Способ изготовления емкостных матричных датчиков давления

Способ изготовления емкостных матричных датчиков давления

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для увеличения чувствительности и эксплуатационной надежности. С этой целью на основание наносят лак полиамидокислоты на основе 4,4-диаминодифенилового эфира резорцина и диангидрида 3,3,4,4-дифенилоксидтетракарбоновой кислоты, образующий диэлектрический слой. Каждый диэлектрический слой из вышеуказанного лака подвергают термической обработке при температуре 80 - 100С в течение 5 - 20 мин, затем при 120 - 140С - 5 - 10 мин, при 160 - 200С - 5 - 10 мин, при 220 - 240С - 5 - 10 мин и при 280 - 320С - 5 - 15 мин. 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления при аэродинамических испытаниях авиационной техники. Целью изобретения является увеличение эксплуатационной надежности и чувствительности. На фиг. 1 представлена конструкция датчика, разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Г-Г на фиг. 1. Датчик имеет основу 1, нижние обкладки 2, экран 3, выводы 4 сигнальной цепи, диэлектрический слой 5 чувствительных элементов, верхние обкладки 6, экран 7, вывод 8 для подачи напряжения поляризации и защитный диэлектрический слой 9. Способ реализуется следующим образом. Нанесение лака на основание 10 (оснастку) из стеклянной подложки с зеркальной поверхностью можно осуществить под воздействием центробежной силы в центрифуге, с помощью пульверизатора и т. д. Последовательность формирования пакета датчика осуществляется следующим образом. Первый цикл. На зеркальную поверхность антиадгезионного основания 10 (технологическую оснастку) наносят лак полиамидокислоты на основе 4,4'-диаминодифенилового эфира резорцина и диангидрида 3,3,4,4'-дифенилоксидтетракарбоновой кислоты, образующий диэлектрический слой (основу) 1. Каждый диэлектрический слой 1, 5 и 9 из вышеуказанного лака подвергают термической обработке (имидизации) в термостате при температуре 80-100^оС в течение 5-20 мин, затем при 120-140^оС в течение 5-10 мин, при 160-200^оС - 5-10 мин, при 220-240^оС - 5-10 мин и при 260-280^оС - 5-15 мин. Материал технологической оснастки 10 из стекла термостойкостью 300-320^оС или металла, поверхность которого покрыта нихромом. После имидизации лака пленка легко снимается с поверхности оснастки. Ступенчатый подъем температуры позволяет постепенно удалить растворитель из ПАК-лака и получить эластичный, гладкий без пузырей слой полиамида. На промежуточных стадиях термообработки при температуре 180-280^оС происходит дальнейший процесс имидизации. Практически при температуре 280^оС получают 100% -ную конверсию лака в эластичный полиимид. Конечный продукт охлаждают до температуры 25-30^оС, не вынимая образцов из камеры в течение 20-25 мин. Второй цикл. Через маски способом термического испарения в вакууме осаждают нижние обкладки 2, экран 3 и выводы 4 (см. фиг. 4). Третий цикл. Наносят слой 5 диэлектрического материала, выполняющего функцию чувствительного элемента, и проводят термическую обработку. Четвертый цикл. После третьего цикла металлизируют через маски (см. фиг. 3) верхние обкладки 6, экран 7 и вывод 8. Пятый цикл. Наносят защитный диэлектрический слой 9 (см. фиг. 2), после нанесения последнего защитного слоя датчик подвергают термической обработке при температуре 80-280^оС. Для соединения датчика с усилителем оставляют небольшие открытые контактные площадки для выводов 4, 8 и экранов 3, 7, т. е. концевые части не полностью покрывают слоем лака. Датчик давления работает следующим образом. При изменении давления на Р толщина чувствительного элемента под обкладками изменяется на величину 1, соответственно электрическая емкость С изменяется пропорционально давлению на величину С. При этом выходное напряжение U, снимаемое с датчика, пропорционально напряжению поляризации и соотношению C/C. При воздействии давления Р на чувствительный элемент и при поляризации датчика напряжением U постоянного тока выходной сигнал определяется как U= U. Чувствительность датчика к давлению возрастает при повышении эластичности пленки. Соответственно улучшается и условие согласования датчика с измерительной аппаратурой, расширяется диапазон измерения давления в сторону низких давлений. (56) Авторское свидетельство СССР N 1403764, кл. G 01 H 9/12, 1986.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЕМКОСТНЫХ МАТРИЧНЫХ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ, при котором формируют пакет скрепленных между собой металлизированных диэлектрических пленок, выполняющих функцию чувствительных элементов и экранов, последовательным нанесением нескольких слоев лака на металлическую подложку металлизированной пленки, после нанесения каждого слоя пленку подвергают термической обработке последовательно в течение 5 - 20 мин при 80 - 100^oС, 5 - 10 мин при 140 - 160^oС, 5 - 10 мин при 180 - 220^oС и 5 - 15 мин при 280 - 320^oС, затем в вакууме последовательно осаждают через маски слой металлов соответствующих конфигураций, наносят осаждением слой лака и подвергают пакет термической обработке, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и надежности, в качестве лака используют лак полиамидокислоты на основе 4,4¹-диаминодифенилового эфира резорцина и диангидрида 3,3, 4,4¹-дифенилоксидтетракарбоновой кислоты.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3