CN105632670B - 铂薄膜热敏电阻器的制造方法 - Google Patents

铂薄膜热敏电阻器的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105632670B
CN105632670B CN201610092178.2A CN201610092178A CN105632670B CN 105632670 B CN105632670 B CN 105632670B CN 201610092178 A CN201610092178 A CN 201610092178A CN 105632670 B CN105632670 B CN 105632670B
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
thin film
platinum
manufacturing
thermal resistors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610092178.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105632670A (zh
Inventor
袁敏生
韩玉成
朱雪婷
陈思纤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Zhenhua Group Yunke Electronics Co Ltd
Original Assignee
China Zhenhua Group Yunke Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Zhenhua Group Yunke Electronics Co Ltd filed Critical China Zhenhua Group Yunke Electronics Co Ltd
Priority to CN201610092178.2A priority Critical patent/CN105632670B/zh
Publication of CN105632670A publication Critical patent/CN105632670A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105632670B publication Critical patent/CN105632670B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/06—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
    • H01C17/075—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thin film techniques
    • H01C17/12—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thin film techniques by sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/06—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/06—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
    • H01C17/065—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thick film techniques, e.g. serigraphy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种铂薄膜热敏电阻器的制造方法，属于片式薄膜电阻器制造方法。它包括陶瓷基片抛光、铂金膜层溅射、膜层热处理、等离子体刻蚀、激光数码调阻、电阻体包封、烧结、手工裂片、引线焊接、焊点包封、包封层固化。本发明具有生产成本低、生产效率高、产品体积小、阻值精度高等优点，是一种大规模生产铂薄膜热敏电阻器的理想方法。

Description

铂薄膜热敏电阻器的制造方法
技术领域
本发明涉及电阻器，尤其涉及一种铂薄膜热敏电阻器的制造方法。
背景技术
铂薄膜热敏电阻器具有体积小、测温精度高、热稳定性好、测温范围广、热响应时间快、耐酸碱腐蚀等特点，因此被广泛应用于工业精确测温、精确控温和精确温度显示仪器仪表领域。
铂电阻的传统制造方法是通过厚膜印刷工艺在陶瓷基片上印刷铂浆料、经激光进行蛇形调阻、丝网印刷二次玻璃获得。丝网印刷过程中，网框和刮刀均会粘附大量铂金浆料，丝印完毕后，清洗网框和刮刀易造成贵金属铂浆浪费，增加生产成本。根据具体阻值要求，厚膜印刷的铂金膜层干燥厚度为25μm～40μm，利用大功率激光蛇形调阻获得目标电阻值，再通过丝网印刷玻璃保护层。丝网印刷厚膜铂电阻有效电阻体宽度最小为150μm，因此，用厚膜工艺生产的铂电阻体积较大；激光蛇形调阻过程中，高能量的激光束与铂金膜层接触瞬间产生的高温在改变流经电阻体的电流路径时，还会烧蚀周围的膜层材料，使切割后的有效电阻体面积小于理论面积。由于铂材电阻值具有对温度变化比较敏感的特性，铂金膜层大面积受到瞬间高温作用，相当于对膜层进行一次快速加热快速退火，使膜层微观组织发生变化，膜层方阻随之发生变化；另外，激光对厚膜进行蛇形调阻过程中，功率高达8W，切割速率大于150mm/s，切割频率高达800Hz，这种情况下，激光切割产生的热量来不及进行传导，此时测量系统测得的阻值比铂金膜层实际阻值高。因此，采用厚膜印刷工艺生产铂电阻存在生产成本高、生产效率低、产品体积大、阻值精度差等缺陷。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种生产成本低、生产效率高、产品体积小、阻值精度高的铂薄膜热敏电阻器的制造方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括陶瓷基片抛光、铂金膜层溅射、膜层热处理、等离子体刻蚀、激光数码调阻、电阻体包封、烧结、手工裂片、引线焊接、焊点包封、包封层固化。具体方法如下：
1)对99瓷基片上下表面进行抛光处理，表面粗糙度控制在0.10μm～0.15μm；
2)用浓度为5％的NaOH溶液对抛光的陶瓷基片进行浸煮，用去离子水超声清洗基片，去除基片上残留的NaOH溶液，将基片置于烘箱中进行干燥；
3)将干燥的基片放入离子溅射机腔体内，以铂金作为靶材，在基片表面沉积1.0μm～1.2μm的铂金膜层；
4)用恒温加热炉对铂金膜层进行热处理，热处理温度为400℃～600℃，热处理时间为150min；
5)用等离子体对热处理后的铂金膜层进行刻蚀，获得目标电阻体线宽为4μm～5μm的图形；
6)用0.02W～0.5W、Q开关频率为2～20KHz、调阻速率为20mm/s～150mm/s的半导体激光对电阻体进行数码调阻，将电阻体阻值调到目标阻值和精度；
7)用去离子水清洗激光调阻后的基片，去除残留在基片表面的粉尘，将基片置于烘箱中进行干燥；
8)在电阻体表面印刷高温玻璃浆料，并置于烘箱中进行固化；
9)用手工裂片方式对固化后的陶瓷基片进行一次、二次裂片；
10)用不锈钢钳子截取0.15mm×0.25mm的铂金丝，长度为8mm～10mm；
11)用5000W的电子压焊机将截面尺寸为0.15mm×0.25mm、长度为8mm～10mm的铂金丝一端焊接在电极上；
12)配制高温玻璃浆料，均匀涂覆在铂金丝焊点表面，待玻璃浆料干燥后置于烘箱中进行固化。
所述步骤2中：用浓度为5％的NaOH溶液对抛光的陶瓷基片进行浸煮15min，用去离子水反复3次超声清洗基片，每次清洗5min，去除基片上残留的NaOH溶液，用压缩空气吹干基片表面水滴，将基片置于150℃烘箱中干燥60min。
所述步骤7中：用去离子水清洗激光数码调阻后的基片3min，如此反复两次，去除残留在基片表面的粉尘。
所述步骤8中：用压缩空气吹干基片表面水滴，将基片置于150℃烘箱中干燥60min；在电阻体表面印刷高温玻璃浆料，150℃干燥30min；将玻璃浆料干燥后的陶瓷基片静置在恒温炉中，550℃～600℃保温70min对玻璃层进行固化。
所述步骤10中：用不锈钢钳子截取0.15mm×0.25mm的铂金丝，长度为8mm～10mm，用工业酒精超声清洗5min～8min，用去离子水超声清洗铂金丝上残留的酒精3min～5min，清洗后的铂金丝静置在150℃恒温箱中烘烤30min～35min，烘干水分。
所述步骤11中，所述电极经过如下处理：用无尘布包裹医用棉签两端，用工业酒精浸湿无尘布，轻轻来回擦拭铂金电极，如此反复四次，将擦拭电极后的半成品放在洁净的干燥环境，静置3min～5min，待酒精挥发完毕。
所述步骤11中，所述5000W的压焊机电流调整为23A～25A。
所述步骤12中，配制高温玻璃浆料，均匀涂覆在铂金丝与铂金丝焊点表面，厚度为500μm～600μm，置于常温下干燥2h。
所述步骤12中，将高温玻璃浆料干燥后的半成品放入恒温炉中，600℃～650℃保温70min进行焊点包封层固化，固化后的玻璃层厚度为300μm～400μm。
与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，将原来厚膜印刷工艺升级为薄膜溅射工艺；本发明采用等离子体刻蚀方法，将电阻体宽度由150μm减小到5μm，使用小功率半导体激光对膜层进行数码调阻，减少激光与铂金膜层接触时间，降低了激光与铂金膜层接触瞬间产生的高温对膜层显微组织的影响，因此能够极大地降低铂薄膜热敏电阻器生产成本、缩小产品体积、提高生产效率、提高阻值精度。
附图说明
图1为厚膜铂电阻蛇形调阻图形；
图2为铂薄膜热敏电阻器数码调阻图形。
图中：1-厚膜铂电阻电极；2-大功率激光蛇形调阻图形；3-厚膜印刷铂电阻体图形；4-等离子体刻蚀铂薄膜电阻体图形；5-小功率激光数码调阻图形；6-铂薄膜热敏电阻器电极；7-铂薄膜热敏电阻器引线。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明：一种铂薄膜热敏电阻器的制造方法，包括陶瓷基片抛光、铂金膜层溅射、膜层热处理、等离子体刻蚀、激光数码调阻、电阻体包封、烧结、手工裂片、引线焊接、焊点包封和包封层固化；具体方法如下：
1)对99瓷基片上下表面进行抛光处理，表面粗糙度控制在0.10μm～0.15μm；
2)用浓度为5％的NaOH溶液对抛光的陶瓷基片浸煮15min，用去离子水反复3次超声清洗基片，每次清洗5min，去除基片上残留的NaOH溶液，用压缩空气吹干基片表面水滴，将基片置于150℃烘箱中干燥60min；
3)将干燥的基片放入离子溅射机腔体内，以铂金作为靶材，100℃对基片预热5min，在基片表面沉积1.0μm～1.2μm的铂金膜层；
4)用恒温加热炉对铂金膜层进行热处理，热处理温度为400℃～600℃，热处理时间为150min；
5)用等离子体对热处理后的铂金膜层进行刻蚀，获得线条边缘质量好、目标电阻体线宽为5μm的图形；
6)用0.02W～0.5W、Q开关频率为2～20KHz、调阻速率为20mm/s～150mm/s的半导体激光对电阻体进行数码调阻，将电阻体阻值调到目标阻值和精度；
7)用去离子水清洗激光数码调阻后的基片3min，如此反复两次，去除残留在基片表面的粉尘；
8)用压缩空气吹干基片表面水滴，将基片置于150℃烘箱中干燥60min；
9)在电阻体表面印刷高温玻璃浆料，厚度为150μm～200μm，150℃干燥30min；
10)将玻璃浆料干燥后的陶瓷基片静置在恒温炉中，550℃～600℃保温70min对玻璃层进行固化，固化后玻璃层厚度为100μm～150μm；
11)带上乳胶指套，用手工裂片方式对固化后的陶瓷基片进行一次、二次裂片；
12)用不锈钢钳子截取0.15mm×0.25mm的铂金丝，长度为8mm～10mm，用工业酒精超声清洗铂金丝5min～8min，用去离子水超声清洗铂金丝上残留的酒精3min～5min，将清洗后的铂金丝放入150℃恒温箱中烘烤30min～35min，烘干水分；
13)用无尘布包裹医用棉签两端，用工业酒精浸湿无尘布，轻轻来回擦拭铂金电极，如此反复四次，将擦拭后的半成品放在洁净的干燥环境，静置3min～5min，待酒精挥发完毕；
14)把5000W的压焊机电流调整为23A～25A，将截面尺寸为0.15mm×0.25mm、长度为8mm～10mm的铂金丝一端焊接在电极上；
15)配制高温玻璃浆料，均匀涂覆在铂金丝焊点表面，厚度为400μm～500μm，置于常温下干燥2h；
16)将高温玻璃浆料干燥后的半成品放入恒温炉中，600℃～650℃保温70min进行焊点包封层固化，获得玻璃层厚度为300μm～400μm。

Claims (9)

1.一种铂薄膜热敏电阻器的制造方法，其特征是包括陶瓷基片抛光、铂金膜层溅射、膜层热处理、等离子体刻蚀、激光数码调阻、电阻体包封、烧结、手工裂片、引线焊接、焊点包封和包封层固化；具体方法如下：
1)对99瓷基片上下表面进行抛光处理，表面粗糙度控制在0.10μm～0.15μm；
2)用浓度为5％的NaOH溶液对抛光的陶瓷基片进行浸煮，用去离子水超声清洗基片，去除基片上残留的NaOH溶液，将基片置于烘箱中进行干燥；
3)将干燥的基片放入离子溅射机腔体内，以铂金作为靶材，在基片表面沉积1.0μm～1.2μm的铂金膜层；
4)用恒温加热炉对铂金膜层进行热处理，热处理温度为400℃～600℃，热处理时间为150min；
5)用等离子体对热处理后的铂金膜层进行刻蚀，获得目标电阻体线宽为4μm～5μm的图形；
6)用0.02W～0.5W、Q开关频率为2～20KHz、调阻速率为20mm/s～150mm/s的半导体激光对电阻体进行数码调阻，将电阻体阻值调到目标阻值和精度；
7)用去离子水清洗激光调阻后的基片，去除残留在基片表面的粉尘，将基片置于烘箱中进行干燥；
8)在电阻体表面印刷高温玻璃浆料，并置于烘箱中进行固化；
9)用手工裂片方式对固化后的陶瓷基片进行一次、二次裂片；
10)用不锈钢钳子截取0.15mm×0.25mm的铂金丝，长度为8mm～10mm；
11)用5000W的电子压焊机将截面尺寸为0.15mm×0.25mm、长度为8mm～10mm的铂金丝一端焊接在电极上；
12)配制高温玻璃浆料，均匀涂覆在铂金丝焊点表面，待玻璃浆料干燥后置于烘箱中进行固化。
2.如权利要求1所述的铂薄膜热敏电阻器的制造方法，其特征是所述步骤2中：用浓度为5％的NaOH溶液对抛光的陶瓷基片进行浸煮15min，用去离子水反复3次超声清洗基片，每次清洗5min,去除基片上残留的NaOH溶液，用压缩空气吹干基片表面水滴，将基片置于150℃烘箱中干燥60min。
3.如权利要求1所述的铂薄膜热敏电阻器的制造方法，其特征是所述步骤7中：用去离子水清洗激光数码调阻后的基片3min，如此反复两次，去除残留在基片表面的粉尘。
4.如权利要求3所述的铂薄膜热敏电阻器的制造方法，其特征是所述步骤7中：去除残留在基片表面的粉尘后,用压缩空气吹干基片表面水滴，将基片置于150℃烘箱中干燥60min；所述步骤8中,在电阻体表面印刷高温玻璃浆料，150℃干燥30min；将玻璃浆料干燥后的陶瓷基片静置在恒温炉中，550℃～600℃保温70min对玻璃层进行固化。
5.如权利要求1所述的铂薄膜热敏电阻器的制造方法，其特征是所述步骤10中：用不锈钢钳子截取0.15mm×0.25mm的铂金丝，长度为8mm～10mm，用工业酒精超声清洗5min～8min，用去离子水超声清洗铂金丝上残留的酒精3min～5min，清洗后的铂金丝静置在150℃恒温箱中烘烤30min～35min，烘干水分。
6.如权利要求1所述的铂薄膜热敏电阻器的制造方法，其特征是所述步骤11中，所述电极经过如下处理：用无尘布包裹医用棉签两端，用工业酒精浸湿无尘布，轻轻来回擦拭铂金电极，如此反复四次，将擦拭电极后的半成品放在洁净的干燥环境，静置3min～5min，待酒精挥发完毕。
7.如权利要求1所述的铂薄膜热敏电阻器的制造方法，其特征是所述步骤11中，所述5000W的压焊机电流调整为23A～25A。
8.如权利要求1所述的铂薄膜热敏电阻器的制造方法，其特征是所述步骤12中，配制高温玻璃浆料，均匀涂覆在铂金丝与铂金丝焊点表面，厚度为500μm～600μm，置于常温下干燥2h。
9.如权利要求1所述的铂薄膜热敏电阻器的制造方法，其特征是所述步骤12中，将高温玻璃浆料干燥后的半成品放入恒温炉中，600℃～650℃保温70min进行焊点包封层固化，固化后的玻璃层厚度为300μm～400μm。
CN201610092178.2A 2016-02-19 2016-02-19 铂薄膜热敏电阻器的制造方法 Expired - Fee Related CN105632670B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610092178.2A CN105632670B (zh) 2016-02-19 2016-02-19 铂薄膜热敏电阻器的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610092178.2A CN105632670B (zh) 2016-02-19 2016-02-19 铂薄膜热敏电阻器的制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105632670A CN105632670A (zh) 2016-06-01
CN105632670B true CN105632670B (zh) 2018-06-19

Family

ID=56047487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610092178.2A Expired - Fee Related CN105632670B (zh) 2016-02-19 2016-02-19 铂薄膜热敏电阻器的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105632670B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107086103B (zh) * 2017-05-03 2018-08-14 中国振华集团云科电子有限公司 薄膜电阻的调阻工艺方法与薄膜电阻制造工艺方法
CN107256746A (zh) * 2017-07-13 2017-10-17 中国振华集团云科电子有限公司 片式热敏电阻器的制造方法与片式热敏电阻器
CN110098022A (zh) * 2019-06-18 2019-08-06 深圳市杰普特光电股份有限公司 电阻体的修阻方法
CN112775559A (zh) * 2020-12-25 2021-05-11 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法
CN115900062B (zh) * 2022-12-05 2024-05-14 华中科技大学 一种异形的航空冷却液辅助加热装置及制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6316325B1 (en) * 1998-11-13 2001-11-13 United Microelectronics Corp. Method for fabricating a thin film resistor
CN102496431A (zh) * 2011-12-12 2012-06-13 中国振华集团云科电子有限公司 温度传感器用铂薄膜电阻芯片的制造方法
CN103021605A (zh) * 2012-12-19 2013-04-03 中国振华集团云科电子有限公司 片式铂热敏电阻器制作方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6316325B1 (en) * 1998-11-13 2001-11-13 United Microelectronics Corp. Method for fabricating a thin film resistor
CN102496431A (zh) * 2011-12-12 2012-06-13 中国振华集团云科电子有限公司 温度传感器用铂薄膜电阻芯片的制造方法
CN103021605A (zh) * 2012-12-19 2013-04-03 中国振华集团云科电子有限公司 片式铂热敏电阻器制作方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"高灵敏度铂薄膜热敏电阻器精细刻蚀技术研究";姜国光等;《传感器与微系统》;20130403;第32卷(第3期);第53-55、58页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105632670A (zh) 2016-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105632670B (zh) 铂薄膜热敏电阻器的制造方法
CN108158040B (zh) 一种均匀发热的mems电子烟芯片及其制造方法
CN101593588B (zh) 片式薄膜电阻器的制造方法
KR20190001882U (ko) 전자 담배용 원형 막대 모양의 세라믹 발열체
CN103021605B (zh) 片式铂热敏电阻器制作方法
WO2007073636A1 (fr) Procede de fabrication de dispositif de chauffage de film de resistance et dispositif de chauffage de film de resistance produit par ce procede
CN109413781A (zh) 一种低温烘烤电子烟发热体及其制备方法
CN110487166A (zh) 薄膜应变传感器制备方法
CN110290601A (zh) 加热不燃烧烟具金属基材稀土厚膜加热片的制作方法
WO2021215351A1 (ja) 電気化学センサおよび電気化学センサの製造方法
CN109549255A (zh) 一种电子烟及其气溶胶发生装置
JP7142146B2 (ja) セラミック発熱体およびその製造方法ならびに用途
JPH1131577A (ja) 薄膜型発熱ヒーター及びその製造方法
CN107369617A (zh) 一种SiC高温欧姆接触电极及其制作方法
WO2021056195A1 (zh) 电子烟雾化组件及其制备方法
CN110680023A (zh) 电子烟雾化组件及其制备方法
CN209659646U (zh) 一种低温烘烤电子烟发热体
CN207692970U (zh) 一种均匀发热的mems电子烟芯片
CN207721216U (zh) 电子烟及其加热装置
CN106877833B (zh) 一种石英晶体谐振器的加工方法
JP2012009337A (ja) セラミックスヒータ
CN109422547A (zh) 一种氧化锆陶瓷表面金属化的方法
JP3921143B2 (ja) ウエハ加熱装置
CN219068401U (zh) 加热装置及电子烟
CN105551703B (zh) 高电压、高功率厚膜电阻器的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180619

Termination date: 20190219