[发明专利]高温压力与温度的复合传感器及制备方法

权利要求书

1.一种高温压力与温度的复合传感器，包括利用静电封接或分子键合在一起的蓝宝石晶片与钛合金应力杯、外引线及钛合金外壳，其特征在于：以钛合金应力杯对称轴中心定位，在应力区制作有硅应变电阻和铂焊盘的同一蓝宝石晶片上的非应力区一隅设置有铂热敏电阻，焊接在钛合金应力杯上的钛固定爪的内腔利用银铜焊层封接有带印刷电路的绝缘引线转换板，作为内引线的金属箔条一端焊接在分别与硅应变电阻及铂热敏电阻连接的铂焊盘上，金属箔条另一端与固定有外引线的绝缘引线转换板焊接在一起。

2.根据权利要求1所述的高温压力与温度的复合传感器，其特征在于所述绝缘引线转换板上的印刷电路是这样制作的：首先预制绝缘引线转换板，再将这个绝缘引线转换板上的引线、穿线孔及与钛固定爪封接表面，全部进行钨钼金属化厚膜工艺处理，在钨钼金属化膜层上，印制钯银引线浆料，在真空、900℃下烧结，于绝缘引线转换板的钨钼金属化膜层上制作内外引线所要的钯银引线焊盘、穿线孔、引线，形成完整的印刷电路。

3.一种权利要求1所述的高温压力与温度的复合传感器的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：

步骤一、光刻蓝宝石晶片上的内引线铂焊盘窗口

将外延单晶硅的蓝宝石晶片，用高温湿法氧化硅表面，形成致密的SiO₂层；以钛合金应力杯内径为应力区定位，按设计要求，在预定区域制出硅应变电阻的内引线铂焊盘位置和在非应力区一隅制出铂热敏电阻及内引线铂焊盘的位置，进行光刻；刻出硅应变电阻内引线铂焊盘窗口，露出硅表面，同时，刻出铂热敏电阻及内引线铂焊盘的窗口，露出适合做铂热敏电阻及内引线铂焊盘的蓝宝石表面；

步骤二、掩膜溅射铂，制作硅应变电阻内引线铂焊盘与铂热敏电阻的铂层及其内引线的铂焊盘；

步骤三、封装蓝宝石晶片到钛合金应力杯上

将溅射好铂焊盘与铂热敏电阻的蓝宝石晶片划片，在400℃温度下，在高真空环境，加2000V.DC电场，将蓝宝石晶片蓝宝石面封接到钛合金应力杯上；

步骤四、以钛合金应力杯对称轴中心定位，用激光刻阻

在激光刻阻机上，以钛合金应力杯对称轴中心定位，确定应力区与非应力区，将蓝宝石晶片的有内引线铂焊盘面调平，定位，首先在应力区按单晶硅晶向刻硅应变电阻，将硅应变电阻的内引线铂焊盘连起来，制出惠斯顿电桥，在非应力区修调出铂热敏电阻；

步骤五、定位装绝缘引线转换板到钛合金应力杯底座上

先预制绝缘引线转换板，再将绝缘引线转换板上的引线、穿线孔及与钛固定爪的封接面，全部制作钨钼金属化膜；在真空、900℃高温下，于绝缘引线转换板的钨钼金属化膜层上制作钯银引线焊盘及引线层，制成印刷电路；将带有印刷电路的绝缘引线转换板，在真空、700℃下，用银铜焊层连接到钛固定爪上，外引线经穿线孔焊到绝缘引线转换板上，作为内引线的金属箔条一端焊接在绝缘引线转换板上；

步骤六、作为内引线金属箔条的另一端焊到铂焊盘上，焊上钛合金外壳，测试检定，即成为高温压力与温度的复合传感器。