초록

본 발명은 금속 다이어프램을 이용한 스트레인게이지타입 박막형 압력센서에 관한 것으로 스테인레스강에 수압부 역할을 하는 다이어프램을 일체로 형성하고 압력범위는 다이어프램의 두께로 결정된다. 금속다이이프램과 일체형으로 그 위에 절연막으로 실리콘질화산화막을 형성하고 압력을 감지할 수 있는 세라믹 박막저항체를 감도를 높일수 있는 휘스톤브릿지 형태로 4개의 고저항으로 형성하여 그 위에 보호막과 전극막을 형성 후 최종보호막으로 전체를 패키징하여 압력을 측정할 수 있는 소자이다.

대표청구항 ▼

금속 다이어프램이 구비된 압력측정센서의 제조방법에 있어서,상기 금속 다이어프램이 구비된 압력측정센서의 제조방법은,스테인레스강으로 제조된 측정본체상에 석출경화형스테인레스강 630 다이어프램을 CNC 가공하여 다이어프램판을 가공하고 표면의 평탄화를 위하여 그라인딩후 램핑 및 폴리싱을 수행하여 조도Rm≤0.1㎛, 평탄도 Fm≤1㎛로 표면을 형성하여 스테인레스강 측정본체상에 측정본체와 일체로 다이어프램판을 가공시키는 단계와, 상기 다이어프램판상에 기상증착방법에 의하여 산소가스와 질화가스를 사용하여 실리콘질화산화막으로 이루어진 1~3㎛의 두

금속 다이어프램이 구비된 압력측정센서의 제조방법에 있어서,상기 금속 다이어프램이 구비된 압력측정센서의 제조방법은,스테인레스강으로 제조된 측정본체상에 석출경화형스테인레스강 630 다이어프램을 CNC 가공하여 다이어프램판을 가공하고 표면의 평탄화를 위하여 그라인딩후 램핑 및 폴리싱을 수행하여 조도Rm≤0.1㎛, 평탄도 Fm≤1㎛로 표면을 형성하여 스테인레스강 측정본체상에 측정본체와 일체로 다이어프램판을 가공시키는 단계와, 상기 다이어프램판상에 기상증착방법에 의하여 산소가스와 질화가스를 사용하여 실리콘질화산화막으로 이루어진 1~3㎛의 두께로 절연막을 형성하는 단계와, 상기 절연막상에 세라믹감지막을 증착코팅시키고, 그 위에 감광액을 코팅하고, 상기 감광액상에 인접한 감지선간의 최소선간격을 20~50㎛, 선폭을 최소 10~40㎛로 하여 설계하고, 4개의 저항을 휘스톤브릿지 형태로 제1및제2압축저항체(R1,R3)는 압축응력이 100Mpa까지 되도록 수압부 가장자리부분에 가깝게 여러개의 굽은 형태로 형성하였고, 제1및제2인장저항체(R2, R4)는 인장응력이 100Mpa까지 되도록 수압부의 중앙부분에 여러개의 굽은 형태로 형성하여 스트레인 감도가 게이지율 30까지 되게 형성된 패턴마스크를 코팅시키고 UV광에 노출시키고 현상시키고 애칭액에 처리시키고 건조시켜 세라믹 박막저항체를 형성시키는 단계와, 상기 세라믹 박막저항체를 외부로부터 보호하기 위하여 기상증착기를 사용하여 실리콘질화산화막을 이루는 물질을 1~3㎛의 두께로 코팅하고 전극을 형성하기 위해 접속부를 마련하는 공정을 수행하는 보호막 형성단계와, 상기 접속부의 전극모양에 세도우 마스크를 이용하여 기판과 접착성을 높이기 위해 크롬금속 또는 니켈크롬합금을 0.03~0.1㎛의 두께로 코팅하고 그위에 니켈박막 및 금박막을 코팅하여 전극막을 형성시키는 단계와, 상기 보호막위에 외부환경의 오염 및 훼손으로부터 보호하기 위해서 실리콘액상을 스크린프린터를 사용하여 10㎛~20㎛의 두께로 실리콘보호막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 다이어프램이 구비된 압력측정센서의 제조방법.