CN112798157A - 一种压力传感器基座及其制作方法 - Google Patents

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王宇飞
王俊杰
李帅
杨文波
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Abstract

本发明专利属于金属玻璃封接领域，具体是涉及一种压力传感器基座及其制作方法。该压力传感器基座包括外壳、封接玻璃坯和引线，所述外壳在轴向上设有玻璃封接孔，将封接玻璃坯放入所述玻璃封接孔内，所述封接玻璃坯上设有若干通孔，将引线至下而上穿过所述通孔，所述玻璃封接孔呈阶梯状，位于所述封接玻璃孔上方设有第一台阶，位于第一台阶上方设有第二台阶。本发明目的在于提供一种高性能压力传感器基座及其制作方法，本发明为高电性能压力传感器基座优化和制作方法，制作出来的产品耐电压及电阻性能强。大大提高传感器的使用范围。

Description

一种压力传感器基座及其制作方法
技术领域
本发明专利属于金属玻璃封接领域，具体是涉及一种压力传感器基座及其制作方法。
背景技术
目前在传感器领域，压力传感器基座的主要材质为SUS316L，以可伐合金材质作为内导体插针。然而在实际使用过程中，经常会出现因工作环境的恶劣化导致电流过载，电压过大致使，使用寿命过短，设备出现故障，以金属钽为基体材质的压阻式压力传感器在恶劣的环境中工作，其抗蚀性远优于不锈钢产品，对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力强，对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸、盐酸等有优良的抗腐蚀能力可以满足各种工况下的使用。而铁镍包铜复合引线的应用使得传感器可以经受得住大电流，高电压。而金属钽又以其优异的金属性能逐步进入传感器领域，未来随着对产品要求的不断提高，高温，高湿，高酸性条件下钽金属传感器必将代替不锈钢传感器在最恶劣的工况下使用。
发明内容
本发明目的在于提供一种高性能压力传感器基座及其制作方法，本发明为高电性能压力传感器基座优化和制作方法，制作出来的产品耐电压及电阻性能强。大大提高传感器的使用范围。
一种压力传感器基座，包括外壳、封接玻璃坯和引线，所述外壳在轴向上设有玻璃封接孔，将封接玻璃坯放入所述玻璃封接孔内，所述封接玻璃坯上设有若干通孔，将引线至下而上穿过所述通孔，所述玻璃封接孔呈阶梯状，位于所述封接玻璃孔上方设有第一台阶，位于第一台阶上方设有第二台阶。
进一步地，所述引线为铁镍包铜复合引线。
进一步地，所述外壳的材质为钽。
进一步地，所述外壳的热膨胀系数为5～10*10-6m/K，封接玻璃坯膨胀系数为8～12*10-6m/K，熔封温度850℃～1000℃，铁镍包铜复合引线膨胀系数为 6～10*10-6m/K。
进一步地，铁镍包铜复合引线局部镀金处理，使用氨基磺酸镍进行电镀打底处理，镍层厚度为6μm，电镀软金层厚度为0.5μm。
进一步地，所述外壳的外侧壁上设有一圈凹槽。
进一步地，所述封接玻璃孔下端设有倒角。
进一步地，所述铁镍包铜复合引线的下端设有凸台。
一种压力传感器基座的制作方法，包括如下步骤：
1)清洗
使用15％碱性溶剂超声清洗去除金属外壳、铁镍包铜复合引线表面的油污，使用分析纯级无水乙醇超声清洗封接玻璃坯；
2)烘干
将清洗干净的物料使用烘箱烘干，烘箱温度为80℃～120℃；
3)装配
将准备好的外壳放入封装模具，封接玻璃坯放入封接玻璃孔中，铁镍包铜复合引线放入封接玻璃孔；
4)封接
将装配好的外壳，放入链式网带封装炉，炉温800℃～1050℃，总体熔封时间为3.5～4.5H，保护气氛为氮气；
5)性能检验
将封接好的压力传感器基座，进行外观、密封、性能等，检验，完成产品制作。
本发明所带来的有益效果是：
本发明压力传感器基座，包括外壳。外壳上有封接孔，铁镍合金包铜复合引线通过玻璃进行封接，由于对产品电性能及使用环境要求的提高，需要产品具有高绝缘性，高耐电压性，高耐蚀性，普通结构的传感器无法满足使用条件故采用玻璃整体封接在外壳上来实现，由于整体玻璃的加入，提高了玻璃的用量故而对产品的电性能有很大的提高。金属钽制作的外壳可以适用于高热，高酸环境。制作出来的产品，耐电压及绝缘性能强。产品耐腐蚀性能强。提高了产品的性能扩大了适用范围。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1为压力传感器基座的结构示意图。
具体实施方式
下图结合附图及实施例对本发明做进一步阐述：
本发明中，如图1所示，一种压力传感器基座，包括外壳1、封接玻璃坯3和引线4，所述外壳1在轴向上设有玻璃封接孔2，将封接玻璃坯3放入所述玻璃封接孔2内，所述封接玻璃坯3上设有两个通孔5，将引线4至下而上穿过所述通孔5，所述玻璃封接孔2呈阶梯状，位于所述封接玻璃孔2上方设有第一台阶6，位于第一台阶6上方设有第二台阶7。
本实施例中，所述引线4为铁镍包铜复合引线。
本实施例中，所述外壳1的材质为钽。
本实施例中，所述外壳1的热膨胀系数为5～10*10-6m/K，封接玻璃坯3膨胀系数为8～12*10-6m/K，熔封温度850℃～1000℃，铁镍包铜复合引线膨胀系数为6～10*10-6m/K。
本实施例中，铁镍包铜复合引线局部镀金处理，使用氨基磺酸镍进行电镀打底处理，镍层厚度为6μm，电镀软金层厚度为0.5μm。
本实施例中，所述外壳1的外侧壁上设有一圈凹槽8。
本实施例中，所述封接玻璃孔2下端设有倒角9。
本实施例中，所述铁镍包铜复合引线的下端设有凸台10。
一种压力传感器基座的制作方法，包括如下步骤：
5)清洗
使用15％碱性溶剂超声清洗去除金属外壳、铁镍包铜复合引线表面的油污，使用分析纯级无水乙醇超声清洗封接玻璃坯；
6)烘干
将清洗干净的物料使用烘箱烘干，烘箱温度为80℃～120℃；
7)装配
将准备好的外壳1放入封装模具，封接玻璃坯3放入封接玻璃孔2中，铁镍包铜复合引线放入封接玻璃孔2；
8)封接
将装配好的外壳1，放入链式网带封装炉，炉温800℃～1050℃，总体熔封时间为3.5～4.5H，保护气氛为氮气；
5)性能检验
将封接好的压力传感器基座，进行外观、密封、性能等，检验，完成产品制作。
下面结合附图对本发明的结构原理和制作方法作进一步说明：
将外壳1、铁镍包铜复合引线4放入5％碱性溶液超声清洗去除表面油污，将封接玻璃3放入分析纯级无水乙醇超声清洗去除表面杂质。将清洗干净的外壳1、铁镍包铜复合引线4、封接玻璃3使用烘箱进行烘干，温度95℃，时间30min。将烘干后的外壳1放入封装模具，铁镍包铜复合引线4穿过封接玻璃3 放置在玻璃封接孔2内。装配好的外壳放入链式网带封装炉，封装温度970℃，气氛保护为氮气，熔封时间3.5H。熔封好的半成品外壳进行铁镍包铜复合引线 4局部镀金处理，使用氨基磺酸镍进行电镀打底处理，镍层厚度为6μm，电镀软金层厚度为0.5μm。将成品进行进行外观、密封、电性能等进行检验，完成产品制作
本发明中，应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；而对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实范围施方式及应用上均会有改变之处，故本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种压力传感器基座，其特征在于包括外壳、封接玻璃坯和引线，所述外壳在轴向上设有玻璃封接孔，将封接玻璃坯放入所述玻璃封接孔内，所述封接玻璃坯上设有若干通孔，将引线至下而上穿过所述通孔，所述玻璃封接孔呈阶梯状，位于所述封接玻璃孔上方设有第一台阶，位于第一台阶上方设有第二台阶。
2.根据权利要求1所述的压力传感器基座，其特征在于所述引线为铁镍包铜复合引线。
3.根据权利要求1所述的压力传感器基座，其特征在于所述外壳的材质为钽。
4.根据权利要求1所述的压力传感器基座，其特征在于，所述外壳的热膨胀系数为5～10*10-6m/K，封接玻璃坯膨胀系数为8～12*10-6m/K，熔封温度850℃～1000℃，铁镍包铜复合引线膨胀系数为6～10*10-6m/K。
5.根据权利要求2所述的压力传感器基座，其特征在于，铁镍包铜复合引线局部镀金处理，使用氨基磺酸镍进行电镀打底处理，镍层厚度为6μm，电镀软金层厚度为0.5μm。
6.根据权利要求1所述的压力传感器基座，其特征在于所述外壳的外侧壁上设有一圈凹槽。
7.根据权利要求1所述的压力传感器基座，其特征在于所述封接玻璃孔下端设有倒角。
8.根据权利要求2所述的压力传感器基座，其特征在于所述铁镍包铜复合引线的下端设有凸台。
9.一种压力传感器基座的制作方法，其特征在于包括如下步骤：
1)清洗
使用15％碱性溶剂超声清洗去除金属外壳、铁镍包铜复合引线表面的油污，使用分析纯级无水乙醇超声清洗封接玻璃坯；
2)烘干
将清洗干净的物料使用烘箱烘干，烘箱温度为80℃～120℃；
3)装配
将准备好的外壳放入封装模具，封接玻璃坯放入封接玻璃孔中，铁镍包铜复合引线放入封接玻璃孔；
4)封接
将装配好的外壳，放入链式网带封装炉，炉温800℃～1050℃，总体熔封时间为3.5～4.5H，保护气氛为氮气；
5)性能检验
将封接好的压力传感器基座，进行外观、密封、性能等，检验，完成产品制作。
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