RU2222790C2 - Датчик температуры - Google Patents
Датчик температуры Download PDFInfo
- Publication number
- RU2222790C2 RU2222790C2 RU2002111369/28A RU2002111369A RU2222790C2 RU 2222790 C2 RU2222790 C2 RU 2222790C2 RU 2002111369/28 A RU2002111369/28 A RU 2002111369/28A RU 2002111369 A RU2002111369 A RU 2002111369A RU 2222790 C2 RU2222790 C2 RU 2222790C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thermistor
- layer
- contact
- thickness
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/18—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
- G01K7/186—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer using microstructures
Abstract
Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в приборостроении. Тонкопленочный медный термометр с защитными слоями из тугоплавкого материала и неорганического покрытия сформирован на адгезионном слое изолирующей подложки. Терморезистор выполнен в виде многослойной структуры Cr-Cu-Cr в форме меандра. Толщина слоя хрома составляет 0,05-0,06 мкм. Технический результат: получение хорошо воспроизводимого и стабильного значения температурного коэффициента сопротивления. 2 ил.
Description
Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в приборостроении в технологии изготовления термопреобразователей сопротивления с заданным температурным коэффициентом сопротивления.
Известен датчик температуры, содержащий тонкопленочный медныт тензорезистор с защитным слоем, снабженный контактами из меди в виде пленочных площадок и расположенный на поверхности изолирующей подложки [1].
Недостатком известного датчика является изменение параметров резистора при длительной эксплуатации.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является датчик температуры, содержащий тонкопленочный медный термометр с защитными слоями, снабженный контактами из меди и расположенный на поверхности изолирующей подложки, у которого терморезистор и контактные площадки расположены на адгезионном слое из тугоплавкого металла, защита терморезистора и контактных площадок выполнена из тугоплавкого металла толщиной 0,09-0,1 мкм с областью перекрытия 2-6 мкм по периметру элементов и из слоя неорганического диэлектрика, в котором в области контактных площадок сформированы "окна" для контактных узлов, куда нанесен токопроводящий слой, причем зона перекрытия токопроводящего узла с терморезистором составляет 0,1-0,5 мм, а по остальному периметру контактной площадки - 15-20 мкм [2].
Недостатком известного датчика является ограничение его применения в измерительных системах, где используются платиновые термометры сопротивления.
Технический результат, создаваемый изобретением, состоит в получении дешевого, технологичного (тонкопленочного) датчика температуры, имеющего воспроизводимый и стабильный термический коэффициент сопротивления величиной (3,90±0,05)•10-3 1/град, соответствующий платине по ГОСТ.
Указанный технический результат достигается тем, что в датчике температуры, содержащем тонкопленочный медный термометр с защитными слоями, снабженный контактами из меди и расположенный на поверхности изолирующей подложки, у которого терморезистор и контактные плошадки расположены на адгезионном слое из тугоплавкого металла, защита терморезистора и контактных площадок выполнена из тугоплавкого металла толщиной 0,09-0,1 мкм с областью перекрытия 2-6 мкм по периметру элементов и из слоя неорганического диэлектрика, в котором в области контактных площадок сформированы "окна" для контактных узлов, куда нанесен токопроводящий слой, причем зона перекрытия токопроводящего узла с терморезистором составляет 0,1-0,5 мм, а по остальному периметру контактной площадки - 15-20 мкм, достигается выполнением терморезистора в виде многослойной структуры Cu-Cr-Cu в форме меандра, причем толщина слоя хрома составляет 0,05-0,06 мкм.
Изобретение поясняется фиг.1 и 2, на которых показан датчик температуры, вид спереди и сверху соответственно.
Датчик температуры представляет собой подложку (1) из изоляционного материала (ситалла, сапфира, поликора), на которой на адгезионном слое (2) расположены термочувствительный резистор (3), выполненный в виде многослойной структуры Сu (4) - Сr (5) - Сu (6) в форме меандра, снабженный подстроечными шунтирующими перемычками (7), и контактные площадки (8). Сверху терморезистор покрыт защитным слоем хрома (9) толщиной 0,09-0,1 мкм и слоем неорганического диэлектрика диоксида кремния (10), в котором вскрыты "окна" (11), куда нанесен проводящий никеля или золота (12) для контактного узла.
В процессе изготовления на подложку (1) методом магнетронного распыления в вакууме наносят подслой хрома и резистивную многослойную структуру Cu-Cr-Cu, при этом толщина первого медного слоя (4) в этой многослойной структуре составляет 0,4-0,6 мкм, хромового слоя (5) - 0,05-0,06 мкм и второго медного слоя - 1,0-1,2 мкм с целью обеспечения ТКС (3,90±0,05)•10-31/град. Методом контактной фотолитографии формируют терморезистор (3) и контактные площадки (8), проводят термостабилизирующий отжиг. Затем с помощью магнетронного распыления наносят защитный слой хрома (9) толщиной 0,09-1,0 мкм и методом фотолитографии формируют меандр и контактные площадки с перекрытием 2-6 мкм по периметру элементов. После этого наносят слой неорганического диэлектрика - диоксида кремния (10) и методом фотолитографии формируют "окна" (11) в области контактных площадок. Далее ионноплазменным распылением наносят проводящий слой никеля (12), методом фотолитографии формируют контактный узел и обслуживают. Следующий этап включает подгонку в номинал терморезистора с помощью лазера, разделение подложки на модули (кристаллы) путем механического скрайбирования и пайку токовыводов. После монтажа и подгонки на датчик температуры наносится слой органического покрытия для защиты его от воздействия окружающей среды.
Проведенные исследования и испытания датчиков температуры на основе многослойной структуры Cu-Cr-Cu показали, что разработанная конструкция позволяет получить хорошо воспроизводимые и стабильные значения ТКС (3,90±0,05)•10-3 1/град и R0, соответствующим значениям, указанным в ГОСТе на платину. Термоциклические и механические воздействия на датчик не приводят к изменениям значений R0 и ТКС. Гарантийная наработка датчика 100 000 ч.
Изготовление разработанных датчиков температуры может осуществляться серийно по групповой технологии при минимальных затратах ручного труда.
Датчики температуры могут быть использованы для измерения и регулирования температуры поверхности элементов конструкций, спокойных газов и потока жидкости в трубопроводах малого диаметра в диапазоне температур (-200)÷(+200)oС.
Литература
1. Патент РФ 2065143, МКИ G 01 K 7/18, 1993 г.
1. Патент РФ 2065143, МКИ G 01 K 7/18, 1993 г.
2. Патент РФ 2158419, МКИ G 01 K 7/18, 2000 г.
Claims (1)
- Датчик температуры, содержащий тонкопленочный медный термометр с защитными слоями, снабженный контактами из меди и расположенный на поверхности изолирующей подложки, у которого терморезистор и контактные площадки расположены на адгезионном слое из тугоплавкого металла, защита терморезистора и контактных площадок выполнена из тугоплавкого металла толщиной 0,09-0,1 мкм с областью перекрытия 2-6 мкм по периметру элементов и из слоя неорганического диэлектрика, в котором в области контактных площадок сформированы "окна" для контактных узлов, куда нанесен токопроводящий слой, причем зона перекрытия токопроводящего узла с терморезистором составляет 0,1-0,5 мм, а по остальному периметру контактной площадки – 15-20 мкм, отличающийся тем, что терморезистор выполнен в виде многослойной структуры Cu-Сr-Сu в форме меандра, причем толщина слоя хрома составляет 0,05-0,06 мкм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002111369/28A RU2222790C2 (ru) | 2002-04-27 | 2002-04-27 | Датчик температуры |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002111369/28A RU2222790C2 (ru) | 2002-04-27 | 2002-04-27 | Датчик температуры |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2222790C2 true RU2222790C2 (ru) | 2004-01-27 |
RU2002111369A RU2002111369A (ru) | 2004-01-27 |
Family
ID=32091036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002111369/28A RU2222790C2 (ru) | 2002-04-27 | 2002-04-27 | Датчик температуры |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2222790C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3267165A4 (en) * | 2015-03-03 | 2018-11-07 | Multidimension Technology Co., Ltd. | Copper thermal resistance thin film temperature sensor chip, and preparation method therefor |
RU220876U1 (ru) * | 2023-07-10 | 2023-10-09 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ) | Комбинированный электрод экг-температура |
-
2002
- 2002-04-27 RU RU2002111369/28A patent/RU2222790C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3267165A4 (en) * | 2015-03-03 | 2018-11-07 | Multidimension Technology Co., Ltd. | Copper thermal resistance thin film temperature sensor chip, and preparation method therefor |
RU220876U1 (ru) * | 2023-07-10 | 2023-10-09 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ) | Комбинированный электрод экг-температура |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002111369A (ru) | 2004-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3159666B1 (en) | Thermocouple for gas turbine environments | |
US4129848A (en) | Platinum film resistor device | |
US5798684A (en) | Thin-film temperature sensor | |
EP3267165B1 (en) | Copper thermal resistance thin film temperature sensor chip | |
RU2248538C2 (ru) | Высокотемпературные схемные структуры | |
US6437681B1 (en) | Structure and fabrication process for an improved high temperature sensor | |
KR960011154B1 (ko) | SiC 박막더어미스터 및 그 제조방법 | |
US9291543B1 (en) | PC board mount corrosion sensitive sensor | |
JP2000081354A (ja) | 少なくとも1層または多重層をもつ電気的温度センサおよび温度センサの製造方法 | |
US6159386A (en) | Electrical resistance with at least two contact fields on a ceramic substrate and process for manufacturing the same | |
US20030029232A1 (en) | Coupon for measuring corrosion rates and system | |
CA2356856A1 (en) | Platinum temperature sensor and method for producing same | |
EP0245092B1 (en) | Thermo-sensitive resistor | |
RU2158419C1 (ru) | Датчик температуры | |
KR20120119556A (ko) | 금속 다이아프램을 구비한 후막형 압력측정센서 및 상기 압력측정센서의 제조방법 | |
RU2222790C2 (ru) | Датчик температуры | |
EP3789745B1 (en) | Flexible passive electronic component and method for producing the same | |
US7674038B2 (en) | Arrangement for temperature monitoring and regulation | |
JP2011089859A (ja) | 温度センサ | |
KR19980080155A (ko) | 박막 부재를 구비한 센서 | |
RU2513654C2 (ru) | Термометр сопротивления | |
KR100240012B1 (ko) | 다이어 프램식 압력센서 | |
RU2065143C1 (ru) | Датчик температуры | |
JPH11354302A (ja) | 薄膜抵抗素子 | |
JP3924460B2 (ja) | 白金薄膜素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20100414 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130428 |