薄膜铂电阻制造方法
【专利摘要】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，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。
【专利说明】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，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，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°C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°C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150 °C，15分钟时间。银浆固结则要经过550 0C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40?60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。
【专利附图】
【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](I)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°C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°C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。
[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 °C，15分钟时间。银浆固结则要经过550 0C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40?60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。
【权利要求】
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6001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1601: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1501:，15分钟时间。银浆固结则要经过5501: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，当阻值在40?60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。
【文档编号】G01K7/18GK104458046SQ201410757774
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】林键, 宫建, 陈星 , 师军 申请人:中国航天空气动力技术研究院