一种用于陶瓷基板的生产工艺的制作方法

1.本发明属于陶瓷压力传感器技术领域，具体地，涉及一种用于陶瓷基板的生产工艺。


背景技术：

2.陶瓷压力传感器，广泛的应用于工业、医疗、教育等各个领域中，用来测量液态或气态流体的压力；例如专利号为cn201910227574.5的中国发明专利就公开了一种陶瓷压力传感器的制备方法，1)选用氧化铝陶瓷为基座，清洗干净后烘干，在陶瓷基座弹性膜片处印刷银钯导体浆料，室温下静置，然后进行干燥，干燥完成后置于高温炉中进行一次烧结，烧结完成后冷却至室温；2)在氧化铝陶瓷为基座的指定位置处通过丝网印刷将厚膜浆料承印在氧化铝陶瓷为基板表面；3)将承印有厚膜浆料的氧化铝陶瓷为基板置于红外光灯下进行干燥，然后置于高温炉内进行二次烧结，冷却，即得。
3.陶瓷基板是需要开设通孔的，用来承受气体或液体的流体压力，在实际工作中，现有的陶瓷基板在使用中，存在测量稳定性不够好、精度不够的问题，而且在封堵印刷锡膏时，传统的焊锡膏工艺中，卤化物是锡膏组成材料中的活性成分，它具有表面净化的作用，在焊接时保护焊锡不被氧化，同时还能除去金属表面的氧化膜。因此传统的焊锡膏中加入大量的卤素来清除金属铋的氧化物；但是，焊后残留的卤化物会发生电子迁移而降低了绝缘阻抗，甚至会腐蚀基板。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于陶瓷基板的生产工艺。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种用于陶瓷基板的生产工艺，所述陶瓷基板上设有承压通孔，包括对所述陶瓷基板正面印刷形成正面导体、一次烧结、对所述陶瓷基板进行反面印刷形成反面导体、二次烧结步骤，还包括将所述承压通孔一端封堵的封堵步骤。
7.进一步地：所述封堵步骤包括在所述正面导体或反面导体印刷锡膏，再放置密封金属盖将承压通孔一端盖住，再采用smt＞回流焊将所述密封金属盖和所述陶瓷基板焊接成一体，形成对所述承压通孔一端封堵。
8.进一步地：所述锡膏由助焊剂和合金粉末按照10-11∶89-90的重量比混合而成，所述助焊剂包括如下步骤制成：
9.步骤s1、将氢化松香和聚乙二醇加入圆底烧瓶中，加入氧化锌后置于微波反应器中，升温至220-240℃，保温反应2h，反应结束后趁热过滤，用石油醚萃取两次，取上层溶液，分离下层液体，减压蒸馏除去石油醚，控制氢化松香和聚乙二醇的摩尔比为1∶1.2-1.5，氧化锌的用量为氢化松香重量的1-1.5％；
10.步骤s2、将制备出的中间体1和柠檬酸加入反应釜中，升温至130-150℃，在500w下反应2h，制得改性松香，控制中间体1和柠檬酸的摩尔比为1∶1；
11.步骤s1中氧化锌作为催化剂，氢化松香和聚乙二醇反应生成中间体1，步骤s2中中间体1与柠檬酸反应，生成改性松香，反应过程如下所示：
[0012][0013]
通过在氢化松香结构中引入羧基，增大改性松香中的羧基含量，能够在焊接时更快的清除金属表面的氧化膜，而且以松香为基体，能够在焊接结束后形成一层致密的有机膜，起到隔绝空气的作用，防止熔融焊料被二次氧化。
[0014]
步骤s3、按重量比计，将80-100份乙二醇升温至100℃，之后加入3-8份改性松香，匀速搅拌30min后降温至75℃，依次加入0.3-2.5份活性剂、0.1-0.3份苯丙三氮唑和0.1-0.3份触变剂，匀速搅拌制得混合液，之后降温至室温，静置24h，研磨，制得助焊剂。
[0015]
进一步地：所述活性剂为水杨酸和辛二酸以4∶1的重量比混合而成；所述触变剂为脂肪酸酰胺和氢化蓖麻油以1∶1的重量比混合而成。
[0016]
进一步地：在完成焊接后对所述密封金属盖外表面进行处理，使得所述密封金属盖外表面平面度为0.001-0.002。
[0017]
进一步地：所述密封金属盖包括和所述陶瓷基板接触的铜板层以及和所述铜板层连接的铝板层。
[0018]
进一步地：所述铜板层的厚度大于所述铝板层的厚度。
[0019]
一种用于陶瓷基板的生产工艺，所述铜板层设有伸入承压通孔内的延伸体，所述延伸体和所述承压通孔间隙配合。
[0020]
本发明的有益效果：
[0021]
本发明通过封堵工艺，提高了传感器的使用寿命、稳定性以及精度性；而且本发明制备出一种锡膏，由助焊剂和合金粉末制成，其中助焊剂在制备过程中先制备出一种改性松香，通过在氢化松香结构中引入羧基，增大改性松香中的羧基含量，能够在焊接时更快的清除金属表面的氧化膜，而且以松香为基体，能够在焊接结束后形成一层致密的有机膜，起到隔绝空气的作用，防止熔融焊料被二次氧化，配方中不含卤族元素，在起到高效清除金属表面氧化膜的同时减少对金属基材的伤害，防止被腐蚀。
附图说明
[0022]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]
图1为本发明本发明陶瓷基板的结构示意图。
[0024]
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0025]
1、陶瓷基板；2、承压通孔；3、密封金属盖。
具体实施方式
[0026]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027]
实施例1
[0028]
请参阅图1所示，本发明为一种用于陶瓷基板的生产工艺，所述陶瓷基板1上设有承压通孔2，对所述陶瓷基板正面印刷形成正面导体、一次烧结、对所述陶瓷基板进行反面印刷形成反面导体、二次烧结步骤，因为上述工艺都是现有技术，本技术中就不再详述了，在本技术中，陶瓷基板的生产工艺还包括将所述承压通孔一端封堵的封堵步骤，通过封堵步骤，实现了对承压通孔一端的密封。
[0029]
所述封堵步骤包括在所述正面导体或反面导体处印刷锡膏，再放置密封金属盖3将承压通孔一端盖住，然后采用smt》回流焊将所述密封金属盖和所述陶瓷基板焊接成一体，形成对所述承压通孔一端封堵，是的上述承压通孔形成一端密封的效果，采用焊接的方式即实现了对于承压通孔一端的有效密封，又保证了在受到气体或液体压力的时候，密封的稳定性，进而保证了整个压力传感器的稳定性，也保证了其高精度性。
[0030]
在完成焊接后对所述密封金属盖外表面进行处理，使得所述密封金属盖外表面平面度为0.001。
[0031]
实施例2
[0032]
请参阅图1所示，本发明为一种用于陶瓷基板的生产工艺，所述陶瓷基板1上设有承压通孔2，对所述陶瓷基板正面印刷形成正面导体、一次烧结、对所述陶瓷基板进行反面印刷形成反面导体、二次烧结步骤，因为上述工艺都是现有技术，本技术中就不再详述了，在本技术中，陶瓷基板的生产工艺还包括将所述承压通孔一端封堵的封堵步骤，通过封堵步骤，实现了对承压通孔一端的密封。
[0033]
所述封堵步骤包括在所述正面导体或反面导体处印刷锡膏，再放置密封金属盖3将承压通孔一端盖住，然后采用smt》回流焊将所述密封金属盖和所述陶瓷基板焊接成一体，形成对所述承压通孔一端封堵，是的上述承压通孔形成一端密封的效果，采用焊接的方式即实现了对于承压通孔一端的有效密封，又保证了在受到气体或液体压力的时候，密封的稳定性，进而保证了整个压力传感器的稳定性，也保证了其高精度性。
[0034]
在完成焊接后对所述密封金属盖外表面进行处理，使得所述密封金属盖外表面平面度为0.002。
[0035]
实施例3
[0036]
所述锡膏由助焊剂和合金粉末(sac305锡粉)按照10∶90的重量比混合而成，所述助焊剂包括如下步骤制成：
[0037]
步骤s1、将氢化松香和聚乙二醇加入圆底烧瓶中，加入氧化锌后置于微波反应器中，升温至220℃，保温反应2h，反应结束后趁热过滤，用石油醚萃取两次，取上层溶液，分离下层液体，减压蒸馏除去石油醚，控制氢化松香和聚乙二醇的摩尔比为1∶1.2，氧化锌的用量为氢化松香重量的1％；
[0038]
步骤s2、将制备出的中间体1和柠檬酸加入反应釜中，升温至130℃，在500w下反应
2h，制得改性松香，控制中间体1和柠檬酸的摩尔比为1∶1；
[0039]
步骤s3、按重量比计，将80份乙二醇升温至100℃，之后加入3份改性松香，匀速搅拌30min后降温至75℃，依次加入0.3份活性剂、0.1份苯丙三氮唑和0.1份触变剂，匀速搅拌制得混合液，之后降温至室温，静置24h，研磨，制得助焊剂。
[0040]
所述活性剂为水杨酸和辛二酸以4∶1的重量比混合而成；所述触变剂为脂肪酸酰胺和氢化蓖麻油以1∶1的重量比混合而成。
[0041]
实施例4
[0042]
所述锡膏由助焊剂和合金粉末(sac305锡粉)按照11∶89的重量比混合而成，所述助焊剂包括如下步骤制成：
[0043]
步骤s1、将氢化松香和聚乙二醇加入圆底烧瓶中，加入氧化锌后置于微波反应器中，升温至230℃，保温反应2h，反应结束后趁热过滤，用石油醚萃取两次，取上层溶液，分离下层液体，减压蒸馏除去石油醚，控制氢化松香和聚乙二醇的摩尔比为1∶1.4，氧化锌的用量为氢化松香重量的1.2％；
[0044]
步骤s2、将制备出的中间体1和柠檬酸加入反应釜中，升温至140℃，在500w下反应2h，制得改性松香，控制中间体1和柠檬酸的摩尔比为1∶1；
[0045]
步骤s3、按重量比计，将90份乙二醇升温至100℃，之后加入5份改性松香，匀速搅拌30min后降温至75℃，依次加入1.5份活性剂、0.2份苯丙三氮唑和0.2份触变剂，匀速搅拌制得混合液，之后降温至室温，静置24h，研磨，制得助焊剂。
[0046]
所述活性剂为水杨酸和辛二酸以4∶1的重量比混合而成；所述触变剂为脂肪酸酰胺和氢化蓖麻油以1∶1的重量比混合而成。
[0047]
实施例5
[0048]
所述锡膏由助焊剂和合金粉末(sac305锡粉)按照10∶90的重量比混合而成，所述助焊剂包括如下步骤制成：
[0049]
步骤s1、将氢化松香和聚乙二醇加入圆底烧瓶中，加入氧化锌后置于微波反应器中，升温至240℃，保温反应2h，反应结束后趁热过滤，用石油醚萃取两次，取上层溶液，分离下层液体，减压蒸馏除去石油醚，控制氢化松香和聚乙二醇的摩尔比为1∶1.5，氧化锌的用量为氢化松香重量的1.5％；
[0050]
步骤s2、将制备出的中间体1和柠檬酸加入反应釜中，升温至150℃，在500w下反应2h，制得改性松香，控制中间体1和柠檬酸的摩尔比为1∶1；
[0051]
步骤s3、按重量比计，将100份乙二醇升温至100℃，之后加入8份改性松香，匀速搅拌30min后降温至75℃，依次加入2.5份活性剂、0.3份苯丙三氮唑和0.3份触变剂，匀速搅拌制得混合液，之后降温至室温，静置24h，研磨，制得助焊剂。
[0052]
所述活性剂为水杨酸和辛二酸以4∶1的重量比混合而成；所述触变剂为脂肪酸酰胺和氢化蓖麻油以1∶1的重量比混合而成。
[0053]
对比例1
[0054]
本对比例与实施例3相比，用市售松香代替改性松香。
[0055]
对比例2
[0056]
本对比例为市售某公司生产的锡膏。
[0057]
对实施例3-5和对比例1-2制备出的锡膏通过ipc-tm-650中的测试方法对锡膏的
钎焊性及寿命进行测试，结果如下表所示：
[0058][0059][0060]
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0061]
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。