[發明專利]一種集成式薄膜溫度熱流復合傳感器及其制備方法

無效

• 申請號: 201210415028.2
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102928106A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 謝貴久;何峰;顏志紅;景濤;張建國;董克冰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十八研究所
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G01K17/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

1.一種集成式薄膜溫度熱流復合傳感器，其特征在于，它（1）包括基片（2），設于基片（2）上的過渡層（3），設于過渡層（3）上的薄膜熱電偶陣列；所述薄膜熱電偶陣列由一個獨立的薄膜熱電偶（10）和通過外接點（11）串聯的兩個以上薄膜熱電偶（10）組成，所述薄膜熱電偶（10）包括A電極（4）和B電極（5）；所述A電極（4）和B電極（5）的接點上設有厚熱障層（6）；所述薄膜熱電偶陣列中的外接點（11）上和獨立薄膜熱電偶（10）的自由端電極上設有薄熱障層（7）；所述獨立薄膜熱電偶（10）的兩個電極分別經一個A焊盤（12）與各自對應的A補償導線（13）連接，所述兩個以上串聯的薄膜熱電偶（10）的兩個外接端分別經一個B焊盤（9）與各自對應的B補償導線（8）連接；所述基片（2）材料為Al₂O₃陶瓷；所述過渡層（3）材料為Ta₂O₅。

2.如權利要求1所述的薄膜溫度熱流復合傳感器，其特征在于，所述基片（2）直徑為50mm～150mm，厚度0.5mm～1mm；所述過渡層（3）厚度為0.05μm～0.1μm；所述薄膜熱電偶（10）的厚度為0.2μm～0.5μm；所述厚熱障層（6）厚度為3μm～10μm，所述薄熱障層（7）厚度為0.5μm～1μm。

3.如權利要求1所述的集成式薄膜溫度熱流復合傳感器，其特征在于，所述薄膜熱電偶（10）為R型熱電偶、B型熱電偶或S型熱電偶。

4.如權利要求3所述的集成式薄膜溫度熱流復合傳感器，其特征在于，所述薄膜熱電偶（10）為R型熱電偶。

5.如權利要求1所述的集成式薄膜溫度熱流復合傳感器，其特征在于，所述厚熱障層（6）的材料為Al₂O₃或AlN。

6.如權利要求1所述的集成式薄膜溫度熱流復合傳感器，其特征在于，所述薄熱障層（7）的材料為SiO₂。

7.一種如權利要求1～6之一所述集成式薄膜溫度熱流復合傳感器的制備方法，包括如下步驟：

（1）清洗基片；

（2）將基片與薄膜熱電偶A電極的不銹鋼掩膜套裝在一起并放于沉積鍍膜系統的行星架上；

（3）依次在基片表面沉積過渡層薄膜和薄膜熱電偶A電極的薄膜材料，取下不銹鋼掩膜；

（4）將基片與薄膜熱電偶B電極的不銹鋼掩膜板套裝在一起并放于沉積鍍膜系統的行星架上；?

（5）依次在基片表面沉積過渡層薄膜和薄膜熱電偶B電極的薄膜材料；取下不銹鋼掩膜；

（6）將基片與薄熱障層材料的不銹鋼掩膜板套裝在一起并放于沉積鍍膜系統的行星架上；

（7）在基片上相鄰兩個薄膜熱電偶串聯處的外接點位置和獨立薄膜熱電偶的電極自由端位置沉積薄的熱障層薄膜材料；取下不銹鋼掩膜；

（8）將基片與厚熱障層材料的不銹鋼掩膜板套裝在一起并放于沉積鍍膜系統的行星架上；

（9）在基片上同一薄膜熱電偶A電極和B電極的接點位置沉積厚熱障層薄膜材料；取下不銹鋼掩膜；

（10）將經上述步驟制成的薄膜熱電偶基片放入高溫氣氛退火爐，對制備的薄膜材料進行退火處理；

（11）切片制得薄膜溫度熱流復合傳感器；

（12）將薄膜熱流傳感器上串聯的兩個以上的薄膜熱電偶的外接端以及獨立薄膜熱電偶的電極與各自的補償導線分別在焊盤處通過燒結或焊接相連。

8.如權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟（10）所述的退火溫度為600℃～800℃，退火氣氛為真空。

9.?如權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟（10）所述的退火時間為0.5~1小時。