以良好控制第一基板、第二基板和第三基板的厚度，及第一线路与第二线路的精度；再进行叠压后使用玻璃浆料连接封装，进而使第一电极极板和第二电极极板配合形成电容，并能精确控制第一电极极板与第二电极极板之间的间距，从而可以保证电容腔体的一致性和平整度，使制得的无线无源LC压力传感器具有良好的精度与一致性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的无线无源LC压力传感器的剖视结构示意图；
图3为本发明实施例提供的无线无源LC压力传感器的第一基板的正视结构示意图；
图4为本发明实施例提供的无线无源LC压力传感器的第二基板的正视结构示意图；
图5为本发明实施例提供的无线无源LC压力传感器的第三基板的正视结构示意图；
图6为本发明实施例提供的无线无源LC压力传感器的电路原理示意图。
其中，图中各附图主要标记：
100-无线无源LC压力传感器；200-LC电路；
1-第一基板；10-第一线路；11-第一电极极板；12-电感线圈；13-导电板；14-第三通孔；
2-第二基板；20-第二线路；21-第二电极极板；22-导电片；23-导电线；
3-第三基板；31-第一通孔；32-第二通孔；
4-导电柱。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明中术语：LC电路，也称为谐振电路或调谐电路，简称LC，是包含一个电感(用字母L表示)和一个电容(用字母C表示)连接在一起的电路。
请一并参阅图1至图6，现对本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法进行说明。所述无线无源LC压力传感器的制造方法，包括如下步骤：
制片S1：分别制作第一生瓷片、第二生瓷片和第三生瓷片；
第一打孔S21：在所述第三生瓷片上加工出第一通孔31和第二通孔32，得到有孔生瓷片；
第一制线S31：在所述第一生瓷片的一面印刷第一线路10，所述第一线路10包括第一电极极板11、电感线圈12和导电板13，所述电感线圈12的两端分别与所述第一电极极板11和所述导电板13相连，所述导电板13与所述第一通孔31位置对应，所述第一电极极板11位于所述第二通孔32对应的区域中；
第二制线S32：在所述第二生瓷片的一面印刷第二线路20，所述第二线路20包括第二电极极板21、导电片22和连接所述第二电极极板21与所述导电片22的导电线23，所述导电片22位于所述第一通孔31对应位置，所述第二电极极板21与所述第一电极极板11的位置相对应；
第一烧结S41：将设有所述第一线路10的所述第一生瓷片进行排胶及低温烧结得到第一基板1；
第二烧结S42：将设有所述第二线路20的所述第二生瓷片进行排胶及低温烧结得到第二基板2；
第三烧结S43：将所述有孔生瓷片进行排胶及低温烧结得到第三基板3；
固连S5：将所述第一基板1、所述第三基板3和所述第二基板2依次叠压，并使所述第一电极极板11处于所述第二通孔32中对应位置，所述第一电极极板11正对所述第二电极极板21，所述导电片22正对所述第一通孔31；然后使用玻璃浆料连接封装，并将所述导电片22与所述导电板13经所述第一通孔31电性相连。
通过上述制片S1步骤，分别制作第一生瓷片、第二生瓷片和第三生瓷片，以便进行后序工序。然后需要对第一生瓷片、第二生瓷片和第三生瓷片进行加工：
对于第三生瓷片，需要再进行第一打孔S21步骤，以在第三生瓷片上加工出第一通孔31和第二通孔32；由于第三生瓷片需要被制作成位于第一基板1与第二基板2之间的第三基板3，即中间基板，而第一基板1上的导电板13与第二基板2上的导电片22需要电性连接，因而需要在第三生瓷片上加工出第一通孔31，而又由于第一基板1上的第一电极极板11与第二基板2上的第二电极极板21是配合形成电容，则需要在第三生瓷片上加工出第二通孔32，以便电容位于第二通孔32中对应区域，从而得到有孔生瓷片。
之后加工有孔生瓷片时，需要对有孔生瓷片进行第三烧结S43步骤，可以采用排胶及低温烧结工艺，即采用LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic，中文为低温共烧陶瓷)技术对有孔生瓷片进行再加工，以得到第三基板3，以备用。
对于第一生瓷片，需要进行第一制线S31步骤，即在第一生瓷片的一面上印刷制作出第一线路10，第一线路10包括第一电极极板11、电感线圈12和导电板13，电感线圈12的两端分别与第一电极极板11和导电板13相连，第一电极极板11用于与第二基板2上的第二电极极板21配合形成电容，而导电板13用于与第二基板2上的导电片22电性相连，则在制作时，需要根据设计尺寸，使导电板13位于第三生瓷片上对应于第一通孔31的位置，第一电极极板11位于第三生瓷片上对应于第二通孔32中的区域。
之后加工第一生瓷片，需要对制作有第一线路10的第一生瓷片进行第一烧结S41步骤，可以采用排胶及低温烧结工艺，即采用LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic，中文为低温共烧陶瓷)技术对第一生瓷片进行再加工，以得到第一基板1，以备用。
对于第二生瓷片，需要进行第二制线S32步骤，即在第二生瓷片的一面上印刷制作出第二线路20，第二线路20包括第二电极极板21、导电片22和导电线23，导电线23的两端分别与第二电极极板21和导电片22相连，第二电极极板21用于与第一基板1上的第一电极极板11配合形成电容，而导电片22用于与第一基板1上的导电板13电性相连，则在制作时，需要根据设计尺寸，使导电片22位于第三生瓷片上对应于第一通孔31的位置，第二电极极板21位于第三生瓷片上对应于第二通孔32中的区域。
之后加工第二生瓷片，需要对制作有第二线路20的第二生瓷片进行第二烧结S42步骤，可以采用排胶及低温烧结工艺，即采用LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic，中文为低温共烧陶瓷)技术对第二生瓷片进行再加工，以得到第二基板2，以备用。
然后，将制得的第一基板1、第三基板3和第二基板2依次叠压，并使第一电极极板11处于第二通孔32中对应位置，第一电极极板11正对第二电极极板21，导电片22正对第一通孔31；则第一电极极板11位于第一基板1上靠近第三基板3的一面(该面以下简称第一基板1的下表面，则第一基板1上与该下表面相应的一面为第一基板1的上表面)，第二电极极板21位于第二基板2靠近第三基板3的一面(该面以下简称第二基板2的上表面，则第二基板2上与该上表面相应的一面为第二基板2的下表面)。然后使用玻璃浆料连接封装，使用玻璃浆料将第一基板1、第二基板2与第三基板3封装连接，封装时温度较烧结温度低，对第一基板1、第二基板2与第三基板3影响小，可以良好保证第一基板1、第二基板2和第三基板3的精度与一致性；同时在封装时，使导电片22与导电板13经第一通孔31电性相连，以形成LC电路。
本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法，与现有技术相比，本发明在第一生瓷片上印刷第一线路10、在第二生瓷片印刷第二线路20后，将第一生瓷片、第二生瓷片和第三生瓷片分开利用低温烧结工艺分别得到第一基板1、第二基板2和第三基板3，从而可以良好控制第一基板1、第二基板2和第三基板3的厚度，及第一线路10与第二线路20的精度；再进行叠压后使用玻璃浆料连接封装，进而使第一电极极板11和第二电极极板21配合形成电容，并能精确控制第一电极极板11与第二电极极板21之间的间距，从而可以保证电容腔体的一致性和平整度，使制得的无线无源LC压力传感器100具有良好的精度与一致性。
进一步地，请参阅图1至图6，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，在上述第一制线S31步骤中，可以将电感线圈12设于第一生瓷片上于第二通孔32中对应的区域，则第二通孔32的横截面面积大于电感线圈12和第一电极极板11的面积，从而在封装后，电感线圈12也位于第二通孔32中，以减小体积，同时方便第一基板1与第三基板3固定连接。
进一步地，请参阅图1至图6，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，电感线圈12环绕第一电极极板11，以进一步减小占用面积，从而可以将无线无源LC压力传感器100制作更小。
进一步地，请参阅图1至图6，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，所述第一制线S31步骤之前还包括第二打孔S22步骤：在所述第一生瓷片上加工出第三通孔14，并使所述第三通孔14位于所述导电板13中部对应位置，且所述第一通孔31内径大于所述第三通孔14内径。在进行第二打孔S22步骤，以在第一生瓷片上加工出第三通孔14，并使第三通孔14位于导电板13中，则在将第一基板1、第二基板2和第三基板3封装后，可以使用导电件通过第三通孔14将导电板13与导电片22电性相连，连接更为方便。当然，在其它一些实施例中，在使用玻璃浆料连接封装时，可以先在第一通孔31中设置焊料，从而在封装过程中可以将导电板13与导电片22电性相连。
进一步地，请参阅图1至图6，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，导电板13和导电片22均呈圆形，以方便焊接连接。进一步地，当将第三通孔14设在导电板13中，从而使导电板13成环。
进一步地，请参阅图1至图6，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，在上述第一打孔S21步骤中，可以使用激光打孔的方式，在第三生瓷片上加工制作第一通孔31与第二通孔32，加工方便，精度高。
进一步地，请参阅图1至图6，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，在上述第二打孔S22步骤中，可以使用激光打孔的方式，在第一生瓷片上加工制作第三通孔14，加工方便，精度高。
进一步地，请参阅图1至图6，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，第一电极极板11的尺寸与第二电极极片的尺寸相同，从而可以保证电容良好的精度与一致性。
进一步地，请参阅图1至图6，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，所述固连S5步骤中于使用玻璃浆料将所述第一基板1、所述第三基板3和所述第二基板2连接之后还包括步骤：向所述第三通孔14中置于导电柱4和焊料，并使所述焊料将所述导电柱4与所述导电板13及所述导电片22焊接相连。向第三通孔14中置于导电柱4和焊料，可以方便通过焊料将导电柱4与导电片22和导电板13焊接相连，以实现导电板13与导电片22电性相连。
更进一步地，当导电柱4和焊料置于第三通孔14中时，导电柱4会插入第一通孔31中，并可以使用回流焊将导电柱4与导电片22和导电板13焊接相连。
当然，在其它一些实施例中，也可以在第三通孔14中加入焊锡，以使用焊锡将导电板13与导电片22电性相连。
进一步地，请参阅图1至图6，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，所述固连S5步骤中于使用玻璃浆料将所述第一基板1、所述第三基板3和所述第二基板2连接之后还包括步骤：向第一基板1的上表面和第二基板2的下表面上喷涂一层保护涂层，以便在将导电板13与导电片22使用焊料焊接相连时，可以起保护作用。具体地，保护涂层可以为疏水或者疏油涂层，具体可以根据工作的介质设定。
进一步地，请参阅图2至图5，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，所述导电片22的尺寸大于或等于所述导电板13的尺寸，所述导电片22的尺寸大于所述第一通孔31的尺寸，以方便将导电柱4通过焊料更好的将导电片22与导电板13焊接相连，防止断路。
进一步地，请参阅图2至图5，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，所述导电片22的尺寸大于所述导电板13的尺寸，所述第一通孔31的尺寸大于所述导电板13的尺寸，该结构可以更好的通过导电柱4将导电板13与导电片22相连，更好的防止断路。
进一步地，请参阅图1至图5，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，所述固连S5步骤中包括步骤：在所述第三基板3的两面于所述第一通孔31及所述第二通孔32之外的区域上丝网印刷玻璃浆料，再将所述第二基板2、所述第三基板3及所述第一基板1依次置于模具中进行叠合，叠合完后在于保温箱中保温，使所述玻璃浆料将所述第二基板2、所述第三基板3及所述第一基板1连接。在第三基板3的两面分别丝网印刷玻璃浆料，则在将第一基板1、第三基板3和第二基板2叠压时，可以使第一基板1和第二基板2更好的粘接在第三基板3的两面，以方便后序烘烤时，玻璃浆料将第一基板1和第二基板2分别与第三基板3的两面固化连接。另外，将第一基板1、第三基板3和第二基板2叠压时，可以采用低压叠压，以防压坏第一基板1、第三基板3和第二基板2。优先地，叠压的压力为0.1-10KPa。当然，在其它一些实施例中，也可以在第二基板2的上表面和第三基板3的上表面涂覆玻璃浆料，或在第一基板1的下表面和第三基板3的下表面涂覆玻璃浆料，具体可以根据实际制作需要进行，只需要在第一基板1与第三基板3之间以及第二基板2与第三基板3之间设置玻璃浆料，以便烘烤时，玻璃浆料将第一基板1和第二基板2固定在第三基板3的两面。
进一步地，所述保温箱中温度范围为200-600℃，保温时间为5-30min。以保证玻璃浆料将第一基板1、第三基板3和第二基板2良好的粘接固定。进一步地，温度越低，在保温时的时间测越长，如当保温箱中温度为200-300℃，保温时间为30min。而当保温最高温度600℃时，保温时间为5-10min。
进一步地，所述第三基板3的各面丝网印刷玻璃浆料的厚度为7-30μm。以使玻璃浆料可以良好的将第一基板1和第二基板2粘接在第三基板3上。优先地，玻璃浆料的厚度为7-11μm，将玻璃浆料制作较薄，在保证第一基板1和第二基板2良好粘接在第三基板3上的同时，可以降低制作的无线无源LC压力传感器100的厚度。
进一步地，在丝网印刷玻璃浆料时，可以采用200目的丝印网版，以保证印刷的玻璃浆料厚度均匀。
进一步地，在丝网印刷玻璃浆料时，玻璃浆料粘度为131Pa·s，以保证印刷的玻璃浆料厚度均匀。
进一步地，请参阅图1至图5，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，所述的电感线圈12、所述第一电极极板11及所述第二电极极板21烧结后的表面粗糙度小于或等于0.3μm。使制作的第一基板1上的电感线圈12和第一电极极板11的表面粗糙度小于或等于0.3μm，第二基板2上的第二电极极板21的表面粗糙度小于或等于0.3μm，可以保证制作电感及电容的良好精度。
进一步地，请参阅图2至图5，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，制作的第一基板1的厚度范围为2-3mm，以保证其有良好强度。
同理，制作的第二基板2的厚度范围为0.8-1mm,以保证其有良好强度。
同理，制作的第三基板3的厚度为0.25mm,以良好控制第一电极极板11与第二电极极板21之间的间距，保证制作的无线无源LC压力传感器100的精度。
进一步地，请参阅图2至图5，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，第一通孔31与第二通孔32间隔设置，以便在将导电板13及导电片22焊接相连时，可以避免影响电感线圈12、第一电极极板11和第二电极极板21。
进一步地，请参阅图2至图5，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，第三基板3上第一通孔31的直径可以设为1-2mm，优先地，第一通孔31的直径为1.2mm，以便导电板13与导电环使用焊料经第一通孔31电性相连。
进一步地，请参阅图2至图5，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，第三基板3上第二通孔32的直径可以设为10-15mm，优先地，第二通孔32的直径为13.7mm，以便容置电感线圈12和电容。
进一步地，请参阅图1至图5，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，第一基板1、第二基板2和第三基板3均为氧化铝陶瓷基板，以保证良好的强度。即各基板制作时，可以采用陶瓷粉料分别制作第一生瓷片、第二生瓷片和第三生瓷片。
进一步地，请参阅图1至图5，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，第一生瓷片可以采用如下方法制作：
使用陶瓷粉料，将陶瓷粉料与锆珠按照混合；再将交联剂、增塑剂、分散剂按照13:10:1的比例添加在粉料中，再加入球磨罐中，并以醋酸正丙酯和异丁醇为溶剂混合后，加入球磨罐中，球磨50-60h。球磨后将锆珠分离出来后，在流延机上进行第一膜片的流延制备，以得到第一生瓷片。
进一步地，在流延制备时，制作的第一膜片面积较大，从而可以根据设计需要将第一膜片分隔成多个区域，各区域形成相应的第一生瓷片。该结构可以同时制备多个第一生瓷片。
而在第二打孔S22步骤中，可以在第一膜片的各区域上加工出第三通孔14，以提高效率。
同理，在第一制线S31步骤中，可以在第一膜片上印刷制作线路，使第一膜片上各区域上分别制作出第一线路10，即直接在各第一生瓷片对应位置上制作第一线路10，以提高效率。
当第一膜片上的各区域上制作第一线路10后，可以将第一膜片进行切割，以将各区域分开，从而得到多个制作有第一线路10的第一生瓷片。
进一步地，第一膜片的厚度控制为25-30μm。以方便流延制备，再将多个第一膜片叠压，以使其厚度与设计第一生瓷片厚度相等，提高效率。
进一步地，请参阅图1至图5，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，第二生瓷片可以采用如下方法制作：
使用陶瓷粉料，将陶瓷粉料与锆珠按照混合；再将交联剂、增塑剂、分散剂按照13:10:1的比例添加在粉料中，再加入球磨罐中，并以醋酸正丙酯和异丁醇为溶剂混合后，加入球磨罐中，球磨50-60h。球磨后将锆珠分离出来后，在流延机上进行第二膜片的流延制备，以得到第二生瓷片。
进一步地，在流延制备时，制作的第二膜片面积较大，从而可以根据设计需要将第二膜片分隔成多个区域，各区域形成相应的第二生瓷片。该结构可以同时制备多个第二生瓷片。
在第二制线S32步骤中，可以在第二膜片上印刷制作线路，使第二膜片上各区域上分别制作出第二线路20，即直接在各第二生瓷片对应位置上制作第二线路20，以提高效率。
当第二膜片上的各区域上制作第二线路20后，可以将第二膜片进行切割，以将各区域分开，从而得到多个制作有第二线路20的第二生瓷片。
进一步地，第二膜片的厚度控制为25-30μm。以方便流延制备，再将多个第二膜片叠压，以使其厚度与设计第二生瓷片厚度相等，提高效率。
进一步地，请参阅图1至图5，作为本发明提供的无线无源LC压力传感器的制造方法的一种具体实施方式，第三生瓷片可以采用如下方法制作：
使用陶瓷粉料，将陶瓷粉料与锆珠按照混合；再将交联剂、增塑剂、分散剂按照13:10:1的比例添加在粉料中，再加入球磨罐中，并以醋酸正丙酯和异丁醇为溶剂混合后，加入球磨罐中，球磨50-60h。球磨后将锆珠分离出来后，在流延机上进行第三膜片的流延制备，以得到第三生瓷片。
进一步地，在流延制备时，制作的第三膜片面积较大，从而可以根据设计需要将第三膜片分隔成多个区域，各区域形成相应的第三生瓷片。该结构可以同时制备多个第三生瓷片。
而在第一打孔S21步骤中，可以在第三膜片的各区域上加工出第一通孔31和第二通孔32，以提高效率。
当第三膜片上的各区域上制作第一通孔31与第二通孔32后，可以将第三膜片进行切割，以将各区域分开，从而得到多个有孔生瓷片。
进一步地，第三膜片的厚度控制为25-30μm。以方便流延制备，再将多个第三膜片叠压，以使其厚度与设计第三生瓷片厚度相等，提高效率。
请参阅图2至图6，本发明实施例还提供一种无线无源LC压力传感器100，该无线无源LC压力传感器100使用如上所述的制造方法制作。从而可以保证该无线无源LC压力传感器100的电容的腔体具有良好的一致性和平整度。
图6为该无线无源LC压力传感器100工作的原理图，其中左边为检测信号的外电路，右边该无线无源LC压力传感器100的LC电路200，检测信号通过检测LC电路的谐振频率f。其中，
Figure BDA0001736721310000151
式中L1为该无线无源LC压力传感器100中电感线圈12的电感值，C1为该无线无源LC压力传感器100中电容的电容值。C1＝εA/d,ε为电容的介电常数，A为电容的极板面积，d为电容极板间的间距。ε仅随着温度变化，A/d为电容压力影响组分，仅随压力变化而变化，当压力发生变化时，C1会发生变化，从而影响LC电路中的谐振频率，通过检测谐振频率来检测压力值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.无线无源LC压力传感器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
制片：分别制作第一生瓷片、第二生瓷片和第三生瓷片；
所述制片包括在流延机上进行第一膜片、第二膜片和第三膜片的制作，将各膜片分隔成多个区域；
第一打孔：在所述第三膜片的多个区域上分别加工出第一通孔和第二通孔，得到有孔第三膜片；
第一制线：在所述第一膜片的各区域内的一面印刷第一线路，所述第一线路包括第一电极极板、电感线圈和导电板，所述电感线圈的两端分别与所述第一电极极板和所述导电板相连，并对所述第一膜片进行切割，将各区域分开，得到多个制作有第一线路的第一生瓷片；其中，所述导电板与所述第一通孔位置对应，所述电感线圈设于所述第一生瓷片上于所述第二通孔对应的区域，所述第一电极极板位于所述第二通孔对应的区域中；
第二制线：在所述第二膜片的各区域内的一面印刷第二线路，所述第二线路包括第二电极极板、导电片和连接所述第二电极极板与所述导电片的导电线，并对所述第二膜片进行切割，将各区域分开，得到多个制作有第二线路的第二生瓷片；其中，所述导电片位于所述第一通孔对应位置，所述第二电极极板与所述第一电极极板的位置相对应；
第一烧结：将设有所述第一线路的所述第一生瓷片进行排胶及低温烧结得到第一基板；
第二烧结：将设有所述第二线路的所述第二生瓷片进行排胶及低温烧结得到第二基板；
第三烧结：将所述有孔生瓷片进行排胶及低温烧结得到第三基板；
固连：将所述第一基板、所述第三基板和所述第二基板依次叠压，并使所述第一电极极板处于所述第二通孔中对应位置，所述电感线圈位于所述第二通孔中，所述第一电极极板正对所述第二电极极板，所述导电片正对所述第一通孔；然后使用玻璃浆料连接封装，并将所述导电片与所述导电板经所述第一通孔电性相连。
2.如权利要求1所述的无线无源LC压力传感器的制造方法，其特征在于：所述第一制线步骤之前还包括第二打孔步骤：在所述第一生瓷片上加工出第三通孔，并使所述第三通孔位于所述导电板中部对应位置，且所述第一通孔内径大于所述第三通孔内径。
3.如权利要求2所述的无线无源LC压力传感器的制造方法，其特征在于：所述固连步骤中于使用玻璃浆料将所述第一基板、所述第三基板和所述第二基板连接之后还包括步骤：向所述第三通孔中置于导电柱和焊料，并使所述焊料将所述导电柱与所述导电板及所述导电片焊接相连。
4.如权利要求3所述的无线无源LC压力传感器的制造方法，其特征在于：所述导电片的尺寸大于或等于所述导电板的尺寸，所述导电片的尺寸大于所述第一通孔的尺寸。
5.如权利要求4所述的无线无源LC压力传感器的制造方法，其特征在于：所述导电片的尺寸大于所述导电板的尺寸，所述第一通孔的尺寸大于所述导电板的尺寸。
6.如权利要求1-5任一项所述的无线无源LC压力传感器的制造方法，其特征在于：所述固连步骤中包括步骤：在所述第三基板的两面于所述第一通孔及所述第二通孔之外的区域上丝网印刷玻璃浆料，再将所述第二基板、所述第三基板及所述第一基板依次置于模具中进行叠合，叠合完后在于保温箱中保温，使所述玻璃浆料将所述第二基板、所述第三基板及所述第一基板连接。
7.如权利要求6所述的无线无源LC压力传感器的制造方法，其特征在于：所述保温箱中温度范围为200-600℃，保温时间为5-30min。
8.如权利要求6所述的无线无源LC压力传感器的制造方法，其特征在于：所述第三基板的各面丝网印刷玻璃浆料的厚度为7-30μm。
9.如权利要求1-5任一项所述的无线无源LC压力传感器的制造方法，其特征在于：所述的电感线圈、所述第一电极极板及所述第二电极极板烧结后的表面粗糙度小于或等于0.3μm。
10.无线无源LC压力传感器，其特征在于：使用如权利要求1-9任一项所述的制造方法制作。
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