[發明專利]一種溫度傳感器的制作方法

有效

• 申請號: 201110439829.8
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102539004A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 汪松林
• 申請（專利權）人: 重慶市偉岸測器制造股份有限公司
• 主分類號: G01K7/18
• 分類號: G01K7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電子元件技術領域，具體地說，是一種溫度傳感器的制作方法。

背景技術

溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，品種繁多，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。其中熱電阻是中低溫區最常用的一種溫度檢測器，它的主要特點是測量精度高，性能穩定。其中鉑熱電阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應用于工業測溫，而且被制成標準的基準儀。熱電阻的測溫原理是基于導體或半導體的電阻值隨著溫度的變化而變化的特性，熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應用最多的是鉑和銅，現在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它二次儀表上，從而實現對溫度的測量。現有的溫度傳感器多為鉑溫度傳感器，該溫度傳感器在一個陶瓷襯底上施加了一個鉑薄膜電阻，陶瓷襯底通常由氧化鋁組成，在構成鉑薄膜電阻的區域中，在陶瓷襯底的表面設有一層保護釉，其中鉑薄膜電阻通常被構成波狀的鉑層附帶地具有連接面，該連接面與導線連接形成導電連接以取得傳感器信號，而為了固定端子導線設有一個釉層。上述類型的溫度傳感器的時效穩定性不能被保證，因為所使用的保護釉在高溫情況下通過所需的測量電路時被電化學地分解，在此情況下所出現的材料變遷對鉑的特性產生不良影響，以致損害了傳感器的穩定性及由此損害了測量精確度。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠制造出測量精度高，性能穩定的溫度傳感的制作方法。

為達到上述目的，本發明所采用的方案如下：

一種溫度傳感器的制作方法，其特征在于包括如下步驟：

1)制作襯底：選用硅片或藍寶石，然后在該硅片或藍寶石上刻上網格，從而制得襯底，與現有的選擇陶瓷做襯底相比，選擇硅片或藍寶石較為容易，同時制作難度低；

2)淀積：將步驟1)得到的襯底用酸性溶液清洗干凈，然后在刻有網格的襯底表面沉積一層絕緣材料制成基片，在襯底上沉積絕緣層是為了避免下一步驟濺射鉑時，由于硅片為半導體，如果沒有絕緣層，鉑層就會導電，從而影響溫度傳感器的測量效果；

3)濺射：在磁控濺射臺上采用磁控濺射的方式將鉑濺射在步驟2)所制得的基片上；磁控濺射是為了在低氣壓下進行高速濺射，必須有效地提高氣體的離化率，通過在靶陰極表面引入磁場，利用磁場對帶電粒子的約束來提高等離子體密度以增加濺射率的方法，與現有的蒸發方式相比，磁控濺射利用外加磁場捕捉電子，延長和束縛電子的運動路徑，搞高離化率，增加鍍膜速率；

4)第一次退火：將步驟3)所得到的產品放在退火爐中進行退火，使鉑老化，從而提高鉑的性能穩定性；

5)第一次光刻：根據設計要求，將步驟4)所得到的產品進行光刻，把需要的部分留下，不需要的部分去掉，即對濺射到基片上的鉑層進行光刻，使基片上呈現若干個鉑薄膜電阻；

6)金屬化：在步驟5)得到的產品的在引線處磁控濺射一層金，從而使得該金層與導線連接形成導電連接以取得傳感器信號；

7)第二次退火：將步驟6)得到的產品的金層放在退火爐中進行退火，使金老化，從而提高金的性能穩定性；

8)第二次光刻：對步驟7)所得到的產品的金層進行光刻，把需要的部分留下，不需要的部分去掉，即使位于基片上的鉑層和金層的結構符合設計要求；

9)測試：將步驟8)得到的產品根據設計進行測試；

10)修調：采用激光修調儀對步驟9)得到的產品進行修調，使其達到設計的精度；

11)劃片、切挑：根據設計對步驟10)得到的產品進行劃片，將其化成若干個單元，并對劃出的單元進行切挑，每個單元中鉑層的兩端分別連接有金層；

12)鍵合引線：采用鍵合機對步驟11)所得到的產品進行線連接，將引線連接金層上；

13)封裝：采用蠟和外殼將步驟12)得到的產品進行封裝，從而得到成品。

作為優選：步驟4)中第一次退火，將步驟3)所得到的產品放入充滿惰性氣體的退火爐中，加熱至溫度為400℃～500℃后冷卻到爐溫，退火時間為半個小時。

作為優選：步驟7)中第二次退火，將步驟6)所得到的產品放入充滿惰性氣體的退火爐中，加熱至溫度為400℃～500℃后冷卻到爐溫，退火時間為半個小時。

本發明的顯著效果是：本發明采用硅片或藍寶石襯底以及分別濺射鉑薄膜電阻和金引線層，從而使得本發明容易制作，同時提高了溫度傳感器的測量精度和靈敏度；具有結構簡單、安全可靠、計量準確等特點。

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程圖。

具體實施方式