Способ изготовления матричных емкостных датчиков давления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления при аэродинамических испытаниях. Целью изобретения является повышение чувствительности и надежности матричных датчиков давления. При изготовлении датчика используют диэлектрические полиимидные пленки, первая 1 из которых имеет металлизированный экран 2, вторая пленка 8 выполняется с перфорацией, а третья 3 и четвертая 13 выполнены с металлизированными экранами 4 и электродами 11 с выводами. До металлизации и перфорирования все пленки подвергают термообработке, затем на пленку 8 наносят с двух сторон связующий слой 9 и подвергают ее термической обработке, а скрепление пленок в пакет осуществляют под давлением при определенном температурном режиме нагрева. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиат (21) 42379ОО/10 (22) 24.03.87 (46) 30.1293 Бюп. Йа 47-48 (72).Блинов ВФ„ Гузеева Л.Н„Казарян АА; Петуния

Ю;Ч И.И. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТРИЧНЫХ

ЕМКОСТНЫХ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технее и может быть использовано для измерения давпвеа при аэродинамических испытаниях

Цетъю изобретения является повышение чувствитетв ности и надежности матричных датчиков дав<в> ЯУ иц 1450554 Al (51) 5 G01L9 12 пения При изготовлении датчика используют диэлектрические полиимидные пленки, первая 1 из которых имеет металлизированный экран 2. вторая пленка 8 выполняется с перфорацией, а третья 3 и четвертая 13 выполнены с металлизированными экранами 4 и электродами 11 с выводами До металлизации и перфорирования все пленки подвергают термообработке, затем на пленку 8 наносят с двух сторон связующий слой 9 и подвергают ее термической обработке, а скрепление пленок в пакет осуществляют под давлением при определенном температурном режиме нагрева 5 ип

1450554

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления при аэродинамических испытаниях авиационной техники.

Целью изобретения является повышение чувствительности и надежности датчика, На фиг. 1 схематично изображен матричный датчик, получаемый по предлагаемому способу: на фиг, 2 — сечение А-А на фиг. 1; нэ фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение 8-8 на фиг. 1: на фиг. 5— сечение Г-Г на фиг. 1.

Датчик содержит тонкопленочную подложку 1 с металлизированным экраном 2 (первую пленку), изолирующий слой (третью пленку) 3, нижний экран 4, нижние электроды 5, нижний вывод б, перемычки 7, перфорированный диэлектрический слой (вторую пленку) 8. два связующих слоя 9, верхний экран 10, электроды 11. выводы 12 и четвертую диэлектрическую пленку 13.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом.

Первая операция, С целью снижения влияния усадки полиимидной пленки первую пленку в виде подложки 1, вторую 8 и четвертую 13 пленки подвергают термической обработке в течение 0,5...1 мин при

350...390 С (граничные и средние значения:

1 мин при 350 С, 0,75 мин при 370ОС и 0,5 мин при 390 С).

Вторая операция заключается в получе. нии третьей пленки 3. На поверхности экрана 2 осаждают слой полиамиднокислотного лака необходимой толщины. Осаждение слоя 3 можно осуществлять четырьмя способами: ручным способом с помощью шпателя, под воздействием центробежной силы в центрифуге. способом термического испарения в вакууме и с помощью пульверизатора. Затем пленку, покрытую лаком, подвергают термической обработке согласно режиму.

Термообработка полиамиднокислотного лакэ необходима для получения полиимида.

Ступенчатое увеличение температуры при термообработке позволяет получить гладкий, беэ пузырей, слой полиимида.

Третья операция. После образования третьей пленки 3 через маски соответствующей конфигурации способом термического испарения в вакууме на ней осаждают металлизированный экран 4, нижние электроды 5, выводы 6 и перемычки 7.

Четвертая операция. Последовательно нэ обе поверхности второй пленки 8 наносят связующий слой 9 в виде раствора полиамидокислотного лака на основе диангидрида дифенилоксида тетракэрбоновой кислоты и диэминодифенилового эфира резорцина.

55 давления позволяет получить соединение слоев между собой без раковин, пузырей, морщин, следов пены и без изменения упругости и гибкости пленки. Причем полиамиднокислотный лак, содержащий связующий ДДЭР, в указанном режиме обработки превращается в полиимидную смолу и конечный продукт — полиимид..

На промежуточных стадиях термообработки 180...320 С происходит дальнейший процесс имидизации, Практически при темПолиимидная пленка, покрытая таким раствором. представляет собой комбинированный пленочный материал, обладающий высокой адгезионной способностью и прочностью, При этом сохраняется высокая температурная стабильность выходного сигнала датчика, хорошая электрическая прочность и радиационная стойкость, высокая механическая прочность и гибкость.

10 Затем эту пленку в течение 1„.3 мин выдерживают в термостате при 70...80 С. После термической обработки пленку охлаждают до температуры окружающей среды.

Осаждение связующих слоев 9 последо15 вательно на обе поверхности диэлектрического слоя 8 при последующей термической термообработке позволяет получить равномерную, нешероховатую поверхность связующих слоев на пленке 8.

Ступенчатое увеличение температуры позволяет получить гладкий, без пузырей и усадки связующий слой 9. При температуре

70...80 С происходит удаление содержащегося в нанесенном слое. растворителя и час25 тично имидизационной воды.

Пятая операция, После имидизации связующего слоя вторую пленку 8 перфорируют перфоратором соответствующей конфигурации.

30 Шестая операция. Четвертую диэлектрическую полиимидную пленку 13 с металлизированными экраном 10, электродами

11 и выводами 12 вместе с другими пленками укладывают друг на друга. Контактирую35 щие поверхности пленки до сборки обезжиривают.

8 собранном виде элементы конструкции датчика размещают на самоподогревающемся электрическом подогревателе, выполняю40 щем одновременно функцию пресса, котоуый обеспечивает давление 0,20.„0,30 кгс/см .

Седьмая операция. Сваривание пленок между собой осуществляют под давлением при ступенчатом повышении температуры в

45 следующих режимах: 80...100 С в течение

5...20 мин, 140...160ОС продолжительностью

5...10 мин, 180...220 С в течение 5...10 мин и

280...320 С в течение 5...15 мин. Ступенчатое изменение температуры при наличии

1450554 пературе 320 С получают 100;4-ную конверсию полиамидокислоты в полиимид.

После завершения технологического цикла подогреватель отключают и иэделия охлаждают под давлением до температуры

80...100 С, затем иэделия вынимают и охлаждают до комнатной температуры в свободном состоянии.

Датчик укрепляют на поверхности исследуемого объекта с помощью клея. Пленочный датчик давления по принципу работы представляет собой датчик емкостного типа, его электрическая емкость изменяется в зависимости от измеряемого давления. При изменении давления íà hP толщина перфорированного чувствительного элеФормула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТРИЧНЫХ EMK0CTHb Х ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ, при котором используют диэлектрические полиимидные пленки, на первую иэ которых наносят сплошной металлиэированный экран, вторую пленку перфорируют, на третью и четвертую пленки наносят соответствующей конфигурации металлизированные электроды с выводами и экраны, затем скрепляют пленки пакетом, при этом вторую пленку размещают между металлизированными сторонами третьей и четвертой пленок, причем свободную сторону третьей пленки размещают на сплошном металлизированном экране, отличающийся тем, что, с целью мента под электродами изменяется на величину А, соответственно электрическая емкость С изменяется пропорционально давлению на величину ЛС. При этом выход5 ное напряжение hU, снимаемое с датчика, пропорционально напряжению поляриэаЛС ции датчика и соответственно равно -С;.

10 (56) Приборы и техника эксперимента.

М 4, 1983, с. 220-221, Portat ct М. Chatanier les captenps

pellichlaired de pression et lehrs applications

А. Recherchf aегоspatiale, Аппее. (mal-juin)

15 1982, и 3, р. 177-186. повышения чувствительности и надежно20 сти датчика, все пленки до металлизации и перфорирования подвергают термической обработке в течение 0.5 - 1 мин при 350390 С, а затем на обе поверхности второй пленки наносят связующий слой в виде

25 раствора кислотного лака на основе диангидрида дифенилоксида тетракарбоновой кислоты и диаминодифенилового резорцина, подвергают ее термической обработке

30 при 70 - 80 С в течение 1 - 3 мин, а скрепляют пленки между собой путем выдерживания пакета под давлением 0,20 — 0.30 кг/см продолжительностью 5 - 20 мин при

80 — 100 С, 5 - 10 мин при 120 - 140 С, 5 - 10 мин при 160 - 200 С, 5 - 15 мин при 220260 С, 5 - 15 мин при 280- 320 С.

1450554

8-d

Составитель А. Соколовский

Техред М.Моргентал Корректор M. 0eTpoea ., Редактор Т, Зубкова

Заказ 3467

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101