发布时间:2024-06-05
电阻应变片是压力传感器的核心器件,其敏感栅结构、基底材料、灵敏系数稳定性、机械滞后、蠕变和热输出等技术性能直接影响压力传感器的准确度和稳定性。许多企业都把应变片的生产列入压力传感器的基础工艺。国内外著名压力传感器企业稳定批量生产质量都是从电阻应变片这一源头抓起,或建立与自己产品配套的电阻应变片生产部门,或经过考察确立长期供货的电阻应变片生产企业。
为满足压力传感器小型化、微型化的要求,特别是电子秤用能耗小、发热低、稳定性好的压力传感器用大阻值应变片的需要,美国VMM公司和HPM公司分别研制出2m、2.5m厚的超薄型康铜箔材,为研制微型应变片和大阻值应变片提供了物质基础。
尽管电阻应变片原理和结构设计都无可挑剔,但其制造工艺决定了它必然存在一些固有的工艺缺陷,传统制造工艺中刻图制片、涂胶光刻、基底制作、粗细腐蚀、阻值调整、引线焊接、涂复盖层、质量检查等工序多为手工操作和控制,人为的因素对产品质量影响很大,而且应变片成功率低,均一性差。
因此应变片的各项技术指标优良,一致性和稳定性好,批次产品质量几乎无差别。特别是压力传感器专用应变片在灵敏系数稳定性、阻值分散性、机械滞后、蠕变和热输出等技术指标的控制更加严格,为大批量生产C3级压力传感器创造了条件。
应变片电阻值的精密调整工艺对其电阻值的分散度和稳定性影响较大。尽管化学调阻比传统的机械调阻有许多优越性,完全能保证产品质量,但其工艺要求严、劳动强度大、生产效率低的缺点也很突出,不适应日产10多万片应变片的大批量生产。
灵敏系数是电阻应变片的重要参数,许多生产厂家都采用等应力悬臂梁进行测试,其结果是灵敏系数分散大,准确度低。我们了解到的国外应变片生产企业,特别重视应变片生产工艺的两头,即开头的结构设计与刻图制版和最后的性能检测与灵敏系数测定。
德国HBM公司研制出带背胶的自粘式电阻应变片,在压力传感器制造工艺中省略了对应变片的清洗,涂刷应变粘接剂等工序,减少了对应变片的污染和损害,提高了粘贴质量和可靠性,适合大批量自动化生产的各种压力传感器,尤其是家用电子秤用压力传感器的大批量生产。
由于目前通用的压力传感器灵敏度温度补偿镍电阻与温度变化呈非线性关系,增大了补偿难度和补偿结果的分散度。德国学者正在研究用钡或铌代替镍作灵敏度温度补偿电阻,取得了一些进展。类似旨在创新压力传感器制造技术与制造工艺的研究课题和成果,非常值得我们关注和应用。因为制造技术与制造工艺是压力传感器研制和批量生产过程中最活跃、最积极的因素,是企业保证产品质量,强化竞争能力和提高经济效益的重要手段。
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