[发明专利]一种微机电系统阵列式铂薄膜温度传感器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种微机电系统阵列式铂薄膜温度传感器，包括绝缘基底、铂薄膜电阻温度传感器、聚酰亚胺薄膜，绝缘基底为硅基底或氧化铝陶瓷基底上沉积氧化硅绝缘层制成，绝缘基底之上沉积有铂薄膜电阻温度传感器，铂薄膜电阻温度传感器呈阵列分布，铂薄膜电阻温度传感器上由聚酰亚胺薄膜保护层覆盖，铂薄膜电阻温度传感器与基底绝缘层之间有一层钛金属层，钛金属层的厚度为10nm~20nm。还公开了所述微机电系统阵列式铂薄膜温度传感器的制备方法。

技术领域

本发明涉及微机电系统铂薄膜温度传感器及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，对温度传感器提出了更高要求，电阻温度传感器因为其误差小、稳定性好、精度高而成为当下研究的热点。薄膜式电阻温度传感器不仅具有一般电阻温度传感器的优点，还有体积小、重量轻、用料省、成本低等特点。铂金属是优秀的薄膜式电阻温度传感器材料，因为其具有很高的抗氧化性、机械强度、电阻温度系数，尤其在当下，许多仪器设备都工作在极端的环境下，如高温、高压等，这对传感器的稳定性提出了更高的要求。铂薄膜温度传感器凭借其优越的性能成为研究的热点，同时，如何采用更简单的工艺也是工业生产的重要考虑因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供一种微机电系统阵列式铂薄膜温度传感器，不仅性能稳定、精度高，而且便于工业生产。

本发明还提供一种制备上述微机电系统阵列式铂薄膜温度传感器的方法，使其便于工业生产。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种微机电系统阵列式铂薄膜温度传感器包括绝缘基底、铂薄膜电阻温度传感器、聚酰亚胺薄膜，绝缘基底为硅基底或氧化铝陶瓷基底上沉积氧化硅绝缘层制成，绝缘基底之上沉积有铂薄膜电阻温度传感器，铂薄膜电阻温度传感器呈阵列分布，铂薄膜电阻温度传感器上由聚酰亚胺薄膜保护层覆盖。

优选的铂薄膜电阻温度传感器的铂薄膜厚度为200nm~500nm。

进一步改进的铂薄膜电阻温度传感器与基底绝缘层之间有一层钛金属层，钛金属层的厚度为10nm~20nm。

优选的聚酰亚胺薄膜保护层的厚度为8μm~20μm。

还提供一种制备上述微机电系统阵列式铂薄膜温度传感器的方法，包括以下步骤：

第一步，分别用弱酸、弱碱、去离子水清洗绝缘基底；

第二步，采用甩胶光刻工艺在绝缘基底上刻蚀出阵列状几何图形，采用磁控溅射的方式溅射铂或钛/铂复合金属层，采用lift-off剥离方法或掩膜刻蚀方法得到阵列状铂薄膜电阻温度传感器；

第三步，放入马弗炉中进行热处理，处理温度650-800℃，时间30min；

第四步，在铂薄膜电阻温度传感器表面甩一层聚酰亚胺，放入烘箱进行半固化处理，随后在聚酰亚胺薄膜上表面甩光刻胶、掩膜曝光、显影，全固化处理后得到聚酰亚胺薄膜保护层。

本发明的优点在于：1、阵列式分布的铂薄膜电阻温度传感器固定于绝缘基底上，便于与信号采集处理模块集成，便于大规模批量生产，聚酰亚胺薄膜保护层耐高温，绝缘性能、耐酸耐碱耐性能良好。2、铂薄膜电阻温度传感器与基底绝缘层之间有一层钛金属层，钛合金连接具有较强的结构稳定性。3、微机电系统工艺制备工艺简单便于生产，且磁控溅射沉积铂或钛/铂复合金属层，可保证金属层厚度可控、附着力强等。

附图说明

图1是本发明实施例中的微机电系统阵列式铂薄膜温度传感器的横截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图、实施例对本发明进一步说明。