在工業自動化和精密測量領域,壓力傳感器的性能很大程度上取決于其封裝材料的選擇。不同的封裝材料不僅影響傳感器的耐用性,還直接關系到測量精度和環境適應性。本文將深入探討三種主流封裝材料的特點及應用場景。
金屬封裝:高強度的工業級選擇
金屬封裝(如不銹鋼、鋁合金)以其卓越的機械強度和耐腐蝕性著稱。這類材料能有效抵御極端溫度(-40℃至125℃)和高壓環境(可達100MPa),常見于石油管道、航空航天等嚴苛場景。但金屬封裝成本較高,且可能對電磁信號產生干擾,需配合特殊屏蔽設計。
塑料封裝:經濟輕量的通用方案
工程塑料(如PPS、環氧樹脂)憑借重量輕、成本低和絕緣性好的優勢,成為消費電子和汽車電子的首選。注塑成型工藝可實現復雜結構,但耐溫性通常限于85℃以下,長期暴露在化學溶劑中可能出現老化。最新研發的增強型塑料已能部分替代金屬應用。
陶瓷封裝:精密測量的黃金標準
氧化鋁和氮化鋁陶瓷具有近乎零的熱膨脹系數,能保證±0.1%FS的高精度穩定性。生物兼容特性使其適用于醫療設備,但脆性大、加工難度高導致單價昂貴。新興的LTCC低溫共燒陶瓷技術正突破傳統成型限制。
選擇封裝材料時需綜合評估壓力范圍(表壓/絕壓)、介質特性(腐蝕性、粘度)、安裝方式(螺紋/法蘭)三大要素。例如食品行業優先選用316L不銹鋼,而智能水表則傾向采用PPS+玻璃纖維復合材料。隨著MEMS技術的發展,多層復合封裝正在成為突破傳統性能邊界的新方向。