片式鉑熱敏電阻器制作方法技術

本發明專利技術屬于電阻制造技術領域，具體公開了一種片式鉑熱敏電阻器制作方法，包括表背電極制作、電阻體制作、激光調阻、包封、裂片、燒結、端涂、電鍍，具體制作步驟在于，設計迷宮圖形，制作阻擋層陽圖，通過磁控濺射工藝在陶瓷基板表面形成一層鉑薄膜，最后通激光調阻將鉑電阻的阻值調整到目標阻值，最后經過切條、分割、測試、封裝等工藝形成鉑薄膜電阻溫度傳感器成品。該制作方法制作的片式鉑熱敏電阻器具有精度高、穩定性好、可靠性高、應用溫度范圍廣等特點，不僅廣泛應用于工業測溫，而且被制成各種標準溫度計供計量和校準使用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于電阻制造
，具體涉及一種片式鉬熱敏電阻器制作方法。
技術介紹
溫度是表征物體冷熱程度的物理量，它可以通過物體隨溫度變化的某些特性(如電阻、電壓變化等特性)來間接測量。通過研究發現，金屬鉬(Pt)的電阻值在一定的溫度范圍內隨溫度基本呈線性變化，并且具有很好的重現性和穩定性，利用鉬的此種物理特性制成的傳感器稱為鉬電阻溫度傳感器。鉬電阻溫度傳感器精度高、穩定性好、應用溫度范圍廣，是中低溫區最常用的一種溫度檢測器。產品問世后，迅速占領了一定的市場。但是，由于鉬材料價格昂貴，絲繞式鉬溫度傳感器成本高，熱響應速度和尺寸大小不能滿足要求，其實際應用仍然被限制。20世紀90年代中期，隨著薄膜技術的引入，世界上的溫度傳感器主流生產廠家開發出了鉬薄膜電阻產品。這種產品在基本保持了傳統線繞鉬電阻性能優勢的基礎上，同時又大大降低了產品成本并且能夠進行大批量的生產。從而徹底解決了制約鉬電阻大規模應用的瓶頸，在許多領域迅速取代了傳統的熱敏電阻和熱電偶等測溫元件。鉬薄膜電阻溫度傳感器問世以后，它以熱響應快，機械性能好，線性好，材料成本低的特點，受到人們關注，并已在航天、電子、化學、汽車、環保及科研方面獲得廣泛的應用。對于高精度的鉬熱電阻來說，僅通過濺射工藝或者刻蝕工藝來達到目標阻值，離散性較大，合格率很低。因此要進行激光調阻才能實現高精度的要求，然而，鉬熱電阻對溫度敏感，激光切割時的激光溫度高，對鉬電阻的阻值有影響。通過電阻圖形的設計后，再進行激光調阻，最終實現阻值精度的提高。磁控濺射過程中，正離子沖擊靶面，濺出鉬原子淀積在基片上，經過晶粒的形成、長大、晶核合并、溝道和空洞的四個階段，形成了連續膜。由于淀積速率快，基片溫度還不夠高、來不及形成完整的晶格，薄膜結構中出現空位、位錯、晶粒間界等缺陷。
技術實現思路
針對上述現有技術中的特點，本專利技術旨在提供一種設計合理、阻值精度高、穩定可靠性高的片式鉬熱敏電阻器及其制造方法。為了達到上述目的，本專利技術的技術方案一種片式鉬熱敏電阻器制作方法，包括表電極制作、電阻體制作、激光調阻、包封、裂片、燒結、端涂、電鍍，其具體制作方法如下，1)、選取氧化鋁陶瓷基片，按常規方法使用三氯乙烷、無水乙醇對氧化鋁陶瓷基片進行拋光打磨、清洗，要求氧化鋁陶瓷基片的表面粗糙度小于50納米，干燥；2)、鉬薄膜的沉積，采用濺射鍍膜的方式制備Pt薄膜，靶材為純鉬金，濺射過程中充入I 5sccm的氮氣和1OOsccm的氬氣，濺射功率500 900瓦，濺射時間20 60分鐘；3)、鉬薄膜熱處理，磁控濺射，正離子沖擊靶面，濺出鉬原子淀積在基片上，經過晶粒的形成、長大、晶核合并、溝道和空洞的四個階段，形成了連續膜；通過熱處理，將薄膜由介穩狀態轉變到隱定狀態，消除空位、位錯、凈利間界缺陷，降低薄膜的P，增大TCR，排除膜中部分氣態、固態雜質；4)、光刻，采用常規方法進行涂膠、前烘、曝光、顯影、硬烘、刻蝕、去膠，將設計在掩膜版上的阻擋層陽圖通過干法蝕刻轉移到鉬薄膜上，要求薄膜鉬電阻阻值控制在90% 95%范圍內；5),Au電極制作，使用濺射鍍膜的方式制作純金電極，用于焊接引線和電路連接；6)、激光調阻，用常規方法對電阻體進行S形切割，調阻精度控制在±0.04%以內； 7)、引線焊接和包封，經過點焊接進行引線焊接，玻璃釉保護層制備印刷，烘干，燒結工藝，完成包封；8)、劃片，用常規方法將整版按單元尺寸劃成單片；9)、按照常規方法進行老化。進一步的，在磁控濺射前，先設計不同的圖形使用低阻靶材進行磁控濺射來調整合理的濺射參數。在光刻工序后，在真空度8. OX 10_4下隨爐冷卻。本專利技術的有益效果本制作方法制作的片式鉬熱敏電阻器具有精度高、穩定性好、可靠性高、應用溫度范圍廣等特點，不僅廣泛應用于工業測溫，而且被制成各種標準溫度計(涵蓋國家和世界基準溫度)供計量和校準使用。具體實施例方式下面結合具體實施例來進一步詳細說明本專利技術。所述片式鉬熱敏電阻器制作方法，包括表背電極制作、電阻體制作、激光調阻、包封、裂片、燒結、端涂、電鍍，其具體制作方法如下，I)、按常規方法使用三氯乙烷、無水乙醇等有機溶劑超聲波清洗基片對99. 6%的氧化鋁陶瓷基板進行拋光、打磨、清洗，要求氧化鋁陶瓷基片的表面粗糙度小于50納米，干燥；2)、鉬薄膜的沉積，采用濺射鍍膜的方式制備Pt薄膜，靶材為純鉬金，濺射過程中充入I 5sccm的氮氣和IOOsccm的氬氣，濺射功率500 900瓦，濺射時間20 60分鐘；3)、鉬薄膜熱處理。磁控濺射過程中，正離子沖擊靶面，濺出鉬原子淀積在基片上，經過晶粒的形成、長大、晶核合并、溝道和空洞的四個階段，形成了連續膜。由于淀積速率快，基片溫度還不夠高、來不及形成完整的晶格，薄膜結構中出現空位、位錯、晶粒間界等缺陷，這些缺陷又稱晶格不整齊效應，需要通過熱處理給予消除。通常熱處理溫度和再結晶溫度有關。鉬的再結晶溫度近于500°C。通過熱處理，提高鉬薄膜電阻的穩定性。薄膜由介穩狀態轉變到隱定狀態，消除空位、位錯、凈利間界等缺陷，降低薄膜的P，增大TCR，排除膜中部分雜質(氣態、固態)，純度有所增加，附著力增強，鉬膜更牢靠了，消除應力，薄膜強度提高。4)、光刻，為了使Pt薄膜達到一定的厚度并具有一定的阻值，必須使薄膜形成一定的圖形。圖形設計主要是決定Pt薄膜線條的幾何尺寸。用常規方法進行涂膠、前烘、曝光、顯影、硬烘、刻蝕、去膠，將設計在掩膜版上的阻擋層陽圖通過干法蝕刻轉移到鉬薄膜上，要求薄膜鉬電阻阻值控制在90% 95%范圍內；5)、Au電極制作，使用濺射鍍膜的方式制作純金電極，用于焊接引線和電路連接；6)、激光調阻，用常規方法對電阻體進行S形切割，調阻精度控制在±0.04%以內；7)、引線焊接和包封，經過點焊接進行引線焊接，玻璃釉保護層制備印刷，烘干，燒結等工藝步驟，完成包封；8)、劃片，用常規方法將整版按單元尺寸劃成單片；9)、按照常規方法進行老化。本制作方法所制作的鉬薄膜電阻溫度傳感器是一種高技術含量、高附加值的電子產品，它具有精度高、穩定性好、可靠性高、應用溫度范圍廣等特點，不僅廣泛應用于工業測溫，而且被制成各種標準溫度計(涵蓋國家和世界基準溫度)供計量和校準使用。可作為厚膜鉬電阻的替代產品，并可以部分替代熱敏電阻，為國家發展微小型化、輕量化和多功能化的新型元器件產品做出了貢獻。以上對本專利技術實施例所提供的技術方案進 行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本專利技術實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本專利技術實施例的原理；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本專利技術實施例，在具體實施方式以及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本專利技術的限制。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種片式鉑熱敏電阻器制作方法，包括表電極制作、電阻體制作、激光調阻、包封、裂片、燒結、端涂、電鍍，其特征在于：具體制作方法如下，1）、選取氧化鋁陶瓷基片，按常規方法使用三氯乙烷、無水乙醇對氧化鋁陶瓷基片進行拋光打磨、清洗，要求氧化鋁陶瓷基片的表面粗糙度小于50納米，干燥；2）、鉑薄膜的沉積，采用濺射鍍膜的方式制備Pt薄膜，靶材為純鉑金，濺射過程中充入1～5sccm的氮氣和100sccm的氬氣，濺射功率500～900瓦，濺射時間20～60分鐘；3）、鉑薄膜熱處理，磁控濺射,正離子沖擊靶面,濺出鉑原子淀積在基片上,經過晶粒的形成、長大、晶核合并、溝道和空洞的四個階段,形成了連續膜；通過熱處理,將薄膜由介穩狀態轉變到隱定狀態，消除空位、位錯、凈利間界缺陷，降低薄膜的ρ,增大TCR，排除膜中部分氣態、固態雜質；4）、光刻，采用常規方法進行涂膠、前烘、曝光、顯影、硬烘、刻蝕、去膠，將設計在掩膜版上的阻擋層陽圖通過干法蝕刻轉移到鉑薄膜上，要求薄膜鉑電阻阻值控制在90%～95%范圍內；5）、Au電極制作，使用濺射鍍膜的方式制作純金電極，用于焊接引線和電路連接；6）、激光調阻，用常規方法對電阻體進行S形切割，調阻精度控制在±0.04%以內；7）、引線焊接和包封，經過點焊接進行引線焊接，玻璃釉保護層制備印刷，烘干，燒結工藝，完成包封；8）、劃片，用常規方法將整版按單元尺寸劃成單片；9）、按照常規方法進行老化。...

【技術特征摘要】
1.一種片式鉬熱敏電阻器制作方法，包括表電極制作、電阻體制作、激光調阻、包封、裂片、燒結、端涂、電鍍，其特征在于具體制作方法如下， 1)、選取氧化鋁陶瓷基片，按常規方法使用三氯乙烷、無水乙醇對氧化鋁陶瓷基片進行拋光打磨、清洗，要求氧化鋁陶瓷基片的表面粗糙度小于50納米，干燥； 2)、鉬薄膜的沉積，采用濺射鍍膜的方式制備Pt薄膜，靶材為純鉬金，濺射過程中充入I 5sccm的氮氣和IOOsccm的氬氣，濺射功率500 900瓦，濺射時間20 60分鐘； 3)、鉬薄膜熱處理，磁控濺射，正離子沖擊靶面，濺出鉬原子淀積在基片上，經過晶粒的形成、長大、晶核合并、溝道和空洞的四個階段，形成了連續膜；通過熱處理，將薄膜由介穩狀態轉變到隱定狀態，消除空位、位錯、凈利間界缺陷，降低薄膜的P，增大TCR，排除膜中部分氣態、固態雜質； 4)、光刻，采用常規方法進行涂膠、前烘、曝光、顯影、硬烘、刻蝕、去膠，將設計在掩膜版上的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱沙，張青，張弦，史天柯，李勝，韓玉成，陳傳慶，朱威禹，王黎斌，李靜，
申請(專利權)人：中國振華集團云科電子有限公司，
類型：發明
國別省市：