专利名称：用于周边固支圆形平膜片钢杯的薄膜应变电阻的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及薄膜应变电阻，尤其涉及用于周边固支圆形平膜片钢杯的薄膜应变电阻的技术改进。
背景技术：
薄膜压力传感器自1951年美国申请专利以来，压力传感器的弹性体钢杯至今大多数采用周边固支圆形平膜片钢杯，在钢杯的平膜片上仅布置四个平行的条形栅状薄膜应变电阻或者四个较复杂的薄膜应变电阻，构成惠斯登电桥。这种方式构成的电桥，其桥臂四个电阻的阻值离散性较大，传感器配阻很困难，给传感器的后工序生产带来很多不便，使其性能受到较大影响；另外一旦桥臂的一个电阻或多个电阻与钢杯的绝缘性能失效，将带来产品无法弥补的缺陷，使得产品成品率大大降低。
发明内容
本实用新型所要解决技术的问题是，提供一种位于正交轴线上且由四个内电阻、四个外电阻构成的四个薄膜应变电阻栅和一个薄膜条形电阻组所组成的、配阻容易、补偿方便、成品率大大提高的用于周边固支圆形平膜片钢杯的薄膜应变电阻。
为此，本实用新型的技术方案是一种用于周边固支圆形平膜片钢杯的薄膜应变电阻，由四个完全相同的薄膜应变电阻栅和一个薄膜条形电阻组组成，其特征是四个薄膜应变电阻栅均匀分布在内径为φ11mm的钢杯平膜片的正交轴线上，各薄膜应变电阻栅内端距中心轴交点0.28mm，外端距中心轴交点5.2mm；薄膜条形电阻组位于正交轴线的任意一端，垂直轴线且对称分布，距中心轴交点6mm。
所述的薄膜应变电阻栅由内电阻焊盘、内电阻焊盘引线条、六条内电阻栅条、五条内电阻连接条、内电阻公共焊盘引线条、公共焊盘、外电阻公共焊盘引线条、五条外电阻连接条、六条外电阻栅条、外电阻焊盘引线条、外电阻焊盘连接而成，其中六条尺寸为长560μm、宽25μm至40μm的内电阻栅条由五条长100μm、宽100μm的内电阻连接条串行连接，构成一个内电阻；六条内电阻栅条彼此平行，间距为20μm至40μm；六条尺寸为长560μm、宽25μm至40μm的外电阻栅条由五条长100μm、宽100μm的外电阻连接条串行连接，构成一个外电阻；六条外电阻栅条彼此平行，间距为20μm至40μm。
所述的内电阻栅条的一端通过尺寸为0.6mm×0.4mm的内电阻焊盘引线条与1mm×1mm的内电阻焊盘连接，内电阻栅条的另一端通过1.4mm×0.4mm的内电阻公共焊盘引线条与尺寸为1mm×1mm的公共焊盘相连；外电阻栅条的一端通过尺寸为0.6mm×0.4mm的外电阻焊盘引线条与1mm×1mm的外电阻焊盘连接，外电阻栅条的另一端通过1.0mm×0.4mm的外电阻公共焊盘引线条与尺寸为1mm×1mm的公共焊盘相连。
所述的薄膜条形电阻组长5.2mm、宽0.7mm，由四个尺寸为0.7mm×0.7mm的条形电阻焊盘，以及由条形电阻焊盘相间分隔为1.2mm×0.7mm、0.7mm×0.7mm、0.5mm×0.7mm的三个补偿电阻组成。
由于采用了上述结构改进，薄膜应变电阻栅由位于一个轴线上的二个增加到位于二个正交轴线上的四个，同时增加一个位于任意轴线上的薄膜条形电阻组，这样就拥有了四个内电阻、四个外电阻，它们可以任意配对构成二个应变电阻桥。桥臂电阻的离散性、绝缘性能失效所带来的影响有了解决的办法，同时由薄膜条形电阻组所构成的与桥臂电阻材料一样、温度系数相同的补偿电阻，可方便地平衡电桥的零点，实现非温度补偿的零点补偿技术，大大提高产品的质量与成品率。
以下结合附图对本实用新型作出说明。
图1为本实用新型的总体平面示意图。
图2为薄膜应变电阻栅的结构示意图。
图3为薄膜条形电阻组的结构示意图。
图4为钢杯结构剖视示意图。
具体实施方式
如图1、4所示一种用于周边固支圆形平膜片钢杯的薄膜应变电阻，由四个完全相同的薄膜应变电阻栅1、2、3、4和一个薄膜条形电阻组5组成，其中薄膜应变电阻栅1、3处于钢杯7的内径为φ11mm的平膜片6的纵轴上；薄膜应变电阻栅2、4处于钢杯7的内径为φ11mm的平膜片6的横轴上，整体看来，薄膜应变电阻栅2、3、4是薄膜应变电阻栅1沿正交轴中心在平面上逆时钟旋转90°、180°、270°得到。四个薄膜应变电阻栅1、2、3、4的内端距中心轴交点0.28mm，外端距中心轴交点5.2mm。薄膜条形电阻组5位于正交轴线的任意一端(图1标示位于Y轴正方面)，垂直轴线且对称分布，距中心轴交点6mm。
如图2所示薄膜应变电阻栅1或2或3或4由内电阻焊盘8、内电阻焊盘引线条15、六条内电阻栅条13、五条内电阻连接条11、内电阻公共焊盘引线条17、公共焊盘10、外电阻公共焊盘引线条18、五条外电阻连接条12、六条外电阻栅条14、外电阻焊盘引线条16、外电阻焊盘9连接而成，其中六条尺寸为长560μm、宽25μm至40μm的内电阻栅条13由五条长100μm、宽100μm的内电阻连接条11串行连接，构成一个内电阻；六条内电阻栅条13彼此平行，间距为20μm至40μm；六条尺寸为长560μm、宽25μm至40μm的外电阻栅条14由五条长100μm、宽100μm的外电阻连接条12串行连接，构成一个外电阻；六条外电阻栅条14彼此平行，间距为20μm至40μm。
如图2所示内电阻栅条13的一端通过尺寸为0.6mm×0.4mm的内电阻焊盘引线条15与1mm×1mm的内电阻焊盘8连接，内电阻栅条13的另一端通过1.4mm×0.4mm的内电阻公共焊盘引线条17与尺寸为1mm×1mm的公共焊盘10相连；外电阻栅条14的一端通过尺寸为0.6mm×0.4mm的外电阻焊盘引线条16与1mm×1mm的外电阻焊盘9连接，外电阻栅条14的另一端通过1.0mm×0.4mm的外电阻公共焊盘引线条18与尺寸为1mm×1mm的公共焊盘10相连。
如图3所示薄膜条形电阻组5长5.2mm、宽0.7mm，由四个尺寸为0.7mm×0.7mm的条形电阻焊盘19，以及由条形电阻焊盘19相间分隔为1.2mm×0.7mm的补偿电阻20、0.7mm×0.7mm的补偿电阻21、0.5mm×0.7mm的补偿电阻22组成。由于三个补偿电阻的大小不一样，其阻值也就各不相同，而它们的材质与桥臂电阻材质一样，温度系数也就和桥臂电阻的温度系数相同，这样可方便地对由二个薄膜应变电阻栅构成的电桥进行零点补偿，实现非温度补偿的零点补偿技术，使产品的性能大大提高。
四个薄膜应变电阻栅制作完之后，通过测试，可选择电阻一致性最好，桥臂与钢杯之间绝缘电阻最大的二个薄膜应变电阻栅构成一个电桥，这样不再因一个或二个薄膜应变电阻栅桥臂电阻离散性大、绝缘性能失效而造成整个产品报废，大大提高了产品的成品率。
本实用新型例中钢杯平膜片内径为φ11mm，如果将该内径值乘以一个大于0.5小于3的系数，将产生一个不同内径大小的平膜片系列，对应该系列的薄膜应变电阻栅和薄膜条形电阻组的大小只需作相应改变即可，这些改变也属于本实用新型的保护之中。
权利要求1.一种用于周边固支圆形平膜片钢杯的薄膜应变电阻，由四个完全相同的薄膜应变电阻栅和一个薄膜条形电阻组组成，其特征是四个薄膜应变电阻栅均匀分布在内径为φ11mm的钢杯平膜片的正交轴线上，各薄膜应变电阻栅内端距中心轴交点0.28mm，外端距中心轴交点5.2mm；薄膜条形电阻组位于正交轴线的任意一端，垂直轴线且对称分布，距中心轴交点6mm。
2.如权利要求书1所述的用于周边固支圆形平膜片钢杯的薄膜应变电阻，其特征是所述的薄膜应变电阻栅由内电阻焊盘、内电阻焊盘引线条、六条内电阻栅条、五条内电阻连接条、内电阻公共焊盘引线条、公共焊盘、外电阻公共焊盘引线条、五条外电阻连接条、六条外电阻栅条、外电阻焊盘引线条、外电阻焊盘连接而成，其中六条尺寸为长560μm、宽25μm至40μm的内电阻栅条由五条长100μm、宽100μm的内电阻连接条串行连接，构成一个内电阻；六条内电阻栅条彼此平行，间距为20μm至40μm；六条尺寸为长560μm、宽25μm至40μm的外电阻栅条由五条长100μm、宽100μm的外电阻连接条串行连接，构成一个外电阻；六条外电阻栅条彼此平行，间距为20μm至40μm。
3.如权利要求书2所述的用于周边固支圆形平膜片钢杯的薄膜应变电阻，其特征是所述的内电阻栅条的一端通过尺寸为0.6mm×0.4mm的内电阻焊盘引线条与1mm×1mm的内电阻焊盘连接，内电阻栅条的另一端通过1.4mm×0.4mm的内电阻公共焊盘引线条与尺寸为1mm×1mm的公共焊盘相连；外电阻栅条的一端通过尺寸为0.6mm×0.4mm的外电阻焊盘引线条与1mm×1mm的外电阻焊盘连接，外电阻栅条的另一端通过1.0mm×0.4mm的外电阻公共焊盘引线条与尺寸为1mm×1mm的公共焊盘相连。
4.如权利要求1所述的用于周边固支圆形平膜片钢杯的薄膜应变电阻，其特征是所述的薄膜条形电阻组长5.2mm、宽0.7mm，由四个尺寸为0.7mm×0.7mm的条形电阻焊盘，以及由条形电阻焊盘相间分隔为1.2mm×0.7mm、0.7mm×0.7mm、0.5mm×0.7mm的三个补偿电阻组成。
专利摘要一种用于周边固支圆形平膜片钢杯的薄膜应变电阻，由四个完全相同的薄膜应变电阻栅和一个薄膜条形电阻组组成，其特征是四个薄膜应变电阻栅均匀分布在内径为φ11mm的钢杯平膜片的正交轴线上，各薄膜应变电阻栅内端距中心轴交点0.28mm，外端距中心轴交点5.2mm。薄膜条形电阻组位于正交轴线的任意一端，垂直轴线且对称分布，距中心轴交点6mm。任意两个薄膜应变电阻栅可构成一个电桥。由于有了两个备用的薄膜应变电阻栅不因桥臂电阻的离散性、绝缘性能失效而影响产品的合格率。同时由薄膜条形电阻组所构成的与桥臂电阻温度系数相同的补偿电阻，可方便地平衡电桥的零点，实现非温度补偿的零点补偿技术，大大提高产品的质量。
文档编号G01L9/04GK2541830SQ01257599
公开日2003年3月26日 申请日期2001年12月25日 优先权日2001年12月25日
发明者雷卫武, 杨彪, 安志超 申请人:湖南长沙索普测控技术有限公司