[發(fā)明專利]一種薄膜鉑電阻溫度傳感器及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010095700.9
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111189554A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 褚家寶;王慧峰;楊元才
• 申請（專利權(quán)）人: 上海福宜納米薄膜技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01K7/18
• 分類號: G01K7/18;C04B41/51
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種薄膜鉑電阻溫度傳感器的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S10：藍(lán)寶石晶片表面制備：將藍(lán)寶石晶片正反面拋光，直至所述的藍(lán)寶石晶片正反面的總厚度偏差≤20μm，所述的藍(lán)寶石晶片正反面的表面平整度≤20μm，所述的藍(lán)寶石晶片正反面的彎曲度≤20μm，所述的藍(lán)寶石晶片正反面的翹曲度≤20μm，所述的藍(lán)寶石晶片正反面的表面粗糙度5nm≤Ra≤20nm；

步驟S20：藍(lán)寶石晶片鍍膜：將步驟S10中所述的藍(lán)寶石晶片正面鍍制鉑薄膜；鉑薄膜的厚度為1μm-3μm；

步驟S30：均勻化處理，將步驟S20中所得到的藍(lán)寶石晶片，放入石英片舟中，整體放置在管式爐內(nèi)，進行退火處理，退火處理的溫度在300℃-500℃；

步驟S40：刻蝕，采用激光刻蝕或者離子束刻蝕對在步驟S30中所得到的藍(lán)寶石晶片的表面鉑薄膜，將多余的鉑材料從表面清除，制作成鉑電阻版圖的立體結(jié)構(gòu)；

步驟S50：二次退火，將步驟S40中所得到的藍(lán)寶石晶片，再次放入石英片舟中，整體放置在管式爐內(nèi)，進行二次退火處理，退火處理的溫度在300℃-400℃；

步驟S60：激光調(diào)阻，將步驟S50中所得到的藍(lán)寶石晶片，用激光切割機將不符合鉑電阻的多余鉑材料進行去除，將其阻值固定；

步驟S70：制備氧化鋁膜層，在步驟S60所得到的藍(lán)寶石晶片的表面，采用化學(xué)氣相沉積或物理氣相沉積或者溶膠凝膠法制備一層氧化鋁膜層；

步驟S80：制備隔離層：在步驟S70中所得到的藍(lán)寶石晶片上采用絲網(wǎng)印刷的方法，印刷一層玻璃漿料作為絕緣、隔離、防護層，放入馬弗爐中燒結(jié)；

步驟S90：激光裂片，將步驟S80中得到的藍(lán)寶石晶片用激光切割機分割成若干個單個薄膜鉑電阻溫度傳感器；

步驟S100：焊接電阻引線：在步驟S90中所得到的單個薄膜鉑電阻溫度傳感器上在焊點區(qū)域施加鉑漿，燒結(jié)后，采用熱壓焊或者激光焊接，將兩根電阻引線分別焊接在單個元件暴露出的兩個焊點的位置；

步驟S110：焊點包封及燒結(jié)，將步驟S100中所得到的兩個焊點上覆蓋玻璃漿料，再次放入馬弗爐中燒結(jié)，冷卻后，得到所述的單個薄膜鉑電阻溫度傳感器。

2.如權(quán)利要求1所述的一種薄膜鉑電阻溫度傳感器，其特征在于，所述的薄膜鉑電阻溫度傳感器還包括藍(lán)寶石晶片、表面鉑薄膜層、氧化鋁膜層、隔離層、電阻引線；在所述的藍(lán)寶石晶片的正面鍍制表面鉑薄膜層，并將所述的表面鉑薄膜層制成鉑電阻版圖的立體結(jié)構(gòu)，在所述的表面鉑薄膜層上設(shè)置焊接點并在焊接點上焊接所述的電阻引線；在所述的表面鉑薄膜層的上方覆蓋氧化鋁膜層；在氧化鋁膜層以及焊接點的上方設(shè)置所述的隔離層。

3.如權(quán)利要求2所述的一種薄膜鉑電阻溫度傳感器，其特征在于，在所述的焊接點上施加鉑漿并燒結(jié)，燒結(jié)后的鉑層厚度5μm-10μm。

4.如權(quán)利要求3所述的一種薄膜鉑電阻溫度傳感器，其特征在于，所述的薄膜鉑電阻溫度傳感器的阻值在0℃-1000℃之間線性變化。

5.如權(quán)利要求2所述的一種薄膜鉑電阻溫度傳感器，其特征在于，所述的藍(lán)寶石晶片的材料為單晶氧化鋁材料，其純度≥99.995％。