应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板及其制作方法与流程

1.本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板及其制作方法。

背景技术：

2.自1954 年smith 提出体硅的压阻效应以来，硅压阻式压力传感器因其体积小、成本低、性能好的优势而被广泛应用于消费电子、汽车工业、生物医疗、气象和航空航天等领域。硅压阻式压力传感器是利用半导体扩散硅的压阻变化原理，通过半导体硅片电阻构成的惠斯通电桥将外界压力变化转化为电压/电流的变化，以达到测量外界压力变化的目的。对于半导体材料，在弹性形变限度内，硅的压阻效应是可逆的，即在应力作用下硅的电阻发生变化，而当应力除去时，硅的电阻又恢复到原来的数值。
3.图2为硅压阻压力传感器芯片的惠斯通电桥连接示意图，当桥臂电阻满足r1= r2和r3= r4，电阻温度系数满足α1= α2=α3=α4时，可以通过测量输出电压v0测量压力p的变化。
4.硅压阻压力传感器芯片从制作到使用过程中都会受到温度的影响，特别是在芯片制作完成即四个桥路电阻阻值确定之后，阻值就会因受温度的影响而发生变化。同时硅材料自身的性能也易受到温度的影响，因此温度是影响硅压阻压力传感器性能的核心因素。理论上没有压力作用的压力传感器的桥路输出应该为零，而在实际生产中四个桥路电阻的阻值很难做成一致，且温度系数也难以完全一致，因此温度的变化会引起桥路电阻阻值和电阻压阻系数的变化，这会导致硅压阻压力传感器产生零点温度漂移和灵敏度温度漂移的问题。零点温度漂移是指当外界输入压力为零时，传感器的输出不为零。这是由于在设计结构时，组成惠斯通电桥的四个扩散电阻的阻值应该是相等的；但是在芯片制作过程中，四个扩散电阻的阻值由于工艺原因不可能制作得完全相等，因而需要进行外部补偿修正。灵敏度温度漂移是由于硅的压阻系数是温度的函数，随着温度升高压阻系数变小，传感器的灵敏度就会降低，即硅压阻传感器灵敏度随温度上升呈单调负漂，因而也需要通过外部补偿的方式进行修正。
5.硅压阻压力传感器的温漂补偿主要可分为硬件补偿和软件补偿。软件补偿是将微处理器与压力传感器结合起来，利用丰富的软件功能结合一定的补偿算法对传感器温度的附加误差进行修正，常用的补偿方式有反向传播神经网络补偿算法、曲面拟合算法以及最小二乘法等，这些补偿方法大多实现较为复杂或补偿精度不高，且使用温度最高不超过125℃，难以应用于高温环境的压力测量。硬件补偿的目的是通过电路改造达到及时平衡桥臂力敏电阻值和温度系数的一致性，其原理为在检测系统中加入一个附加电路，使其生产一个与温度漂移值大小相等、极性相反的信号，两者相互抵消从而实现补偿。热敏电阻补偿作为一种典型的硬件补偿方法，具有补偿电路简单并适用于高温环境测量的优势，因而被广泛应用于硅压阻压力传感器的批产制造中。然而现有热敏电阻补偿方法中对于灵敏度温度漂移补偿需根据每个传感器的测试结果进行选配，造成了补偿电阻种类繁多的问题，给库存管理和现场管理带来了极大的困难。

技术实现要素：

6.针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板及其制作方法解决了现有补偿方法难以满足硅压阻压力传感器温度补偿的应用需求的问题。
7.为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：提供一种应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板，其包括从上到下依次设置的顶部图形层、中间图形层和底部图形层；三个图形层在相同位置处分别设置有二十个孔壁金属化通孔，同一位置处的三层孔壁金属化通孔相连；顶部图形层上还设置有1000欧级可调电阻、1兆欧级可调电阻和0.1兆欧级可调电阻；底部图形层上还设置有2兆欧级可调电阻、0.2兆欧级可调电阻、100欧级可调电阻和10欧级可调电阻；在顶部图形层上，第一孔壁金属化通孔和第二孔壁金属化通孔通过导线相连；第十七孔壁金属化通孔、第三孔壁金属化通孔、1000欧级可调电阻、第四孔壁金属化通孔和第六孔壁金属化通孔通过导线依次相连；第十八孔壁金属化通孔和第十九孔壁金属化通孔通过导线连接；第十五孔壁金属化通孔、第八孔壁金属化通孔、第七孔壁金属化通孔、0.1兆欧级可调电阻、第十一孔壁金属化通孔、1兆欧级可调电阻、第十三孔壁金属化通孔、第十四孔壁金属化通孔和第十孔壁金属化通孔通过导线依次相连；第一孔壁金属化通孔和第十七孔壁金属化通孔之间连接有温敏电阻；在中间图形层上，第十五孔壁金属化通孔、第五孔壁金属化通孔和第四孔壁金属化通孔通过导线依次相连；在底部图形层上，第十八孔壁金属化通孔、第十九孔壁金属化通孔、2兆欧级可调电阻、第二十孔壁金属化通孔、0.2兆欧级可调电阻、第十六孔壁金属化通孔、第五孔壁金属化通孔、100欧级可调电阻、第九孔壁金属化通孔、10欧级可调电阻和第十二孔壁金属化通孔通过导线依次相连；第五孔壁金属化通孔和第四孔壁金属化通孔通过导线相连；10欧级可调电阻和第七孔壁金属化通孔通过导线相连；顶部图形层上与底部图形层上的两个第七孔壁金属化通孔通过导线相连。
8.进一步地，三个图形层在相同的位置处均设置有第一结构通孔和第二结构通孔，其中：第一结构通孔，用于供硅压阻压力传感器芯体的感压导管穿过；第二结构通孔，用于供硅压阻压力传感器芯体的紧固件穿过。
9.进一步地，硅压阻压力传感器芯体的型号为xt03j；第十九孔壁金属化通孔与硅压阻压力传感器芯体的v
out-引脚相连；第十四孔壁金属化通孔与硅压阻压力传感器芯体的v
out
+引脚相连；第十七孔壁金属化通孔与硅压阻压力传感器芯体的i
in
+引脚相连；第四孔壁金属化通孔与硅压阻压力传感器芯体的i
in-引脚相连。
10.提供一种应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板的制作方法，其包括以下步骤：s1、使用自动切片机或手动切片工装将生瓷卷料切制成8英寸
×
8英寸的瓷片；s2、在撕膜工装上利用真空吸附原理撕去瓷片背面支撑膜，并将瓷片放置于不锈钢托盘上置于真空烘箱中以120℃的温度烘烤20分钟；s3、采用紫外激光打孔方式在瓷片上完成二十个孔壁金属化通孔的成形；
s4、将各图形层的导线用印刷机通过丝网印刷方式印制于各层瓷片上，将印刷完成的瓷片放置于真空烘箱中以100℃的温度烘烤10分钟；s5、采用丝网印刷方式将电阻印刷至相应位置，放置于真空烘箱中以100℃的温度烘烤10分钟；s6、使用自动叠片机将打孔和印刷完成的瓷片进行叠片形成叠层体，并进行层压；s7、使用烧结炉对瓷片层压体进行烧结，得到烧结体；s8、对烧结体的二十个孔壁金属化通孔进行填充，在真空烘箱中以120℃的温度烘烤10分钟，并使用后烧炉进行后烧；s9、通过钨针去除通孔内多余的金属粉末，完成应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板的制作。
11.进一步地，在进行孔壁金属化通孔成形的同时采用紫外激光打孔方式在瓷片上完成两个结构通孔的成形。
12.进一步地，在步骤s6中，若需要对结构通孔进行填充，则使用硅橡胶或碳粉对结构通孔进行填充。
13.进一步地，步骤s6的具体方法为：使用自动叠片机将打孔和印刷完成的瓷片进行叠片形成叠层体，通过硅橡胶材质的包封布对叠层体进行包裹，并装入真空封装袋进行抽真空处理，处理完成后在2800~3000psi压力下进行等静压成形。
14.进一步地，步骤s8中对烧结体的二十个孔壁金属化通孔进行填充的具体方法为：采用钯银浆料对烧结体的二十个孔壁金属化通孔进行填充。
15.本发明的有益效果为：1、本发明利用激光调阻技术的扫描修调模式对补偿电阻进行精密修调，可以获得与补偿模型计算结果高度匹配的补偿电阻值，阻值误差≤
±
1%。在现有通过将表贴电阻焊接于有机基板的补偿方式中，如补偿模型计算所需补偿电阻为130欧，则只能用100欧的常规表贴电阻去近似替代，阻值误差高达30%；而在本发明中，可以通过激光调阻方法对100欧级的可调电阻进行修调，获得阻值精度为130
±
1.3欧的高精度补偿电阻，阻值精度较现有表贴电阻补偿方式提高了30倍，使补偿电阻阻值与补偿模型理论计算结果高度匹配，从而有效提高硅压阻传感器的输出精度。
16.2、本发明中的可调电阻rp、rs均由两个阻值相差10倍的串联电阻组成，以rs为例，可调电阻rs由100欧级可调电阻、10欧级可调电阻及其互连导线和孔壁金属化通孔构成，其中孔壁金属化可以通过连接金属导线对两个可调调阻视需要进行选择性短接，一般激光调阻的调阻上限为原电阻的3倍，因此通过激光调阻和金属导线的选择性短接，可调电阻rs可实现的阻值范围为10-30欧、100-330欧，与现有表贴电阻的固定阻值相比更具通用性，拓展了补偿基板的适用范围。
17.3、本发明实现了补偿电阻与基板的无源集成，与现有通过将表贴电阻焊接于有机基板的补偿方式相比，减少了表贴电阻这一工序，消除了由于焊膏印刷缺陷、回流曲线设置不合理等工序过程问题所带来的焊接质量隐患，也降低了焊膏印刷、回流焊接所带来的设备、工装成本；通过补偿电阻与基板一体化集成，从根源上解决了现有表贴电阻补偿方式中存在的补偿电阻种类繁多、管理困难的问题，在提高补偿基板集成度的同时大幅降低了基
板的制造成本。
18.4、本发明相对比现有fr-4环氧玻璃布层压基板具有更好的耐压性、耐腐蚀性与耐高温性。更好的耐压性可以使调阻基板用于更大量程的压力传感器，拓展了调阻基板的使用范围；更好的耐腐蚀性可以使调阻基板在酸性盐雾、湿热等海洋环境下具有更长的使用寿命；更好的耐高温性源于陶瓷基板在散热性能方面的优势，fr-4环氧玻璃布层压基板材料的导热系数一般为0.25 w/m.k，而氧化铝陶瓷的导热系数约为27w/m.k是fr-4环氧玻璃布层压基板材料的100倍，因此相较于现有fr-4环氧玻璃布层压基板，陶瓷基板更能适应航空航天领域对耐高温性的应用需求。
19.5、当电阻补偿模型进一步优化迭代需要增加补偿电阻数量时，现有表贴电阻补偿方式由于基板表面空间所限难以在不扩展基板面积的前提下实现补偿电阻的增加，本发明通过在陶瓷基板内层埋置印刷电阻方式实现补偿电阻数量的增加，为补偿基板的设计优化提供了可用的扩展空间。
附图说明
20.图1为应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板的电路原理图；图2为硅压阻压力传感器芯体的惠斯通电桥连接示意图；图3为顶部图形层的示意图；图4为中间图形层的示意图；图5为底部图形层的示意图；图6为测试时系统结构框图；图7为可调阻陶瓷基板与硅压阻压力传感器结合使用的示意图。
21.其中：1、顶部图形层；2、中间图形层；3、底部图形层；4、第一结构通孔；5、第二结构通孔；6、第一孔壁金属化通孔；7、第二孔壁金属化通孔；8、第三孔壁金属化通孔；9、第四孔壁金属化通孔；10、第五孔壁金属化通孔；11、第六孔壁金属化通孔；12、第七孔壁金属化通孔；13、第八孔壁金属化通孔；14、第九孔壁金属化通孔；15、第十孔壁金属化通孔；16、第十一孔壁金属化通孔；17、第十二孔壁金属化通孔；18、第十三孔壁金属化通孔；19、第十四孔壁金属化通孔；20、第十五孔壁金属化通孔；21、第十六孔壁金属化通孔；22、第十七孔壁金属化通孔；23、第十八孔壁金属化通孔；24、第十九孔壁金属化通孔；25、第二十孔壁金属化通孔；26、1000欧级可调电阻；27、0.1兆欧级可调电阻；28、1兆欧级可调电阻；29、2兆欧级可调电阻；30、0.2兆欧级可调电阻；31、100欧级可调电阻；32、10欧级可调电阻。
具体实施方式
22.下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
23.如图3、图4和图5所示，该应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板包括从上到下依次设置的顶部图形层1、中间图形层2和底部图形层3；三个图形层在相同位置处分别设置有二十个孔壁金属化通孔，同一位置处的三层孔壁金属化通孔相连；顶部图形层1上还设
置有1000欧级可调电阻26、1兆欧级可调电阻28和0.1兆欧级可调电阻27；底部图形层3上还设置有2兆欧级可调电阻29、0.2兆欧级可调电阻30、100欧级可调电阻31和10欧级可调电阻32；在顶部图形层1上，第一孔壁金属化通孔6和第二孔壁金属化通孔7通过导线相连；第十七孔壁金属化通孔22、第三孔壁金属化通孔8、1000欧级可调电阻26、第四孔壁金属化通孔9和第六孔壁金属化通孔11通过导线依次相连；第十八孔壁金属化通孔23和第十九孔壁金属化通孔24通过导线连接；第十五孔壁金属化通孔20、第八孔壁金属化通孔13、第七孔壁金属化通孔12、0.1兆欧级可调电阻27、第十一孔壁金属化通孔16、1兆欧级可调电阻28、第十三孔壁金属化通孔18、第十四孔壁金属化通孔19和第十孔壁金属化通孔15通过导线依次相连；第一孔壁金属化通孔6和第十七孔壁金属化通孔22之间连接有温敏电阻；在中间图形层2上，第十五孔壁金属化通孔20、第五孔壁金属化通孔10和第四孔壁金属化通孔9通过导线依次相连；在底部图形层3上，第十八孔壁金属化通孔23、第十九孔壁金属化通孔24、2兆欧级可调电阻29、第二十孔壁金属化通孔25、0.2兆欧级可调电阻30、第十六孔壁金属化通孔21、第五孔壁金属化通孔10、100欧级可调电阻31、第九孔壁金属化通孔14、10欧级可调电阻32和第十二孔壁金属化通孔17通过导线依次相连；第五孔壁金属化通孔10和第四孔壁金属化通孔9通过导线相连；10欧级可调电阻32和第七孔壁金属化通孔12通过导线相连；顶部图形层1上与底部图形层3上的两个第七孔壁金属化通孔12通过导线相连。
24.三个图形层在相同的位置处均设置有第一结构通孔4和第二结构通孔5，其中：第一结构通孔4，用于供硅压阻压力传感器芯体的感压导管穿过；第二结构通孔5，用于供硅压阻压力传感器芯体的紧固件穿过。
25.如图7所示，硅压阻压力传感器芯体的引脚穿过可调阻陶瓷基板对应位置的孔后与可调阻陶瓷基板进行焊接，由于焊点较少，一般采用手工方式进行即可。
26.该应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板的制作方法包括以下步骤：（1）使用自动切片机或手动切片工装将国产生瓷卷料切制成多个8英寸
×
8英寸的瓷片，在撕膜工装上利用真空吸附原理撕去瓷片背面支撑膜，放置于不锈钢托盘上置于真空烘箱中以120℃的温度烘烤20分钟，用以快速释放瓷片撕去支撑膜后的残余应力，使瓷片尺寸趋于稳定；（2）采用紫外激光打孔方式在各个瓷片上完成两个结构通孔和二十个孔壁金属化通孔的成形，相对于传统的机械打孔方式，紫外激光打孔可以对任意尺寸的孔进行加工成形，不需要定制专用工装和图形拟合，成形效率更高且孔的边缘更为圆滑；（3）按照设计图纸将各层的金属导线用印刷机通过丝网印刷方式印制于各层瓷片上，再将印刷完成的瓷片放置于真空烘箱中以100℃的温度烘烤10分钟，使印刷的金属导线干燥固化；随后按照设计图纸采用丝网印刷方式将电阻印刷至相应位置时，印刷时应借助对位标记进行对位印刷以保证电阻与金属导线的相对位置，避免出现短接、断路等缺陷，印刷完成后放置于真空烘箱中以100℃的温度烘烤10分钟，使印刷的电阻干燥固化；（4）使用自动叠片机将打孔和印刷完成的瓷片进行叠片形成叠层体，随后进行层压。层压工艺中两个较大的结构通孔是否需要填充需根据工艺试验结果来决定，如需要填充可以使用硅橡胶等弹性材料或者碳粉等可以在烧结过程中挥发的材料以保证在层压过
程中两个较大的结构通孔不会因为挤压而变形。层压时需先用硅橡胶材质的包封布对叠层体进行包裹，再装入真空封装袋进行抽真空处理，处理完成后在2800~3000psi压力下进行等静压成形；（5）层压完成后使用烧结炉对瓷片层压体进行烧结，烧结曲线的设置对烧结后形成的烧结体尺寸、致密度等具有重要影响，需要根据瓷片材料通过工艺试验进行确定，烧结完成后即可获得烧结体；（6）烧结体中二十个孔壁金属化通孔的孔壁金属层仍需要进行制备，在小批量试制中可以采用磁控溅射打底与电镀加厚的方式进行制备，本实施例中采用填孔印刷方式进行，即采用丝网印刷方式对二十个孔壁金属化通孔进行填充，填充时采用钯银浆料以满足可焊性要求，填充完成后先在真空烘箱中以120℃的温度烘烤10分钟使填孔浆料凝固，随后使用后烧炉对填孔印刷后的烧结体进行后烧；后烧完成后，用钨针去除通孔内多余的金属粉末即可完成应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板的制作。
27.在具体实施过程中，可以采用激光调阻技术的扫描修调模式对补偿电阻进行精密修调，可以获得与补偿模型计算结果高度匹配的补偿电阻值，阻值误差≤
±
1%。本发明中的可调电阻rp、可调电阻rs均由两个阻值相差10倍的串联电阻组成，通过激光调阻和金属导线的选择性短接，可调电阻可实现阻值的宽幅调整，与现有表贴电阻的固定阻值相比更具通用性。
28.在本发明的一个实施例中，硅压阻压力传感器芯体的型号为xt03j；第十九孔壁金属化通孔24与xt03j的v
out-引脚相连；第十四孔壁金属化通孔19与xt03j的v
out
+引脚相连；第十七孔壁金属化通孔22与xt03j的i
in
+引脚相连；第四孔壁金属化通孔9与xt03j的i
in-引脚相连。如图1所示，电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4为xt03j的惠斯通电桥的桥臂电阻，i
in
+和i
in-之间为满程温度补偿电路，主要由1000欧级可调电阻26和温敏电阻构成，用于修正硅压阻传感器的灵敏度温度漂移。v
out
+和v
out-之间为零点温度补偿电路，从v
out
+端开始由顶层图形层中的1兆欧级可调电阻28、0.1兆欧级可调电阻27、及其互连导线构成图1中v
out
+端的可调电阻rp。10欧级可调电阻32、100欧级可调电阻31及其互连导线构成可调电阻rs。v
out-端的可调电阻rp由0.2兆欧级可调电阻30、2兆欧级可调电阻29及其互连导线构成。由两个可调电阻rp、一个可调电阻rs及其互连导线构成的零点温度补偿电路，通过焊接于金属化通孔的传感器芯体引脚与传感器芯体芯片上的四个桥臂电阻相连（如电路原理图中所示），用于修正硅压阻传感器的零点温度漂移。通过满程温度补偿电路和零点温度补偿电路，可以修正硅压阻传感器的灵敏度温度漂移和零点温度漂移，实现硅压阻压力传感器温度补偿的应用需求。
29.在该实施例中，应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板上的可调电阻阻值需要根据硅压阻压力传感器芯体输出测试结果来确定。测试时按照图6所示连接电路和气路，将直流电源设置为10v，根据产品测试要求设置压力控制器的测试压力点和高低温箱的温度曲线，采用多通道测试系统对硅压阻传感器芯体进行输出测试，结合温度补偿电路自动计算软件确定各可调阻电阻的具体阻值。在本实施例中，根据某硅压阻压力传感器芯体输出测试结果，所需满程温度补偿电阻为1500欧，v
out
+端的零点温度补偿电阻rp为1.65兆欧、v
out-端的rp为0.53兆欧、rs为220欧。使用激光调阻机选用l-cut模式以程序控制方式将1000欧级可调电阻26调阻至1500欧用以满足满程温度补偿需求；将1兆欧级可调电阻28调
阻至1.55兆欧，加上串联的0.1兆欧级可调电阻27即可形成v
out
+端的补偿电阻rp；将0.2兆欧级可调电阻30调阻至0.53兆欧，并用带绝缘层的导线将2兆欧级可调电阻29短接，形成v
out-端的补偿电阻rp；将10欧级可调电阻32调阻至20欧，将100欧级可调电阻31调阻至200欧，形成补偿电阻rs，用以满足零点温度补偿需求。
30.在本实施例中，应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板调阻完成后采用手工点焊方式与硅压阻压力传感器芯体的引脚进行焊接，焊接完成后参照图6连接电路和气路进行输出测试，测试时在-40℃至150℃温度范围内，每隔10℃测试零点输出电压和满程输出电压的输出漂移。测试结果表明零点输出电压的最大输出漂移为0. 015% fs /℃，满程输出电压的最大输出温漂为0. 018%fs /℃，满足输出漂移小于等于
±
0.025 fs /℃的指标要求，证明了本发明提出的应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板可以在硅压阻压力传感器的温度补偿中获得成功应用。
31.由于不同的硅压阻压力传感器具有不同的电路结构，因此当硅压阻压力传感器为其他型号时，本发明在满程温度补偿电路和零点温度补偿电路中预留了多个孔壁金属化通孔，可以匹配不同型号的硅压阻压力传感器（例如xt02j系列硅压阻压力传感器）的引脚位置，使得大部分硅压阻压力传感器均可与本可调阻陶瓷基板进行直接匹配使用。
32.在具体实施过程中，部分硅压阻压力传感器只需要一个电阻rp进行补偿即可，此时可以将另外一个电阻rp通过激光划断，具体采用哪个电阻rp进行补偿，可以通过图1中的单刀双掷开关测定单个电阻rp的补偿效果而定。

技术特征：

1.一种应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板，其特征在于，包括从上到下依次设置的顶部图形层（1）、中间图形层（2）和底部图形层（3）；三个图形层在相同位置处分别设置有二十个孔壁金属化通孔，同一位置处的三层孔壁金属化通孔相连；顶部图形层（1）上还设置有1000欧级可调电阻（26）、1兆欧级可调电阻（28）和0.1兆欧级可调电阻（27）；底部图形层（3）上还设置有2兆欧级可调电阻（29）、0.2兆欧级可调电阻（30）、100欧级可调电阻（31）和10欧级可调电阻（32）；在顶部图形层（1）上，第一孔壁金属化通孔（6）和第二孔壁金属化通孔（7）通过导线相连；第十七孔壁金属化通孔（22）、第三孔壁金属化通孔（8）、1000欧级可调电阻（26）、第四孔壁金属化通孔（9）和第六孔壁金属化通孔（11）通过导线依次相连；第十八孔壁金属化通孔（23）和第十九孔壁金属化通孔（24）通过导线连接；第十五孔壁金属化通孔（20）、第八孔壁金属化通孔（13）、第七孔壁金属化通孔（12）、0.1兆欧级可调电阻（27）、第十一孔壁金属化通孔（16）、1兆欧级可调电阻（28）、第十三孔壁金属化通孔（18）、第十四孔壁金属化通孔（19）和第十孔壁金属化通孔（15）通过导线依次相连；第一孔壁金属化通孔（6）和第十七孔壁金属化通孔（22）之间连接有温敏电阻；在中间图形层（2）上，第十五孔壁金属化通孔（20）、第五孔壁金属化通孔（10）和第四孔壁金属化通孔（9）通过导线依次相连；在底部图形层（3）上，第十八孔壁金属化通孔（23）、第十九孔壁金属化通孔（24）、2兆欧级可调电阻（29）、第二十孔壁金属化通孔（25）、0.2兆欧级可调电阻（30）、第十六孔壁金属化通孔（21）、第五孔壁金属化通孔（10）、100欧级可调电阻（31）、第九孔壁金属化通孔（14）、10欧级可调电阻（32）和第十二孔壁金属化通孔（17）通过导线依次相连；第五孔壁金属化通孔（10）和第四孔壁金属化通孔（9）通过导线相连；10欧级可调电阻（32）和第七孔壁金属化通孔（12）通过导线相连；顶部图形层（1）上与底部图形层（3）上的两个第七孔壁金属化通孔（12）通过导线相连。2.根据权利要求1所述的应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板，其特征在于，三个图形层在相同的位置处均设置有第一结构通孔（4）和第二结构通孔（5），其中：第一结构通孔（4），用于供硅压阻压力传感器芯体的感压导管穿过；第二结构通孔（5），用于供硅压阻压力传感器芯体的紧固件穿过。3.根据权利要求2所述的应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板，其特征在于，硅压阻压力传感器芯体的型号为xt03j；第十九孔壁金属化通孔（24）与硅压阻压力传感器芯体的v
out-引脚相连；第十四孔壁金属化通孔（19）与硅压阻压力传感器芯体的v
out
+引脚相连；第十七孔壁金属化通孔（22）与硅压阻压力传感器芯体的i
in
+引脚相连；第四孔壁金属化通孔（9）与硅压阻压力传感器芯体的i
in-引脚相连。4.一种如权利要求1~3任一所述的应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、使用自动切片机或手动切片工装将生瓷卷料切制成8英寸
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8英寸的瓷片；s2、在撕膜工装上利用真空吸附原理撕去瓷片背面支撑膜，并将瓷片放置于不锈钢托盘上置于真空烘箱中以120℃的温度烘烤20分钟；s3、采用紫外激光打孔方式在瓷片上完成二十个孔壁金属化通孔的成形；s4、将各图形层的导线用印刷机通过丝网印刷方式印制于各层瓷片上，将印刷完成的
瓷片放置于真空烘箱中以100℃的温度烘烤10分钟；s5、采用丝网印刷方式将电阻印刷至相应位置，放置于真空烘箱中以100℃的温度烘烤10分钟；s6、使用自动叠片机将打孔和印刷完成的瓷片进行叠片形成叠层体，并进行层压；s7、使用烧结炉对瓷片层压体进行烧结，得到烧结体；s8、对烧结体的二十个孔壁金属化通孔进行填充，在真空烘箱中以120℃的温度烘烤10分钟，并使用后烧炉进行后烧；s9、通过钨针去除通孔内多余的金属粉末，完成应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板的制作。5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，在进行孔壁金属化通孔成形的同时采用紫外激光打孔方式在瓷片上完成两个结构通孔的成形。6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，在步骤s6中，若需要对结构通孔进行填充，则使用硅橡胶或碳粉对结构通孔进行填充。7.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，步骤s6的具体方法为：使用自动叠片机将打孔和印刷完成的瓷片进行叠片形成叠层体，通过硅橡胶材质的包封布对叠层体进行包裹，并装入真空封装袋进行抽真空处理，处理完成后在2800~3000psi压力下进行等静压成形。8.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，步骤s8中对烧结体的二十个孔壁金属化通孔进行填充的具体方法为：采用钯银浆料对烧结体的二十个孔壁金属化通孔进行填充。

技术总结

本发明公开了一种应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板及其制作方法，涉及传感器技术领域，应用于硅压阻压力传感器的可调阻陶瓷基板包括从上到下依次设置的顶部图形层、中间图形层和底部图形层；三个图形层在相同位置处分别设置有二十个孔壁金属化通孔，同一位置处的三层孔壁金属化通孔相连；顶部图形层上还设置有1000欧级可调电阻、1兆欧级可调电阻和0.1兆欧级可调电阻；底部图形层上还设置有2兆欧级可调电阻、0.2兆欧级可调电阻、100欧级可调电阻和10欧级可调电阻。本发明可以对不同型号的硅压阻压力传感器进行有效地温度补偿。号的硅压阻压力传感器进行有效地温度补偿。号的硅压阻压力传感器进行有效地温度补偿。