[發(fā)明專利]一種具備高靈敏系數(shù)的新型原子層熱電堆熱流傳感器及其封裝工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010718403.5
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111725381A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊凱;朱濤;陶伯萬;朱新新;王輝;楊慶濤;楊遠劍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空氣動力研究與發(fā)展中心超高速空氣動力研究所;電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01L35/32
• 分類號: H01L35/32;H01L35/08;H01L35/34;G01J5/12;G01K7/00;G01M9/04;G01M9/06
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 賈曉燕

1.一種具備高靈敏度系數(shù)的新型原子層熱電堆熱流傳感器，其特征在于，包括：

基座，其表面設(shè)置有電絕緣氧化層，基座側(cè)面開設(shè)有導(dǎo)線槽，基座上端面開設(shè)有與所述導(dǎo)線槽連通的引線孔Ⅱ；

敏感元件，其粘接固定在所述基座的上端面；封裝套，其套設(shè)在所述基座外部；銀導(dǎo)線，其固定設(shè)置在所述導(dǎo)線槽內(nèi)；

所述敏感元件的結(jié)構(gòu)包括：

圓形傾斜取向的鈦酸鍶晶片，其上開設(shè)有與引線孔Ⅱ重合對準的引線孔Ⅰ，且鈦酸鍶晶片表面沉積有至少兩個釔鋇銅氧化物薄膜，通過晶胞特征參數(shù)匹配實現(xiàn)釔鋇銅氧化物薄膜在傾斜取向的鈦酸鍶晶片上取向生長；所述釔鋇銅氧化物薄膜之間通過導(dǎo)電金膜首尾串聯(lián)連接；

兩個引線金膜，其一端與所述釔鋇銅氧化物薄膜相接，另一端覆蓋所述引線孔Ⅰ周圍區(qū)域；所述銀導(dǎo)線穿過引線孔Ⅱ和引線孔Ⅰ，并與所述引線金膜電導(dǎo)通。

2.如權(quán)利要求1所述的具備高靈敏度系數(shù)的新型原子層熱電堆熱流傳感器，其特征在于，所述銀導(dǎo)線端面與敏感元件外表面平齊。

3.如權(quán)利要求1所述的具備高靈敏度系數(shù)的新型原子層熱電堆熱流傳感器，其特征在于，所述基座優(yōu)選為鋁合金基座，且鋁合金基座經(jīng)陽極化表面處理制得了一層電絕緣氧化層。

4.如權(quán)利要求1所述的具備高靈敏度系數(shù)的新型原子層熱電堆熱流傳感器，其特征在于，所述封裝套優(yōu)選為聚醚醚酮封裝套、氮化硅陶瓷封裝套、氧化鋁陶瓷封裝套或氮化硅陶瓷封裝套中的一種。

5.如權(quán)利要求1所述的具備高靈敏度系數(shù)的新型原子層熱電堆熱流傳感器，其特征在于，所述銀導(dǎo)線通過膠水粘接固定在導(dǎo)線槽內(nèi)；所述銀導(dǎo)線與引線金膜之間通過導(dǎo)電銀漿實現(xiàn)電導(dǎo)通。

6.一種如權(quán)利要求1-5任一項所述的具備高靈敏度系數(shù)的新型原子層熱電堆熱流傳感器，其特征在于，其封裝工藝包括以下步驟：

步驟一、對基座進行陽極表面化處理；沿著晶體取向的邊線在方形鈦酸鍶晶片上開設(shè)引線孔Ⅰ，再將方形的鈦酸鍶晶片加工為圓形片狀；將釔鋇銅氧化物薄膜、導(dǎo)電金膜、引線金膜沉積在鈦酸鍶晶片上；

步驟二、將敏感元件通過膠水粘接的方式固定在基座表面，并且保證引線孔Ⅰ與基座的引線孔Ⅱ重合對準；

步驟三、將銀導(dǎo)線穿過引線孔Ⅱ和引線孔Ⅰ，并在導(dǎo)線槽內(nèi)灌注膠水以膠水固化和粘接的方式固定銀導(dǎo)線；

步驟四、在銀導(dǎo)線與引線金膜之間刷導(dǎo)電銀漿，以形成銀導(dǎo)線與引線金膜之間的電導(dǎo)通，同時銀導(dǎo)線端面要與敏感元件外表面平齊；

步驟五、將封裝套套裝在基座上，并保證封裝套上端面與敏感元件外表面平齊；至此，新型原子層熱電堆熱流傳感器便封裝完成。

7.如權(quán)利要求6所述的具備高靈敏度系數(shù)的新型原子層熱電堆熱流傳感器的封裝工藝，釔鋇銅氧化物薄膜、導(dǎo)電金膜和引線金膜的沉積方式可為脈沖激光物理沉積、磁控濺射沉積或化學(xué)氣相沉積中的一種。