CN109459472B - 一种湿度传感器的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种湿度传感器的加工工艺，包括以下步骤：（1）将多个陶瓷柱烧结成致密体；（2）将上述烧结后的多个陶瓷柱外表面清洗烘干后，使用20目刚玉砂粒喷砂处理，获得粗糙表面；（3）将上述喷砂处理后的多个陶瓷柱表面喷涂氧化铝绝缘涂层、烘干，即形成第一绝缘层；（4）将上述步骤（3）处理后的陶瓷柱表面印刷以铂、铜、锌为主的导电浆料，即形成电极层等。本发明制备工艺简单科学，本发明制备方法的制程无需进行热压，可以大幅减少烧结前的裂片和烧结工序的变形翘曲，即使在200℃以上的高温环境中，树脂也不会玻璃化或者过度膨胀，从而避免传感器因形变导致对位不精准，提高传感器的质量，且大幅降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及传感器加工技术领域，尤其涉及一种湿度传感器的加工工艺。
背景技术
传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。
传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。
热塑材料成型容易、模具简单、成本低、可回收、有利于环保，但是不耐热、不耐磨、
不阻燃 ；热固材料与热塑材料正好相反，成型难、模具复杂、成本高、不可回收、不环保，但是耐高温、耐磨、阻燃、还耐腐蚀。目前，广泛使用的传感器都需要进行密封包装，以达到保护和塑形的目的，普通的传感器采用灌胶的工艺，或者单一热塑性塑胶材料进行成型，灌胶工艺生产容易有气泡残留，容易产生裂缝，而且成本高、工艺复杂、质量不好保证 ；而使用单一热塑性塑胶材料常会有材料本身而具有的不同缺陷，模具较多，成本较高。同时，传感器制作过程中需经过压焊工艺，需要在220℃的高温环境中进行，树脂框架会因高温发生膨胀，导致对位不精准，影响超声波传感器的质量。
本发明目的是为了提供一种湿度传感器的加工工艺，以来解决目前传感器加工工艺存在的缺陷。
发明内容
为克服上述不足，本发明提供一种湿度传感器的加工工艺。
本发明是采取以下技术方案来实现的：一种湿度传感器的加工工艺，包括以下步骤：
（1）将多个陶瓷柱烧结成致密体；（2）将上述烧结后的多个陶瓷柱外表面清洗烘干后，使用20目刚玉砂粒喷砂处理，获得粗糙表面；（3）将上述喷砂处理后的多个陶瓷柱表面喷涂氧化铝绝缘涂层、烘干，即形成第一绝缘层；（4）将上述步骤（3）处理后的陶瓷柱表面印刷以铂、铜、锌为主的导电浆料，即形成电极层；（5）将上述步骤（4）处理后的陶瓷柱表面喷涂氧化铝绝缘涂层、烘干，即形成第二绝缘层；（6）将上述步骤（5）处理后的多个陶瓷柱表面喷涂氧化铝绝缘涂层、烘干，即形成第三绝缘层；（7）将上述步骤（6）处理后的多个陶瓷柱依次印刷铂电极、烘干，印刷参比层、烘干；（8）将上述步骤（7）处理后的多个陶瓷柱之间采用聚酰胺树脂填充并固化；（9）将上述步骤（8）处理后的多个陶瓷柱焊接在PCB板上，将焊接好的电路板用酒精清洗干净得到传感器电子元件；（10）将上述步骤（9）得到的电子元件放入第一模具中，用热塑性材料进行第一次注塑成型，冷却后取出，得到半成品；（11）将上述半成品放进第二模具中，用热塑性材料进行第二次注塑成型，冷却后取出，进行表面打磨即得一种传感器成品。
进一步地，所述所述步骤（1）烧结的温度为850℃，时间为8h。
进一步地，所述第一绝缘层、第二绝缘层以及第三绝缘层的厚度为0.02mm。
进一步地，所述步骤（4）所述导电浆料是按照质量份为铂68份、铜21份、锌12份、溶剂120份超声配制而成的。
进一步地，所述步骤（7）的参比层为氧化锑涂层。
进一步地，所述步骤（10）成型温度为165℃，成型压力为45kg/cm²，成型周期为2min。
进一步地，所述步骤（10）成型温度为220℃，成型压力为80kg/cm²，成型周期为0.5min。
综上所述本发明具有以下有益效果：本发明制备工艺简单科学，本发明制备方法的制程无需进行热压，可以大幅减少烧结前的裂片和烧结工序的变形翘曲，即使在200℃以上的高温环境中，树脂也不会玻璃化或者过度膨胀，从而避免传感器因形变导致对位不精准，提高传感器的质量。同时，本发明采用已烧结成致密体的陶瓷柱作为承托体，相比现有技术使用软体流延膜片，可以无需额外的承托载板，而直接在陶瓷柱表面上喷涂或者印刷获得各层，由于是在致密体的表面印刷，各层之间已经结合得非常紧密，无需再进行热压，表面更加均匀，成品良率可达98％以上，非常利于工业化生产，大幅降低生产成本。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
一种湿度传感器的加工工艺，包括以下步骤：
（1）将多个陶瓷柱烧结成致密体；
（2）将上述烧结后的多个陶瓷柱外表面清洗烘干后，使用20目刚玉砂粒喷砂处理，获得粗糙表面；
（3）将上述喷砂处理后的多个陶瓷柱表面喷涂氧化铝绝缘涂层、烘干，即形成第一绝缘层；
（4）将上述步骤（3）处理后的陶瓷柱表面印刷以铂、铜、锌为主的导电浆料，即形成电极层；
（5）将上述步骤（4）处理后的陶瓷柱表面喷涂氧化铝绝缘涂层、烘干，即形成第二绝缘层；
（6）将上述步骤（5）处理后的多个陶瓷柱表面喷涂氧化铝绝缘涂层、烘干，即形成第三绝缘层；
（7）将上述步骤（6）处理后的多个陶瓷柱依次印刷铂电极、烘干，印刷参比层、烘干；
（8）将上述步骤（7）处理后的多个陶瓷柱之间采用聚酰胺树脂填充并固化；
（9）将上述步骤（8）处理后的多个陶瓷柱焊接在PCB板上，将焊接好的电路板用酒精清洗干净得到传感器电子元件；
（10）将上述步骤（9）得到的电子元件放入第一模具中，用热塑性材料进行第一次注塑成型，冷却后取出，得到半成品；
（11）将上述半成品放进第二模具中，用热塑性材料进行第二次注塑成型，冷却后取出，进行表面打磨即得一种传感器成品。
作为本发明的优先方案，所述所述步骤（1）烧结的温度为850℃，时间为8h。
作为本发明的优先方案，所述第一绝缘层、第二绝缘层以及第三绝缘层的厚度为0.02mm。
作为本发明的优先方案，所述步骤（4）所述导电浆料是按照质量份为铂68份、铜21份、锌12份、溶剂120份超声配制而成的。
作为本发明的优先方案，所述步骤（7）的参比层为氧化锑涂层。
作为本发明的优先方案，所述步骤（10）成型温度为165℃，成型压力为45kg/cm²，成型周期为2min。
作为本发明的优先方案，本发明所述步骤（10）成型温度为220℃，成型压力为80kg/cm²，成型周期为0.5min。
以上所述是本发明的实施例，故凡依本发明申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (7)
1.一种湿度传感器的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将多个陶瓷柱烧结成致密体；（2）将上述烧结后的多个陶瓷柱外表面清洗烘干后，使用20目刚玉砂粒喷砂处理，获得粗糙表面；（3）将上述喷砂处理后的多个陶瓷柱表面喷涂氧化铝绝缘涂层、烘干，即形成第一绝缘层；（4）将上述步骤（3）处理后的陶瓷柱表面印刷以铂、铜、锌为主的导电浆料，即形成电极层；（5）将上述步骤（4）处理后的陶瓷柱表面喷涂氧化铝绝缘涂层、烘干，即形成第二绝缘层；（6）将上述步骤（5）处理后的多个陶瓷柱表面喷涂氧化铝绝缘涂层、烘干，即形成第三绝缘层；（7）将上述步骤（6）处理后的多个陶瓷柱依次印刷铂电极、烘干，印刷参比层、烘干；（8）将上述步骤（7）处理后的多个陶瓷柱之间采用聚酰胺树脂填充并固化；（9）将上述步骤（8）处理后的多个陶瓷柱焊接在PCB板上，将焊接好的电路板用酒精清洗干净得到传感器电子元件；（10）将上述步骤（9）得到的电子元件放入第一模具中，用热塑性材料进行第一次注塑成型，冷却后取出，得到半成品；（11）将上述半成品放进第二模具中，用热塑性材料进行第二次注塑成型，冷却后取出，进行表面打磨即得一种传感器成品。
2.根据权利要求1所述的一种湿度传感器的加工工艺，其特征在于：所述步骤（1）烧结的温度为850℃，时间为8h。
3.根据权利要求1所述的一种湿度传感器的加工工艺，其特征在于：所述第一绝缘层、第二绝缘层以及第三绝缘层的厚度为0.02mm。
4.根据权利要求1所述的一种湿度传感器的加工工艺，其特征在于：所述步骤（4）所述导电浆料是按照质量份为铂68份、铜21份、锌12份、溶剂120份超声配制而成的。
5.根据权利要求1所述的一种湿度传感器的加工工艺，其特征在于：所述步骤（7）的参比层为氧化锑涂层。
6.根据权利要求1所述的一种湿度传感器的加工工艺，其特征在于：所述步骤（10）成型温度为165℃，成型压力为45kg/cm²，成型周期为2min。
7.根据权利要求1所述的一种湿度传感器的加工工艺，其特征在于：所述步骤（10）成型温度为220℃，成型压力为80kg/cm²，成型周期为0.5min。
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