金属膜电阻应变管
专利汇可以提供金属膜电阻应变管专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型是一种金属膜 电阻 应变管，它是金属丝电阻应变管的发展形式。其主要特点是在薄壁管段上用蒸 镀 或 溅射法 生长高电阻金属或 合金 薄膜 层，然后加工成间隔均匀的金属膜螺旋线。它除了具有金属丝电阻应变管的各项优点外，还具有无需粘贴、加工方便和更好的抗蠕变能 力 、良好的 散热 性能以及长期 稳定性 好等特点。它作为新型的压力、力 传感器 ，可广泛应用于科学研究、工程测量和 生物 医学测量等领域。，下面是金属膜电阻应变管专利的具体信息内容。
本实用新型是一种金属膜电阻应变管，属于应变电测技术领域。
本申请人已申请的“金属丝电阻应变管”（申请号87205889）把使用已达半个世纪的“片”状特征的电阻应变片发展成为“管”状特征的电阻应变管。由于电阻应变管的“管”状特征，使它具有一系列常用应变片所难以实现或不能具备的固有优点，在科学研究、工程测量和生物医学测量等领域中将获得广泛应用。但制造金属丝电阻应变管需要用粘结剂进行粘贴是它的不足之处。本实用新型的目的是要改进金属丝电阻应变管，设计一种可采用薄膜工艺来制造的性能更为良好稳定的电阻应变管。
本实用新型方案为一种金属膜电阻应变管，其基本特征是用金属膜代替上述金属丝电阻应变管的金属丝。即在管子上制作出一段弹性薄壁管，在该薄壁管段上制作出间隔均匀並与管壁绝缘的金属膜螺旋线，螺旋线在薄壁管段的两侧终止並形成两个引出端头，分别用引线引出以通向外部电路。其具体结构是用金属或非金属材料的管子制作出整体式或相套式的弹性薄壁管段，在厚壁管段上开出平行于管子轴线的引线凹槽。对薄壁管段的外圆柱面及引线凹槽作抛光清洁处理。对于金属管子先用真空蒸镀法或溅射法对薄壁管段的外圆柱面及引线凹槽淀积绝缘薄膜层，再用真空蒸镀或溅射法在绝绿层上生长高电阻金属或合金薄膜层；对于非金属管子则直接在薄壁管段上同上法一样生长高电阻金属或合金薄膜层。采用机械掩模掩蔽法或机械螺纹车削法或光刻法将此薄膜层加工成为所述的金属膜螺旋线。
本实用新型除具有前述金属丝电阻应变管的基本特征和各项优点外，还具有制造及使用均无需用粘结剂粘贴，加工方便、有更好的抗蠕变能力，良好的散热能力和更好的长期稳定性等优点。並且，由于采用涂膜、溅射、蚀刻等薄膜制造工艺，更易于实现传感器结构的微型化及多参数测量的多个传感器的集成化。
本实用新型的金属膜电阻应变管的结构图。图示为金属材料的整体式弹性薄壁管。图中：1——加工有弹性薄壁管段的管子，2——一次绝缘薄膜层，3——左侧引线环，4——高电阻金属或合金膜螺旋线（剖面线未示出），5——二次绝缘膜层，6——右侧引线环，7——引出线，8——引出线（剖面线未示出），9——三次绝缘薄膜层，10——防护层，11——外部保护层，12——密封粘胶，A——右侧引线环6与引出线7的电气连接区，B——左侧引线环3与引出线8的电气连接区，C——引出线8与右侧引线环6的立体交叉区，两者相互电气绝缘。
实施例本实用新型方案的一个实施例，参照附图加以说明。管子的基本结构与申请号为87205889的“金属丝电阻应变管”一样。下面主要叙述本实用新型的基本结构特征，即金属膜螺旋线的制作过程。
（Ⅰ）采用机械掩模掩蔽法制造金属膜螺旋线1，用金属或非金属材料的管子，构成整体式（或相套式）弹性薄壁管（1）。图中所示为金属材料整体式弹性薄壁管。薄壁管段应位于管子的一侧附近，如图所示它靠近左侧。在右侧厚壁管段部分的外壁上，开出两条与管子轴线方向平行的引线凹槽（以下简称引线槽），以备引出线从其内向外引出；2，对薄壁管段及引线槽进行抛光，並对整个管子作清洁处理；3，在薄壁管段上及引线槽内，用真空蒸镀或溅射等方法淀积形成一绝缘薄膜层，称它为一次绝缘薄膜层（2），如二氧化硅等绝缘物薄膜层。如薄壁管为非金属材料，则此项工作可以省略；4，用金属丝或金属带，即金属薄片条，将一端固定于左侧厚壁管管段上，然后自左至右均匀间绕，缠绕时稍施力拉紧，最后将末端固定于右侧厚壁管段上。这样在薄壁管段上就形成了金属丝或金属带为掩蔽物的螺旋状的机械掩模；5，把厚壁管段用掩蔽套（套筒或套管）掩蔽，然后在薄壁管段上蒸镀或溅射高电阻金属（如铂等）或合金（如康铜或卡马合金等）膜；6，去除机械掩模，则在薄壁管段上就构成了间隔均匀並与管壁绝缘的金属膜螺旋线（4）；7，用掩蔽套掩蔽厚壁管段，同时将薄壁管段两侧的约0.5～1mm长度的外壁表面除小区域（C）处外也掩蔽起来；
8，淀积二次绝缘薄膜层（5）以保护制成了的金属膜螺旋线（4），並把（C）处小区域复盖上绝缘层；9，右侧厚壁管段用有开口槽的掩蔽套掩蔽，使开口槽与厚壁管段上的引线槽各各对准。左侧厚壁段所用的掩蔽套无须开槽。薄壁管段部分左右两侧各留下0.5～1mm除小区域C处外不加掩蔽，其余部分用弹性薄片材料包卷起来而又不闭合，使在沿管子轴向上留有约0.5～1mm宽的狭缝，该狭缝与引出线（8）所处的引线槽相接并成一直线。
10，对薄壁管段，引线槽（7）和（8），用高导电材料铝或银等蒸镀或溅射上一层导电薄膜。除去各掩蔽套，即制成了金属膜螺旋线的引线环及通向外部电路的引出线。右侧引线环（6）与引出线（7）在（A）区相交接；左侧引线环（3）与引出线（8）在（B）区相交接，引出线（8）横跨薄壁管段，它因二次绝缘层（5）的存在与金属膜螺旋线（4）及右侧引线环（6）相互电气绝缘；11，对薄壁管段及引线槽或同时对整个管子蒸镀或溅射上第三层绝缘层，即三次绝缘层（9），以保护引线环、引出线及金属膜螺旋线；12，在薄壁管段上及引线槽中涂上一层防护材料，防护层外圆表面不超出管子（1）的厚薄部分的外径，图中（10）为防护层；13，将管子（1）的左侧开口端用粘胶填封（12），並进行干固稳定处理。如果管子（1）左侧是自身封闭的，则此项工作可以省略；14，管子的右侧厚壁管段，其长度视需要而定。根据使用要求，右侧端部可以开口不密封；也可以用第13的方法填封，而填封的环境温度应按对管内参考压力的大小要求而定；也可以在填封时用充气或抽真空的方法获得所要求的管内参考压力；15，如果需要的是两端开口的金属膜电阻应变管，则第13、14两项工作均可以省去；16，上述各步工作完成后，在整个管子的外圆表面及左侧端面上喷上或涂上一薄层塑料或硅胶等材料的外部保护层（11）。在喷或涂之前，可在管子右侧延长部分的外圆面上写上或贴上名称、型号、规格、生产厂名及出厂时间等标记。
（Ⅱ）机械螺纹车削法1、2、3，按（Ⅰ）中第1、2、3项进行；4，把厚壁管段用掩蔽套（套筒或套管）掩蔽，然后在薄壁管段上蒸镀或溅射高电阻金属或合金膜；5，去除厚壁管段上的掩蔽套，然后在薄壁管段的金属膜层上车削出螺纹，螺纹的深度须略大于金属膜层的厚度，薄壁管段的两侧均留出约0.5～1mm长度的外壁面上不车螺纹。这样在薄壁管段上就构成了间隔均匀並与管壁绝缘的金属膜螺旋线（4）；在完成上述工作后，按（Ⅰ）中第7～16各项完成全部工序。
螺纹车削法制作薄壁管段上的金属膜螺旋线，要求薄壁管段具有一定的刚度以承受一定的切削力。
（Ⅲ）光刻法1、2、3、4，按（Ⅱ）中第1、2、3、4项进行；5，在管子的薄壁管段及其相邻的厚壁管段部分上涂负性（或正性）光刻胶，然后预热使光刻胶硬化；6，按（Ⅰ）中第4项进行，由此形成的金属丝或带的螺旋状机械掩模，将作为光掩模之用；7，将管子在紫外光下曝光，使薄壁管段及涂光刻胶的厚壁管段沿圆周方向均得到合理曝光；8，去掉作为光掩模的金属丝或带，将薄壁管进行显影。显影清洗后，再次加热，完全去掉显影剂，使显影后保留下来的所需图形的光刻胶进一步硬化；9，腐蚀掉薄壁管段上不需要的金属膜。然后去掉管子上保留下来的全部光刻胶。这样在薄壁管段上就形成了间隔均匀並与管壁绝缘的金属膜螺旋线。
在完成上述工作后，按（Ⅰ）中第7——16各项完成全部工序。
以上说的光刻法，所用的光掩模不是常用的平板状玻璃掩模板，而是绕制在薄壁管段上的金属丝或金属带。因此这种光刻制作法的工作效率也不比（Ⅰ）中机械掩模法及（Ⅱ）中机械螺纹车削法来得高。
采用上述光刻制作法的原因是目前还没有在立体面上进行光刻的立体光刻机。一旦这种立体光刻机出现，那未本实用新型方案采用立体光刻法来实施将极为方便，並且有助于批量生产；又能使元件特性的离散性大大减小。
金属膜电阻应变管的基本特性和应用方式与金属丝电阻应变管完全相同。此处从略。
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