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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410757774.9 (22)申请日 2014.12.10 G01K 7/18(2006.01) G01M 9/02(2006.01) (71)申请人 中国航天空气动力技术研究院 地址 100074 北京市丰台区云岗西路 17 号 (72)发明人 林键 宫建 陈星 师军 (74)专利代理机构 北京远大卓悦知识产权代理 事务所 ( 普通合伙 ) 11369 代理人 史霞 (54) 发明名称 薄膜铂电阻制造方法 (57) 摘要 本发明提供一种薄膜铂电阻制造方法, 其包 括 : 步骤 1 : 将溅射镀膜得到的铂电阻元件进行高 温热处理,。
2、 同时充入氩气。当温度升高到 600 时, 保持温度 4 个小时, 时间到后停止保温, 开始 冷却 ; 步骤2 : 当铂电阻冷却到160时, 保持此温 度, 持续 24 小时, 时间到后, 停止保温自然冷却至 室温后取出 ; 步骤 3 : 对铂电阻进行银浆描涂引线 操作, 并经过热处理使银浆浆料烘干和固结, 银浆 烘干温度保持在150, 15分钟时间。 银浆固结则 要经过 550的高温, 同样保持 15 分钟时间。经 过烘干和固结后的铂电阻, 银浆引线焊接性能较 好。 经过本发明处理的薄膜, 与基底的附着力显著 提高, 提高了传感器的使用寿命, 保证了热流测量 传感器的使用效率。 (51)In。
3、t.Cl. (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1页 说明书2页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104458046 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104458046 A 1/1 页 2 1.一种薄膜铂电阻制造方法, 其特征在于, 包括 : 步骤 1 : 将溅射镀膜得到的铂电阻元件进行高温热处理, 同时充入氩气。当温度升高到 600时, 保持温度 4 个小时, 时间到后停止保温, 开始冷却 ; 步骤 2 : 当铂电阻冷却到 160时, 保持此温度, 持续 24 小时, 时间到后, 停止保温自然 冷却至室温后取出 ; 和 步骤 3 : 。
4、对铂电阻进行银浆描涂引线操作, 并经过热处理使银浆浆料烘干和固结, 银浆 烘干温度保持在150, 15分钟时间。 银浆固结则要经过550的高温, 同样保持15分钟时 间。 2.根据权利要求 1 所述的薄膜铂电阻制造方法, 其特征在于 : 还包括对在所述步骤 2 冷却后取出的薄膜铂电阻进行阻值测量步骤, 并按照阻值进行 判定, 当阻值在 70 80 欧姆之间时, 进入所述步骤 3, 而如果阻值不在上述区间, 则视为不 合格品而放弃。 3.根据权利要求 1 所述的薄膜铂电阻制造方法, 其特征在于 : 还包括对所述步骤 3 银浆引线热处理后的薄膜铂电阻进行阻值测量步骤, 并按照阻值 进行判定, 当阻。
5、值在4060欧姆之间时, 判定为合格品, 热处理工艺结束, 而如果阻值不在 上述区间, 则视为不合格品而放弃。 权 利 要 求 书 CN 104458046 A 2 1/2 页 3 薄膜铂电阻制造方法 技术领域 0001 本发明涉及一种新的薄膜铂电阻制造方法, 特别是用于激波风洞气动热环境试验 热流传感器的薄膜铂电阻的热处理。 背景技术 0002 热传导和热防护问题一直是高超声速飞行中的突出问题。 气动热环境实验主要依 赖能够提供高马赫数、 高总压和高雷诺数的激波风洞, 主要的测试手段以基于薄膜铂电阻 传感器的点测量技术。 0003 点测量技术作为激波风洞热环境测量的基础方法, 发展历史悠久,。
6、 技术成熟, 且近 几年与微加工技术相结合, 传感器制作工艺显著提高, 解决了复杂外形传感器安装问题。 因 此, 对复杂外形飞行器的热流测量, 传统点测量技术在测量中的主要地位是不可替代的。 但 是, 除了上述优点外, 铂电阻传感器由于其热敏元件暴露在气流当中, 其耐冲刷性一直制约 着传感器的使用效率。为了提高传感器的使用寿命问题, 我们必须从制作工艺上解决薄膜 与基底附着力问题。 发明内容 0004 为了解决激波风洞热环境试验中, 暴露在气流当中的铂电阻的耐冲刷性问题, 以 及解决镀膜工艺得到的铂电阻电阻温度系数偏小的问题。 本发明提供了一种新的薄膜铂电 阻热处理工艺, 通过优化热处理流程,。
7、 改变溅射薄膜的物理性质, 提高铂电阻的电阻温度系 数, 改善传感器的测量性能, 而且, 热处理可以提高铂电阻与玻璃基底的附着力, 从而实现 耐气流冲刷能力的提升。 0005 本发明的薄膜铂电阻制造方法包括 : 步骤 1 : 将溅射镀膜得到的铂电阻元件进行 高温热处理, 同时充入氩气。当温度升高到 600时, 保持温度 4 个小时, 时间到后停止保 温, 开始冷却 ; 步骤 2 : 当铂电阻冷却到 160时, 保持此温度, 持续 24 小时, 时间到后, 停止 保温自然冷却至室温后取出 ; 和步骤 3 : 对铂电阻进行银浆描涂引线操作, 并经过热处理使 银浆浆料烘干和固结, 银浆烘干温度保持在。
8、 150, 15 分钟时间。银浆固结则要经过 550 的高温, 同样保持 15 分钟时间。经过烘干和固结后的铂电阻, 银浆引线焊接性能较好。 0006 优选还包括对在所述步骤 2 冷却后取出的薄膜铂电阻进行阻值测量步骤, 并按照 阻值进行判定, 当阻值在 70 80 欧姆之间时, 进入所述步骤 3, 而如果阻值不在上述区间, 则视为不合格品而放弃。 0007 优选还包括对所述步骤 3 银浆引线热处理后的薄膜铂电阻进行阻值测量步骤, 并 按照阻值进行判定, 当阻值在4060欧姆之间时, 判定为合格品, 热处理工艺结束, 而如果 阻值不在上述区间, 则视为不合格品而放弃。 0008 本发明利用电阻。
9、炉对溅射制备薄膜进行热处理, 提高薄膜的附着力。通过调整热 处理与银浆处理的次序 ; 对薄膜进行短时间的高温热处理 ; 并对薄膜进行长时间的低温热 处理 ; 再控制银浆的烘干与固结温度与时间, 可以改变溅射薄膜的物理性质, 提高铂电阻 说 明 书 CN 104458046 A 3 2/2 页 4 的电阻温度系数, 改善传感器的测量性能, 而且, 热处理可以提高铂电阻与玻璃基底的附着 力, 从而实现耐气流冲刷能力的提升。 0009 本发明的有益效果是 : 在激波风洞热环境试验过程中, 气流对铂电阻薄膜的冲刷 性很强, 而溅射镀膜合成的薄膜在基底上的附着力很差, 这就要求通过合理的热处理来提 高薄。
10、膜的附着力。 经过本发明处理的薄膜, 与基底的附着力显著提高, 提高了传感器的使用 寿命, 保证了热流测量传感器的使用效率。 附图说明 0010 图 1 是本发明的流程图。 具体实施方式 0011 如图 1 所示, 本发明是一种新的薄膜铂电阻热处理工艺, 步骤如下 : 0012 (1)将溅射镀膜得到的铂电阻元件进行高温热处理。 将铂电阻元件放入托盘, 放入 电阻炉进行加温, 同时充入氩气。当温度升高到 600时, 停止加热, 同时保持温度 4 个小 时, 时间到后停止保温开始冷却。 0013 (2)当铂电阻冷却到160时, 保持此温度, 持续24小时, 时间到后, 停止保温自然 冷却至室温后取。
11、出。 0014 (3) 将冷却取出的薄膜铂电阻进行阻值测量, 并按照阻值进行判定, 当阻值在 70 80 欧姆之间时, 进入下一步骤, 而如果阻值不在上述区间, 则视为不合格品而放弃。 0015 (4) 将符合阻值标准的铂电阻进行银浆描涂引线操作, 涂抹银浆后, 要经过热处理 使浆料烘干和固结, 银浆烘干温度保持在 150, 15 分钟时间。银浆固结则要经过 550的 高温, 同样保持 15 分钟时间。经过烘干和固结后的铂电阻, 银浆引线焊接性能较好。 0016 (5) 将银浆引线热处理后薄膜铂电阻进行阻值测量, 并按照阻值进行判定, 当阻值 在4060欧姆之间时, 判定为合格品, 热处理工艺结束, 而如果阻值不在上述区间, 则视为 不合格品而放弃。 0017 以上对本发明的优选实施方式进行了说明, 但本发明并不限定于上述实施例。对 本领域的技术人员来说, 在权利要求书所记载的范畴内, 显而易见地能够想到各种变更例 或者修正例, 当然也属于本发明的技术范畴。 说 明 书 CN 104458046 A 4 1/1 页 5 图 1 说 明 书 附 图 CN 104458046 A 5 。