温度传感器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及温度传感器。
【背景技术】
[0002]本发明的温度传感器在具有权利要求1的前序列出的特征的温度传感器的基础上作出。从US6，617，956B1和US7, 233，262B2可以知道这样的温度传感器。
[0003]US6，617，956B1和US7，233，262B2公开了包括钼电阻的温度传感器，其中钼电阻布置在衬底上并且由Al2O3的保护陶瓷层覆盖。薄保护层被A1203、MgO和Si2O的混合物的覆盖层覆盖。已知温度传感器仅能够在最高为1000°C温度下使用，并且在如此高温下的扩展使用后显示出了明显的电阻漂移。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的是提高温度传感器的耐温性和降低电阻漂移。根据权利要求1的温度传感器解决了该问题。本发明的进一步的有益效果来自于从属权利要求。
[0005]耐温性的提高通过以下温度传感器来实现，该温度传感器包括:衬底、布置在衬底上的钼电阻、覆盖钼电阻的保护层，以及覆盖保护层的覆盖层，其中覆盖层包含ai2o3、Si2O,和Y203。通过加入Y2O3到Al2O3和Si2O,可提供使得层扩散明显减少的覆盖层。因此，覆盖层较少地倾向于形成气孔并且能够提供承受较高的温度的可靠密封。而且，层扩散减少意味着可在更高的温度下阻止覆盖层和钼电阻的材料之间的接触并因此减少电阻漂移。
[0006]较少量的Y2O3足以提高主要包含Al2O3和Si2O的层的耐热性。例如，覆盖层可包含5%或更多重量的Υ203。在本发明的改进实施例中，覆盖层可包含10%或更多重量的Υ203。Y2O3的浓度增加至超过30%重量并不会明显改善覆盖层并且可能不经济。本发明的一个有利实施例是覆盖层包含小于20%重量的Υ203。
[0007]本发明的另一个有利实施例是覆盖层中Al2O3和Si2O的重量加起来至少为50%，例如重量为60%或更多。
[0008]本发明的另一个有利实施例是覆盖层中包含的Si2O的重量大于Al2O3的重量。例如，覆盖层可包含重量是Al2O3的重量的两倍或更多的Si20。
[0009]本发明的另一个有利实施例是覆盖层中包含的Y2O3的重量小于Al2O3的重量。例如，本发明的另一个有利实施例是覆盖层可包含重量大于Y2O3的重量的Si20。
[0010]优选地，覆盖层包含至少30%重量的Si2O，例如40%或更多重量的Si20。Si2O的含量超过70%通常并不是有利的。
[0011]优选地，覆盖层包含至少15%重量的Al2O3，例如20%或更多重量的。Al2O3的含量超过30%通常并不是有利的。
[0012]覆盖层还可包含可多达例如25%重量的B2O3等。例如，在本发明的一个实施例中，覆盖层可包含1%至20%重量的B203。覆盖层还可包含另外的附加成分，特别是除Si20、Al2O3^Y2O3和B2O3之外的其他氧化物。在本发明的一可能实施例中，任何另外的附加成分的含量总计可小于总重量的20%，例如不超过总重量的10%。
【附图说明】
[0013]下面参考附图对本发明实施方式作进一步的说明。
[0014]图1示出了温度传感器的示意性截面图。
[0015]参考标号:
[0016]I衬底，2钼电阻，3金属线，4保护层，5覆盖层，6附加层，7玻璃陶瓷。
【具体实施方式】
[0017]图1示出的温度传感器包括衬底I，例如氧化铝衬底。钼电阻2布置在衬底I上，钼电阻2可连接至金属线3。钼电阻2为电阻层并且由任意钼金属或基于钼金属的合金制成。诸如陶瓷层的保护层4覆盖钼电阻2。保护层4可由氧化铝或其他陶瓷材料制成。覆盖层5布置在保护层4的顶部。诸如釉层的另一附加层6可覆盖覆盖层5。金属线3和钼电阻2的连接区域可由玻璃陶瓷7覆盖以固定和保护导线3和钼电阻2之间的连接。
[0018]覆盖层5可以是玻璃陶瓷或者釉层。覆盖层包含Si2CKAl2O3和Y2O3。例如，覆盖层5可包括40% -60%重量的Si20、20% -25%重量的Al2O3，以及，10% -19%重量的Y203。覆盖层5还可包含可多达20%重量的B2O3，例如5 % -20 %重量的B2O3，以及可多达20%重量的其他成分，特别是其他氧化物。这样的温度传感器可用于测量直至1200°C的温度。
[0019]保护层4可通过气相沉积法施加或者作为后续被去除的绿箔应用。覆盖层5可通过例如丝网印刷方法产生。在图1 (并没有按比例绘制)的实施例中，覆盖层5厚于保护层4。如果附加层6放置在覆盖层5的顶部，该附加层6可甚至厚于覆盖层5。任何附加层6可作为粘贴剂通过例如印刷然后在后续去除来应用。各层的厚度并不是温度传感器起作用的关键，然而可以基于制造考虑来选择。
[0020]尽管本发明允许许多不同形式的实施例，但说明书和附图仅详细描述了本发明的几个可能的实施例。需要理解的是，本公开应该被视为对本发明原理的例示，并不是要将本发明限制为在所示例的实施例的范围内。在不脱离本发明的精神的情况下，本领域技术人员会想到许多变形，本发明的保护范围应当由所附权利要求书的内容确定。
【主权项】
1.一种温度传感器，包括: 衬底⑴； 钼电阻(2)，布置在所述衬底(I)上； 保护层(4)，覆盖所述钼电阻(2); 覆盖层(5)，覆盖所述保护层(4)； 所述覆盖层(5)包含Al2O3和Si2O ； 其特征在于，所述覆盖层(5)还包含Y203。
2.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述覆盖层(5)包含至少5%重量的Y2O3，优选至少10%重量的Υ203。
3.根据前述权利要求任一项所述的温度传感器，其特征在于，所述覆盖层(5)包含的Si2O的重量大于Al2O3的重量。
4.根据前述权利要求任一项所述的温度传感器，其特征在于，所述覆盖层(5)包含的Al2O3的重量大于Y2O3的重量。
5.根据前述权利要求任一项所述的温度传感器，其特征在于，所述覆盖层(5)包含小于30%重量的Y2O3，优选为小于20%重量的Y2O3。
6.根据前述权利要求任一项所述的温度传感器，其特征在于，所述覆盖层(5)包含15% -30%重量的 Al2O3，优选 20% -25%重量的 Al2O3。
7.根据前述权利要求任一项所述的温度传感器，其特征在于，所述覆盖层(5)包含30% -70%重量的Si2O，优选40% -60%重量的Si20。
8.根据前述权利要求任一项所述的温度传感器，其特征在于，所述覆盖层(5)包含0% -25%重量的B2O3,优选1% -20%重量的B2O3。
9.根据前述权利要求任一项所述的温度传感器，其特征在于，所述覆盖层(5)还包含小于20%重量，优选小于10%重量，且不是A1203、Si20、Y203或B2O3的成分。
10.根据前述权利要求任一项所述的温度传感器，其特征在于，所述覆盖层(5)是釉层。
【专利摘要】本发明涉及一种温度传感器，包括：衬底(1)；铂电阻(2)，布置在所述衬底(1)上；保护层(4)，覆盖所述铂电阻(2)；覆盖层(5)，覆盖所述保护层(4)；所述覆盖层(5)包含Al2O3和Si2O。根据本发明，所述覆盖层(5)还包含Y2O3。
【IPC分类】G01K7-18
【公开号】CN104634471
【申请号】CN201410571341
【发明人】凯瑟琳·欧苏利文, 安东尼·赫利希, 安东尼·马赫, 巴拉苏博拉马尼姆·维德海纳森, 陈阳
【申请人】森萨塔科技百慕大有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年10月23日
【公告号】DE102013112493B3, US20150131702