薄膜鉑電阻製造方法
2023-05-24 13:31:16 1
薄膜鉑電阻製造方法
【專利摘要】本發明提供一種薄膜鉑電阻製造方法，其包括：步驟1：將濺射鍍膜得到的鉑電阻元件進行高溫熱處理，同時充入氬氣。當溫度升高到600℃時，保持溫度4個小時，時間到後停止保溫，開始冷卻；步驟2：當鉑電阻冷卻到160℃時，保持此溫度，持續24小時，時間到後，停止保溫自然冷卻至室溫後取出；步驟3：對鉑電阻進行銀漿描塗引線操作，並經過熱處理使銀漿漿料烘乾和固結，銀漿烘乾溫度保持在150℃，15分鐘時間。銀漿固結則要經過550℃的高溫，同樣保持15分鐘時間。經過烘乾和固結後的鉑電阻，銀漿引線焊接性能較好。經過本發明處理的薄膜，與基底的附著力顯著提高，提高了傳感器的使用壽命，保證了熱流測量傳感器的使用效率。
【專利說明】薄膜鉑電阻製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新的薄膜鉑電阻製造方法，特別是用於激波風洞氣動熱環境試驗熱流傳感器的薄膜鉑電阻的熱處理。
【背景技術】
[0002]熱傳導和熱防護問題一直是高超聲速飛行中的突出問題。氣動熱環境實驗主要依賴能夠提供高馬赫數、高總壓和高雷諾數的激波風洞，主要的測試手段以基於薄膜鉑電阻傳感器的點測量技術。
[0003]點測量技術作為激波風洞熱環境測量的基礎方法，發展歷史悠久，技術成熟，且近幾年與微加工技術相結合，傳感器製作工藝顯著提高，解決了複雜外形傳感器安裝問題。因此，對複雜外形飛行器的熱流測量，傳統點測量技術在測量中的主要地位是不可替代的。但是，除了上述優點外，鉑電阻傳感器由於其熱敏元件暴露在氣流當中，其耐衝刷性一直制約著傳感器的使用效率。為了提高傳感器的使用壽命問題，我們必須從製作工藝上解決薄膜與基底附著力問題。
【發明內容】
[0004]為了解決激波風洞熱環境試驗中，暴露在氣流當中的鉑電阻的耐衝刷性問題，以及解決鍍膜工藝得到的鉑電阻電阻溫度係數偏小的問題。本發明提供了一種新的薄膜鉑電阻熱處理工藝，通過優化熱處理流程，改變濺射薄膜的物理性質，提高鉑電阻的電阻溫度係數，改善傳感器的測量性能，而且，熱處理可以提高鉑電阻與玻璃基底的附著力，從而實現耐氣流衝刷能力的提升。
[0005]本發明的薄膜鉑電阻製造方法包括:步驟1:將濺射鍍膜得到的鉑電阻元件進行高溫熱處理，同時充入氬氣。當溫度升高到600°C時，保持溫度4個小時，時間到後停止保溫，開始冷卻；步驟2:當鉑電阻冷卻到160°C時，保持此溫度，持續24小時，時間到後，停止保溫自然冷卻至室溫後取出；和步驟3:對鉑電阻進行銀漿描塗引線操作，並經過熱處理使銀漿漿料烘乾和固結，銀漿烘乾溫度保持在150 °C，15分鐘時間。銀漿固結則要經過550 0C的高溫，同樣保持15分鐘時間。經過烘乾和固結後的鉑電阻，銀漿引線焊接性能較好。
[0006]優選還包括對在所述步驟2冷卻後取出的薄膜鉑電阻進行阻值測量步驟，並按照阻值進行判定，當阻值在70?80歐姆之間時，進入所述步驟3，而如果阻值不在上述區間，則視為不合格品而放棄。
[0007]優選還包括對所述步驟3銀漿引線熱處理後的薄膜鉑電阻進行阻值測量步驟，並按照阻值進行判定，當阻值在40?60歐姆之間時，判定為合格品，熱處理工藝結束，而如果阻值不在上述區間，則視為不合格品而放棄。
[0008]本發明利用電阻爐對濺射製備薄膜進行熱處理，提高薄膜的附著力。通過調整熱處理與銀漿處理的次序；對薄膜進行短時間的高溫熱處理；並對薄膜進行長時間的低溫熱處理；再控制銀漿的烘乾與固結溫度與時間，可以改變濺射薄膜的物理性質，提高鉑電阻的電阻溫度係數，改善傳感器的測量性能，而且，熱處理可以提高鉑電阻與玻璃基底的附著力，從而實現耐氣流衝刷能力的提升。
[0009]本發明的有益效果是:在激波風洞熱環境試驗過程中，氣流對鉑電阻薄膜的衝刷性很強，而濺射鍍膜合成的薄膜在基底上的附著力很差，這就要求通過合理的熱處理來提高薄膜的附著力。經過本發明處理的薄膜，與基底的附著力顯著提高，提高了傳感器的使用壽命，保證了熱流測量傳感器的使用效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的流程圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，本發明是一種新的薄膜鉑電阻熱處理工藝，步驟如下:
[0012](I)將濺射鍍膜得到的鉑電阻元件進行高溫熱處理。將鉑電阻元件放入託盤，放入電阻爐進行加溫，同時充入氬氣。當溫度升高到600°C時，停止加熱，同時保持溫度4個小時，時間到後停止保溫開始冷卻。
[0013](2)當鉑電阻冷卻到160°C時，保持此溫度，持續24小時，時間到後，停止保溫自然冷卻至室溫後取出。
[0014](3)將冷卻取出的薄膜鉑電阻進行阻值測量，並按照阻值進行判定，當阻值在70?80歐姆之間時，進入下一步驟，而如果阻值不在上述區間，則視為不合格品而放棄。
[0015](4)將符合阻值標準的鉑電阻進行銀漿描塗引線操作，塗抹銀漿後，要經過熱處理使漿料烘乾和固結，銀漿烘乾溫度保持在150 °C，15分鐘時間。銀漿固結則要經過550 0C的高溫，同樣保持15分鐘時間。經過烘乾和固結後的鉑電阻，銀漿引線焊接性能較好。
[0016](5)將銀漿引線熱處理後薄膜鉑電阻進行阻值測量，並按照阻值進行判定，當阻值在40?60歐姆之間時，判定為合格品，熱處理工藝結束，而如果阻值不在上述區間，則視為不合格品而放棄。
[0017]以上對本發明的優選實施方式進行了說明，但本發明並不限定於上述實施例。對本領域的技術人員來說，在權利要求書所記載的範疇內，顯而易見地能夠想到各種變更例或者修正例，當然也屬於本發明的技術範疇。
【權利要求】
1.一種薄膜鉑電阻製造方法，其特徵在於，包括: 步驟1:將濺射鍍膜得到的鉑電阻元件進行高溫熱處理，同時充入氬氣。當溫度升高到6001時，保持溫度4個小時，時間到後停止保溫，開始冷卻； 步驟2:當鉑電阻冷卻到1601:時，保持此溫度，持續24小時，時間到後，停止保溫自然冷卻至室溫後取出；和 步驟3:對鉑電阻進行銀漿描塗引線操作，並經過熱處理使銀漿漿料烘乾和固結，銀漿烘乾溫度保持在1501:，15分鐘時間。銀漿固結則要經過5501:的高溫，同樣保持15分鐘時間。
2.根據權利要求1所述的薄膜鉑電阻製造方法，其特徵在於: 還包括對在所述步驟2冷卻後取出的薄膜鉑電阻進行阻值測量步驟，並按照阻值進行判定，當阻值在70?80歐姆之間時，進入所述步驟3，而如果阻值不在上述區間，則視為不合格品而放棄。
3.根據權利要求1所述的薄膜鉑電阻製造方法，其特徵在於: 還包括對所述步驟3銀漿引線熱處理後的薄膜鉑電阻進行阻值測量步驟，並按照阻值進行判定，當阻值在40?60歐姆之間時，判定為合格品，熱處理工藝結束，而如果阻值不在上述區間，則視為不合格品而放棄。
【文檔編號】G01K7/18GK104458046SQ201410757774
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月10日 優先權日:2014年12月10日
【發明者】林鍵, 宮建, 陳星 , 師軍 申請人:中國航天空氣動力技術研究院