专利名称:薄膜型二氧化锡气敏元件及其制造方法
本发明属于敏感元件及其制造方法。
本发明作出之前，为了预防氢气、瓦斯、液化石油气、城市煤气、一氧化碳和乙烷等气体引起的火灾，爆炸及中毒事故，所使用的气敏报警器中，采用克斯科(Kousuke Zhokura)在《传感器技术及应用》(Sensoron-Technologie und Anuendury)1982年79期(312页)上报导的烧结型气敏元件。这种气敏元件是把敏感材料如二氧化锡包裹在加热丝上经烧结制成的，其制造过程的再现性较差，导致了元件的互换性较差，其后张云昌等人在《传感器论文集》第二册(300页)上报导了制造薄膜型二氧化锡气敏元件的情况。该文指出，用射频加热的方法在基片表面形成二氧化锡敏感膜，在基片背面涂上二氧化钌形成加热膜，然后在敏感膜和加热膜上分别印刷上银钯电极，焊上引线，制成薄膜型二氧化锡气敏元件。但是制造过程中须经射频加热和烧结，尤其是须用贵金属钌和钯，故而成本高。
本发明的目的是提供一种改进了的，元件互换性好，成本低廉的薄膜型二氧化锡气敏件。
本发明的另一个目的是提供制造这种薄膜型二氧化锡气敏元件的制造方法，尤其是制造该元件所包含的敏感膜和加热膜的工艺条件。
本发明的要点在于，所提供的薄膜型二氧化锡气敏元件的加热膜的主要成份是二氧化锡。所提供的薄膜型二氧化锡气敏元件的制造方法是，经低温化学沉积，在基片1正面形成二氧化锡敏感膜2，在基片1背面形成二氧化锡加热膜3;或者在基片1的一个面上先形成二氧化锡加热膜3，在该加热膜3上形成绝缘膜8，在该绝缘膜8上形成二氧化锡敏感膜2。其后在所说敏感膜2和加热膜3上分别涂上银浆，经烧结法制成银电极4、5、6和7，焊上金属引出线9，10，11和12。从而制成本发明所提供的薄膜型二氧化锡气敏元件。
图1和图2是这种薄膜型二氧化锡气敏元件的结构示意图。图1示出了敏感膜2和加热膜3分别在基片1的正面和背面所构成的结构。图2示出了敏感膜2和加热膜3都在基片1的同一个面上所构成的结构。
制备所说二氧化锡敏感膜2的工艺条件是源材料为四氯化锡，基片温度为300～500℃，源材料的蒸发温度为100～200℃，用于携带源蒸汽的氧气流量为2-3升/分，反应腔内的真空度为0.3～1乇。制备所说二氧化锡加热膜3的工艺条件是源材料为含锑的四氯化锡溶液，基片温度为300～500
流量为0.06～0.5毫升/分，用于携带溶液蒸汽的氧气流量为2-3升/分。
本发明所提供的薄膜型二氧化锡气敏元件性能稳定，元件互换性好，优于已为人知的同类气敏元件。按照本发明提供的制造方法，制造薄膜型二氧化锡气敏元件是采用普通材料如四氯化锡制备敏感膜和加热膜，从而取代了贵金属材料如钌和钯。设备简单，制造方法简便，工艺重复性好，这不仅可以大大提高生产效率而且可以大幅度降低成本。
权利要求
1.一种主要由基片、敏感膜和加热膜构成的薄膜型二氧化锡气敏元件，其特征在于所说的加热膜[3]的主要成分是二氧化锡。
2.一种薄膜型二氧化锡气敏元件的制造方法，其特征在于经低温化学沉积，在基片〔1〕正面制成二氧化锡敏感膜〔2〕，在所说基片〔1〕背面制成二氧化锡加热膜〔3〕;或者在基片〔1〕的一个面上先制成二氧化锡加热膜〔3〕，在该加热膜〔3〕上制成绝缘膜〔8〕，在该绝缘膜〔3〕上制成二氧化锡敏感膜〔2〕。在所说二氧化锡敏感膜〔2〕和二氧化锡加热膜〔3〕表面的两端分别涂上银浆制成银电极〔4〕、〔5〕、〔6〕和〔7〕，在所说银电极〔4〕、〔5〕、〔6〕和〔7〕上各焊上金属引出线〔9〕、〔10〕、〔11〕和〔12〕。
3.根据权利要求
2所说的气敏元件的制造方法，其特征在于制备所说二氧化锡敏感膜〔2〕的工艺条件是基片温度为300～500℃，源材料为四氯化锡，源材料的蒸发温度为100～200℃。用于携带源蒸汽的氧气流量为2～3升/分，反应腔内的真空度为0.3～1乇。
4.根据权利要求
2所说的气敏元件的制造方法，其特征在于制备所说二氧化锡加热膜〔3〕的工艺条件是基片温度为300～500℃，源材料为含锑的四氯化锡溶液，溶液流量为0.06～0.5毫升/分用于携带溶液蒸汽的氧气流量为2～3升/分。
专利摘要
一种改进了的薄膜型二氧化锡气敏元件及其制造方法。这种薄膜型二氧化锡气敏元件的加热膜是二氧化锡膜，该膜内含有一定量的锑，敏感膜也是二氧化锡膜。该气敏元件性能稳定，元件互换性好。并且制造方法简便，工艺重复性好，生产效率高，使用的设备简单，成本低。
文档编号H01L49/02GK85100030SQ85100030
公开日1986年6月10日 申请日期1985年4月1日
发明者张维新, 徐步华, 侯曾一 申请人:天津大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan