氮化铝基集成阵列结构的二维风速风向传感器及其制造方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102998479 A (43)申请公布日 2013.03.27 CN 102998479 A *CN102998479A* (21)申请号 201210593373.5 (22)申请日 2012.12.31 G01P 5/10(2006.01) G01P 13/02(2006.01) B81C 1/00(2006.01) (71)申请人 哈尔滨理工大学 地址 150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府 路 52 号 (72)发明人 赵文杰 施云波 周真 罗毅 孙奇 南慧杰 (74)专利代理机构 哈尔滨市松花江专利商标事 务所 23109 代理人 胡树发 (54) 发明

2、名称 氮化铝基集成阵列结构的二维风速风向传感 器及其制造方法 (57) 摘要 氮化铝基集成阵列结构的二维风速风向传感 器及其制造方法， 涉及一种测量风速风向传感器 及其制造方法。本发明解决了集成热温差原理的 风速传感器采用硅基衬底工艺复杂、 开发成本较 高、 传感器响应速率慢、 机械性能差等缺点。本发 明所述风速风向传感器由八边形氮化铝陶瓷基 片、 四个温度探测器、 四个矩形热隔离槽、 四对等 腰直角三角形热隔离通孔、 两个温度传感器、 四个 矩形热隔离通孔和一个中间蛇盘形加热器组成， 制作该风速风向传感器的方法为先将氮化铝陶瓷 基片用丙酮溶液和酒精溶液进行清洗， 烘干后在 进行涂胶， 光刻，

3、 再进行镀膜， 放入丙酮溶液中溶 解光刻胶， 激光刻蚀， 再放入稀盐酸溶液中清洗， 最后进行退火处理， 获得传感器。 本发明用于测量 风速风向。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 5 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 5 页 附图 4 页 1/3 页 2 1. 氮化铝基集成阵列结构二维风速风向传感器， 其特征在于， 该传感器由八边形氮化 铝陶瓷基片 （1） 、 四个温度探测器 （2） 、 四个矩形热隔离槽 （3） 、 四对等腰直角三角形热隔离 通孔 （4） 、 两个温度传感器 （5） 、 四个矩形热隔离通

4、孔 （6） 和一个中间蛇盘形加热器 （7） 组 成， 所述八边形氮化铝陶瓷基片 （1） 为由四条长边和四条短边相间连接组成的不等边的八 边形， 所述四条长边相等， 四条短边相等 ； 所述中间蛇盘形加热器 （7） 位于八边形氮化铝陶 瓷基片 （1） 的中心， 该中间蛇盘形加热器 （7） 的中间是由铂膜按矩形同心盘绕获得的矩形 加热器和两个引出电极组成， 所述铂膜按矩形同心盘绕获得的矩形加热器的四条边分别与 八边形氮化铝陶瓷基片 （1） 的四条短边平行， 所述两个电极分别从矩形加热器对角线的两 端引出且位于同一直线上， 四个温度探测器 （2） 分别位于中间蛇盘形加热器 （7） 与八边形 氮化铝陶瓷

5、基片 （1） 的四条短边之间， 每个温度探测器 （2） 与中间蛇盘形加热器 （7） 之间均 刻蚀有矩形热隔离槽 （3） ， 每个温度探测器 （2） 均由探测头和两根引出电极组成， 所述探测 头临近四个矩形热隔离槽 （3） ， 两根引出电极相互平行且垂直于与该温度探测器 （2） 对应 的八边形氮化铝陶瓷基片 （1） 的短边， 所述两根引出电极之间设置有一个矩形热隔离通孔 （6） ； 每个温度探测器电极 （2） 的两侧对称设置有一对等腰直角三角形热隔离通孔 （4） ， 且温 度探测器电极 （2） 与等腰直角三角形的斜边相临 ； 两个温度传感器 （5） 临近八边形氮化铝 陶瓷基片 （1） 的相对的两

6、条长边设置， 且两个温度传感器 （5） 之间为中间蛇盘形加热器 （7） 的引出电极。 2. 根据权利要求 1 所述的述氮化铝基集成阵列结构二维风速风向传感器， 其特征 在于， 所述八边形氮化铝陶瓷基片 （1） 的厚度为 0.2-0.25mm, 短边的长度 a3 为 5-10mm， 长边的长度 a2 为 3-6.01mm ； 所述温度探测器 （2） 包括探测头和两根引出电极， 所述探测 头为矩形波状， 该矩形波状探测头包括三个波峰两个波谷， 波峰与波谷之间的距离 b3 为 0.05-0.1mm， 任意相邻两个波峰之间的距离与任意相邻两个波谷之间的距离相等、 且与铂 膜的宽度 b5 相同， 所述铂

7、膜的宽度 b5 为 0.05-0.1mm， 矩形波状探测头的两端分别通过两 根电极引线与两个电极连接， 电极引线长 b2 为 0.95-1.9mm, 宽 b4 为 0.15-0.3mm, 电极的 宽 b1 为 0.25-0.5mm ； 所述中间蛇盘形加热器 （7） 的两个引出电极的末端之间的长度 c3 为 4.06-8.13mm， 两根引出电极末端圆弧半径 R 为 0.15-0.25mm， 按矩形同心盘绕获得的矩形 加热器的铂膜的宽 c2 为 0.05-0.1mm， 且盘绕的铂膜之间的距离与铂膜的宽度相同， 引出 电极与矩形加热器端连接处的铂膜导线宽 c1 为 0.07-0.14mm， 所述温

8、度传感器 （5） 包括 一个矩形波状传感器头和两根引出电极， 所述两根引出电极外侧边缘之间的总宽度 d1 为 1.5-3mm， 所述矩形波状传感器头包括三个波峰两个波谷， 波峰与波谷之间的距离 d3+d4 为 0.4-0.8mm， 任意两个相邻波峰之间的距离与任意两个相邻波谷之间的距离相等、 且与铂膜 的宽度 d5 相等， 所述铂膜的宽度 d5 为 0.05-0.1mm， 两侧电极的引线宽 d3 为 0.1-0.2mm ； 所述矩形热隔离槽 （3） 的长边的长度 e1 为 0.65-1.3mm, 短边的长度 e2 为 0.05-0.1mm， 槽 深 0.1-0.15mm; 所述矩形热隔离通孔

9、（6） 的长边的长度 f1 为 0.6-1.2mm， 短边的长度 f2 为 0.25-0.5mm， 短边与基片外侧边缘距离为 a5 为 0.6-1.2mm， 所述等腰直角三角形热隔离通 孔 （4） 的直角边边长 g1 为 0.85-1.6mm， 所述等腰直角三角形热隔离通孔 （4） 的一条直角边 与八边形氮化铝陶瓷基片 （1） 的一条长边之间的垂直距离 a6 为 0.53-1.06mm， 所述等腰直 角三角形热隔离通孔 （4） 的一条直角边与所述八边形氮化铝陶瓷基片 （1） 的一条长边之间 为温度探测器 （2） 。 权 利 要 求 书 CN 102998479 A 2 2/3 页 3 3. 权

10、利要求 1 所述的氮化铝基集成阵列结构的二维风速风向传感器的造方法， 其特征 在于， 所述造方法的具体步骤为 ： 步骤一、 用氮化铝陶瓷基片为衬底， 将氮化铝陶瓷基片浸入在丙酮溶液中， 并采用在 50kHz 频率的超声波对其进行清洗 10 20min 后， 取出氮化铝陶瓷基片再浸入酒精溶液中 在 30kHz 频率下进行超声波清洗 10 15min， 取出氮化铝陶瓷基片在 120温度下进行烘 干， 获得烘干后的氮化铝陶瓷基片 ； 步骤二、 在步骤一获得烘干后的氮化铝陶瓷基片的表面以传感器图形掩模版为制版进 行光刻， 获得光刻后的氮化铝陶瓷基片 ； 所述传感器图形掩模版上设置有四个温度探测器 （2

11、） 、 一个中间蛇盘形加热器 （7） 和两个温度传感器 （5） 的图形 ； 步骤三、 使用真空多靶溅射镀膜机对步骤二获得的光刻后的氮化铝陶瓷基片进行溅射 镀膜， 获得镀有铂膜的氮化铝陶瓷基片 ； 步骤四、 将镀有铂膜的氮化铝陶瓷基片放入丙酮溶液中浸泡， 溶解光刻胶， 同时对氮化 铝陶瓷基片进行微超声清洗， 直至金属图案形成清晰的铂膜电极为止， 获得镀有铂膜电极 的氮化铝陶瓷基片 ； 步骤五、 采用激光划片机对镀有铂膜电极的氮化铝陶瓷基片进行激光刻蚀， 在每个温 度探测器 （2） 两侧刻蚀出一对三角隔离通孔， 在每个温度探测 （2） 的两条引线中间刻蚀一 个矩形热隔离通孔， 最后在每个温度探测器

12、 （2） 与中间蛇盘形加热器 （7） 之间刻蚀矩形热 隔离槽 （3） ， 获得刻蚀完的氮化铝陶瓷基片 ； 步骤六、 将刻蚀完的氮化铝陶瓷基片放入稀盐酸溶液中清洗， 溶掉激光刻蚀过程中产 生的金属铝 ； 步骤七、 退火处理， 将稀盐酸清洗后的氮化铝陶瓷基片在 800环境中退火 2h， 获得氮 化铝基集成阵列结构二维风速风向传感器。 4. 根据权利要求 3 所述的氮化铝基集成阵列结构二维风速风向传感器的制造方法， 其 特征在于， 步骤二所述的在步骤一获得烘干后的氮化铝陶瓷基片的表面以传感器图形掩模 版为制版进行光刻的方法为 ： 将烘干后的氮化铝陶瓷基片用 BP212CP37 型正性光刻胶的底 处理

13、液浸泡氮化铝陶瓷基片 20-30min， 再放入台式干燥箱中在 150-180进行干燥， 干燥 后采用匀胶机在 2500r/min 5000r/min 速度下涂光刻胶， 涂光刻胶后放入烘箱中在 80 100下烘干 20 40min ； 以传感器图形掩模版为制版图形， 在曝光机上对涂有光刻胶的氮 化铝陶瓷基片进行曝光 15 30s ； 把曝光好的氮化铝陶瓷基片放入 BP212 显影液中显影 20 40s， 然后再放入去离子水中漂洗 20 30s ； 最后放入台式干燥箱中， 在 100 120 温度下烘烤 30 40min， 获得光刻后的氮化铝陶瓷基片。 5. 根据权利要求 3 所述的氮化铝基集成

14、阵列结构二维风速风向传感器的制造方法， 其 特征在于， 步骤三所述的使用真空多靶溅射镀膜机对步骤二获得的光刻后的氮化铝陶瓷基 片进行溅射镀膜的方法为， 采用纯度为 99.99、 尺寸 602.5mm 的铂靶材进行溅射 ； 氮 化铝陶瓷基片放入溅射室内， 控制溅射室的真空度达到 10-5Pa 时， 往溅射室通氩气， 氩气压 强为 1.5Pa， 采用直流溅射， 溅射功率为 32W， 时间为 30min， 氩气的流量为 15 20ml/min。 6. 根据权利要求 3 所述的氮化铝基集成阵列结构二维风速风向传感器的制造方法， 其 特征在于， 步骤四所述将镀有铂膜的氮化铝陶瓷基片放入丙酮溶液中浸泡，

15、溶解光刻胶， 同 时对氮化铝陶瓷基片进行微超声清洗的频率为 30kHz。 权 利 要 求 书 CN 102998479 A 3 3/3 页 4 7. 根据权利要求 3 所述的氮化铝基集成阵列结构二维风速风向传感器的制造方法， 其 特征在于， 步骤六所述将刻蚀完的氮化铝陶瓷基片放入稀盐酸溶液中清洗， 该稀盐酸溶液 的盐酸与水的体积比为 5%-10%。 权 利 要 求 书 CN 102998479 A 4 1/5 页 5 氮化铝基集成阵列结构的二维风速风向传感器及其制造方 法 技术领域 0001 本发明涉及一种测量风速风向传感器及其制造方法 背景技术 0002 目前， 现有的集成热温差原理的风速风

16、向传感器均采用硅基作为衬底， 工艺成熟， 但工艺程序复杂， 设备成本昂贵， 传感器响应速率慢， 机械性能较差。 发明内容 0003 本发明为了解决集成热温差原理的风速传感器采用硅基衬底工艺复杂、 开发成本 较高、 传感器响应速率慢、 机械性能差等缺点， 提出了氮化铝基集成阵列结构的二维风速风 向传感器及其制造方法。 0004 本发明所述的氮化铝基集成阵列结构二维风速风向传感器由八边形氮化铝陶瓷 基片、 四个温度探测器， 四个矩形热隔离槽， 四对等腰直角三角形热隔离通孔， 两个温度传 感器、 四个矩形热隔离通孔和一个中间蛇盘形加热器组成， 所述八边形氮化铝陶瓷基片为 由四条长边和四条短边相间连接

17、组成的不等边的八边形， 所述四条长边相等， 四条短边相 等 ； 所述中间蛇盘形加热器位于八边形氮化铝陶瓷基片的中心， 该中间蛇盘形加热器的中 间是由铂膜按矩形同心盘绕获得的矩形加热器和两个引出电极组成， 所述铂膜按矩形同心 盘绕获得的矩形加热器的四条边分别与八边形氮化铝陶瓷基片的四条短边平行， 所述两个 电极分别从矩形加热器对角线的两端引出且位于同一直线上， 四个温度探测器分别位于中 间蛇盘形加热器与八边形氮化铝陶瓷基片的四条短边之间， 每个温度探测器与中间蛇盘形 加热器之间均刻蚀有矩形热隔离槽， 每个温度探测器均由探测头和两根引出电极组成， 所 述探测头临近四个矩形热隔离槽， 两根引出电极相

18、互平行且垂直于与该温度探测器对应的 八边形氮化铝陶瓷基片的短边， 所述两根引出电极之间设置有一个矩形热隔离通孔 ； 每个 温度探测器电极的两侧对称设置有一对等腰直角三角形热隔离通孔， 且温度探测器电极与 等腰直角三角形的斜边相临 ； 两个温度传感器临近八边形氮化铝陶瓷基片的相对的两条长 边设置， 且两个温度传感器之间为中间蛇盘形加热器的引出电极。 0005 获得上述氮化铝基集成阵列结构的二维风速风向传感器的造方法的具体步骤 为 ： 0006 步骤一、 用氮化铝陶瓷基片为衬底， 将氮化铝陶瓷基片浸入在丙酮溶液中， 并采用 在 50kHz 频率的超声波对其进行清洗 10 20min 后， 取出氮化

19、铝陶瓷基片再浸入酒精溶液 中在 30kHz 频率下进行超声波清洗 10 15min， 取出氮化铝陶瓷基片在 120温度下进行 烘干， 获得烘干后的氮化铝陶瓷基片 ； 0007 步骤二、 在步骤一获得烘干后的氮化铝陶瓷基片的表面以传感器图形掩模版为制 版进行光刻， 获得光刻后的氮化铝陶瓷基片 ； 所述传感器图形掩模版上设置有四个温度探 测器一个中间蛇盘形加热器和两个温度传感器的图形 ； 说 明 书 CN 102998479 A 5 2/5 页 6 0008 步骤三、 使用真空多靶溅射镀膜机对步骤二获得的光刻后的氮化铝陶瓷基片进行 溅射镀膜， 获得镀有铂膜的氮化铝陶瓷基片 ； 0009 步骤四、

20、将镀有铂膜的氮化铝陶瓷基片放入丙酮溶液中浸泡， 溶解光刻胶， 同时对 氮化铝陶瓷基片进行微超声清洗， 直至金属图案形成清晰的铂膜电极为止， 获得镀有铂膜 电极的氮化铝陶瓷基片 ； 0010 步骤五、 采用激光划片机对镀有铂膜电极的氮化铝陶瓷基片进行激光刻蚀， 在每 个温度探测器两侧刻蚀出一对三角隔离通孔， 在每个温度探测的两条引线中间刻蚀一个矩 形热隔离通孔， 最后在每个温度探测器与中间蛇盘形加热器之间刻蚀矩形热隔离槽， 获得 刻蚀完的氮化铝陶瓷基片 ； 0011 步骤六、 将刻蚀完的氮化铝陶瓷基片放入稀盐酸溶液中清洗， 溶掉激光刻蚀过程 中产生的金属铝 ； 0012 步骤七、 退火处理， 将

21、稀盐酸清洗后的氮化铝陶瓷基片在 800环境中退火 2h， 获 得氮化铝基集成阵列结构二维风速风向传感器。 0013 本发明所述氮化铝陶瓷是一种良好的绝缘陶瓷体， 其被大量应用于微电子器件 领域。氮化铝陶瓷材料具有 ： 1、 氮化铝热导率约 170W/mK 是 Al2O3 约 31.4W/mK 的 5 倍以上 ； 2、 氮化铝热膨胀系数为 4.510-6， Al2O3 热膨胀系数为 8.210-6均与 Pt 为 8.910-6相当 ； 3、 各种电性能介电常数、 介质损耗、 体电阻率、 介电强度优良 ； 4、 机械性 能好， 抗折和抗压强度高 ； 5、 纯度高 ； 6、 无毒 ； 7、 易金属化

22、成膜等优点。 0014 本发明所述氮化铝基集成阵列结构的二维风速风向传感器及其制造方法利用了 高热导率氮化铝衬底基片， 与氧化铍不同的是氮化铝和三氧化二铝无毒无污染。氮化铝和 Al2O3 在惰性的高温环境中非常稳定， 在空气中， 温度高于 700时， 氮化铝物质表面会发 生微氧化作用， 形成 5-10 纳米厚的 Al2O3氧化物薄膜， 起到保护作用， 通过中间加热加热附 近空气温度， 利用温度探测测量周围空气温度， 利用热温差原理达到测量风速风向的目的， 并能够快速达到热平衡， 提高了响应速率， 同时具有工艺程序简单， 开发成本低、 机械性能 好等优点。 附图说明 0015 图 1 为集成阵列

23、风速风向传感器的结构示意图。 0016 图 2 为八边形氮化铝陶瓷基片 1 的形状示意图。 0017 图 3 为温度探测器电极 2 的形状示意图。 0018 图 4 为温度传感器电极 5 的形状示意图。 0019 图 5 为中间蛇盘形加热器电极 7 的形状示意图。 0020 图 6 为矩形热隔离槽 3、 矩形热隔离通孔 6、 三角形热隔离通孔 4 示意图。 具体实施方式 0021 具体实施方式一、 结合图 1 说明本实施方式， 本实施方式所述氮化铝基集成阵列 结构二维风速风向传感器由八边形氮化铝陶瓷基片 1、 四个温度探测器 2， 四个矩形热隔离 槽 3， 四对等腰直角三角形热隔离通孔 4，

24、两个温度传感器 5、 四个矩形热隔离通孔 6 和一个 中间蛇盘形加热器 7 组成， 所述八边形氮化铝陶瓷基片为由四条长边和四条短边相间连接 说 明 书 CN 102998479 A 6 3/5 页 7 组成的不等边的八边形， 所述四条长边相等， 四条短边相等 ； 所述中间蛇盘形加热器 7 位于 八边形氮化铝陶瓷基片 1 的中心， 该中间蛇盘形加热器 7 的中间是由铂膜按矩形同心盘绕 获得的矩形加热器和两个引出电极组成， 所述铂膜按矩形同心盘绕获得的矩形加热器的四 条边分别与八边形氮化铝陶瓷基片 1 的四条短边平行， 所述两个电极分别从矩形加热器对 角线的两端引出且位于同一直线上， 四个温度探测

25、器 2 分别位于中间蛇盘形加热器 7 与八 边形氮化铝陶瓷基片 1 的四条短边之间， 每个温度探测器 2 与中间蛇盘形加热器 7 之间均 刻蚀有矩形热隔离槽 3， 每个温度探测器 2 均由探测头和两根引出电极组成， 所述探测头临 近四个矩形热隔离槽 3， 两根引出电极相互平行且垂直于与该温度探测器 2 对应的八边形 氮化铝陶瓷基片 1 的短边， 所述两根引出电极之间设置有四个矩形热隔离通孔 6 ； 每个温度 探测器电极2的两侧对称设置有一对等腰直角三角形热隔离通孔4， 且温度探测器电极2与 等腰直角三角形的斜边相临 ； 两个温度传感器 5 临近八边形氮化铝陶瓷基片 1 的相对的两 条长边设置，

26、 且两个温度传感器 5 之间为中间蛇盘形加热器 7 的引出电极。 0022 本实施方式中所述热隔离通孔和热隔离槽， 有效的降低了传感器热传导功耗损 失， 提高热流转换效率。 0023 实施方式二、 结合图 2、 图 3、 图 4、 图 5、 图 6 说明本实施方式， 本实施方式所述是对 具体实施方式一所述的述氮化铝基集成阵列结构二维风速风向传感器的进一步说明， 所述 八边形氮化铝陶瓷基片 1 的厚度为 0.2-0.25mm, 短边的长度 a3 为 5-10mm， 长边的长度 a2 为 3-6.01mm ； 所述温度探测器 2 包括探测头和两根引出电极 , 所述探测头为矩形波状， 该 矩形波状探

27、测头包括三个波峰两个波谷， 波峰与波谷之间的距离 b3 为 0.05-0.1mm， 任意相 邻两个波峰之间的距离与任意相邻两个波谷之间的距离相等、 且与铂膜的宽度 b5 相同， 所 述铂膜的宽度 b5 为 0.05-0.1mm， 矩形波状探测头的两端分别通过两根电极引线与两个电 极连接， 电极引线长 b2 为 0.95-1.9mm, 宽 b4 为 0.15-0.3mm, 电极的宽 b1 为 0.25-0.5mm ； 所述中间蛇盘形加热器 7 的两个引出电极的末端之间的长度 c3 为 4.06-8.13mm， 两根引出 电极末端圆弧半径 R 为 0.15-0.25mm, 按矩形同心盘绕获得的矩形

28、加热器的铂膜的宽 c2 为 0.05-0.1mm， 且盘绕的铂膜之间的距离与铂膜的宽度相同， 引出电极与矩形加热器端连接 处的铂膜导线宽 c1 为 0.07-0.14mm ； 所述温度传感器 5 包括一个矩形波状传感器头和两根 引出电极， 所述两根引出电极外侧边缘之间的总宽度 d1 为 1.5-3mm， 所述矩形波状传感器 头包括三个波峰两个波谷， 波峰与波谷之间的距离 d3+d4 为 0.4-0.8mm， 任意两个相邻波峰 之间的距离与任意两个相邻波谷之间的距离相等、 且与铂膜的宽度 d5 相等， 所述铂膜的宽 度 d5 为 0.05-0.1mm， 两侧电极的引线宽 d3 为 0.1-0.2

29、mm ； 所述矩形热隔离槽 3 的长边的长 度 e1 为 0.65-1.3mm, 短边的长度 e2 为 0.05-0.1mm， 槽深 0.1-0.15mm ； 所述矩形热隔离通 孔6的长边的长度f1为0.6-1.2mm,短边的长度f2为0.25-0.5mm， 短边与基片外侧边缘距 离为 a5 为 0.6-1.2mm ； 所述等腰直角三角形热隔离通孔 4 的直角边边长 g1 为 0.85-1.6mm， 所述等腰直角三角形热隔离通孔4的一条直角边与八边形氮化铝陶瓷基片1的一条长边之 间的垂直距离 a6 为 0.53-1.06mm， 所述等腰直角三角形热隔离通孔 4 的一条直角边与所述 八边形氮化铝

30、陶瓷基片 1 的一条长边之间为温度探测器 2。 0024 具体实施方式三、 本实施方式所述氮化铝基集成阵列结构的二维风速风向传感器 的造方法的具体步骤为 ： 0025 步骤一、 用氮化铝陶瓷基片为衬底， 将氮化铝陶瓷基片浸入在丙酮溶液中， 并采用 说 明 书 CN 102998479 A 7 4/5 页 8 在 50kHz 频率的超声波对其进行清洗 10 20min 后， 取出氮化铝陶瓷基片再浸入酒精溶液 中在 30kHz 频率下进行超声波清洗 10 15min， 取出氮化铝陶瓷基片在 120温度下进行 烘干， 获得烘干后的氮化铝陶瓷基片 ； 0026 步骤二、 在步骤一获得烘干后的氮化铝陶瓷

31、基片的表面以传感器图形掩模版为制 版进行光刻， 获得光刻后的氮化铝陶瓷基片 ； 所述传感器图形掩模版上设置有四个温度探 测器 2、 一个中间蛇盘形加热器 7 和两个温度传感器 5 的图形 ； 0027 步骤三、 使用真空多靶溅射镀膜机对步骤二获得的光刻后的氮化铝陶瓷基片进行 溅射镀膜， 获得镀有铂膜的氮化铝陶瓷基片 ； 0028 步骤四、 将镀有铂膜的氮化铝陶瓷基片放入丙酮溶液中浸泡， 溶解光刻胶， 同时对 氮化铝陶瓷基片进行微超声清洗， 直至金属图案形成清晰的铂膜电极为止， 获得镀有铂膜 电极的氮化铝陶瓷基片 ； 0029 步骤五、 采用激光划片机对镀有铂膜电极的氮化铝陶瓷基片进行激光刻蚀，

32、 在每 个温度探测器 2 两侧刻蚀出一对三角隔离通孔， 在每个温度探测 2 的两条引线中间刻蚀一 个矩形热隔离通孔， 最后在每个温度探测器 2 与中间蛇盘形加热器 7 之间刻蚀矩形热隔离 槽 3， 获得刻蚀完的氮化铝陶瓷基片 ； 0030 步骤六、 将刻蚀完的氮化铝陶瓷基片放入稀盐酸溶液中清洗， 溶掉激光刻蚀过程 中产生的金属铝 ； 0031 步骤七、 退火处理， 将稀盐酸清洗后的氮化铝陶瓷基片在 800环境中退火 2h， 获 得氮化铝基集成阵列结构二维风速风向传感器。 0032 具体实施方式四、 本实施方式是采用具体实施方式三所述氮化铝基集成阵列结构 二维风速风向传感器的制造方法的进一步说明

33、， 步骤二所述的在步骤一获得烘干后的氮化 铝陶瓷基片的表面以传感器图形掩模版为制版进行光刻的方法为 ： 将烘干后的氮化铝陶瓷 基片用 BP212CP37 型正性光刻胶的底处理液浸泡氮化铝陶瓷基片 20-30min， 再放入台式干 燥箱中在150-180进行干燥， 干燥后采用匀胶机在2500r/min5000r/min速度下涂光刻 胶， 涂胶后放入烘箱中在 80 100下烘干 20 40min ； ， 以传感器图形掩模版为制版图 形， 在曝光机上对涂有光刻胶的氮化铝陶瓷基片进行曝光 15 30s ； 把曝光好的氮化铝陶 瓷基片放入 BP212 显影液中显影 20 40s， 然后再放入去离子水中漂

34、洗 20 30s ； 最后放 入台式干燥箱中， 在 100 120温度下烘烤 30 40min， 获得光刻后的氮化铝陶瓷基片。 0033 具体实施方式五、 本实施方式是对具体实施方式三所述氮化铝基集成阵列结构二 维风速风向传感器的制造方法的进一步说明， 步骤三所述的使用真空多靶溅射镀膜机对步 骤二获得的光刻后的氮化铝陶瓷基片进行溅射镀膜的方法为， 采用纯度为 99.99、 尺寸 602.5mm 的铂靶材进行溅射 ； 氮化铝陶瓷基片放入溅射室内， 控制溅射室的真空度达 到 10-5Pa 时， 往溅射室通氩气， 氩气压强为 1.5Pa， 采用直流溅射， 溅射功率为 32W， 时间为 30min，

35、氩气的流量为 15 20ml/min。 0034 具体实施方式六、 本实施方式是对具体实施方式三所述氮化铝基集成阵列结构二 维风速风向传感器的制造方法的进一步说明， 步骤四所述将镀有铂膜的氮化铝陶瓷基片放 入丙酮溶液中浸泡， 溶解光刻胶， 同时对氮化铝陶瓷基片进行微超声清洗的频率为 30kHz。 0035 具体实施方式七、 本实施方式是对具体实施方式三所述氮化铝基集成阵列结构二 维风速风向传感器的制造方法的进一步说明， 步骤六所述将刻蚀完的氮化铝陶瓷基片放入 说 明 书 CN 102998479 A 8 5/5 页 9 稀盐酸溶液中清洗， 该稀盐酸溶液的盐酸与水的体积比为 5%-10%。 说 明 书 CN 102998479 A 9 1/4 页 10 图 1 说 明 书 附 图 CN 102998479 A 10 2/4 页 11 图 2 说 明 书 附 图 CN 102998479 A 11 3/4 页 12 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102998479 A 12 4/4 页 13 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 102998479 A 13