鉑薄膜熱敏電阻器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電阻器，尤其涉及一種鉑薄膜熱敏電阻器的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉑薄膜熱敏電阻器具有體積小、測溫精度高、熱穩(wěn)定性好、測溫范圍廣、熱響應(yīng)時間快、耐酸堿腐蝕等特點，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)精確測溫、精確控溫和精確溫度顯示儀器儀表領(lǐng)域。
[0003]鉑電阻的傳統(tǒng)制造方法是通過厚膜印刷工藝在陶瓷基片上印刷鉑漿料、經(jīng)激光進(jìn)行蛇形調(diào)阻、絲網(wǎng)印刷二次玻璃獲得。絲網(wǎng)印刷過程中，網(wǎng)框和刮刀均會粘附大量鉑金漿料，絲印完畢后，清洗網(wǎng)框和刮刀易造成貴金屬鉑漿浪費，增加生產(chǎn)成本。根據(jù)具體阻值要求，厚膜印刷的鉑金膜層干燥厚度為25μπι?40μπι，利用大功率激光蛇形調(diào)阻獲得目標(biāo)電阻值，再通過絲網(wǎng)印刷玻璃保護(hù)層。絲網(wǎng)印刷厚膜鉑電阻有效電阻體寬度最小為150μπι，因此，用厚膜工藝生產(chǎn)的鉑電阻體積較大;激光蛇形調(diào)阻過程中，高能量的激光束與鉑金膜層接觸瞬間產(chǎn)生的高溫在改變流經(jīng)電阻體的電流路徑時，還會燒蝕周圍的膜層材料，使切割后的有效電阻體面積小于理論面積。由于鉑材電阻值具有對溫度變化比較敏感的特性，鉑金膜層大面積受到瞬間高溫作用，相當(dāng)于對膜層進(jìn)行一次快速加熱快速退火，使膜層微觀組織發(fā)生變化，膜層方阻隨之發(fā)生變化;另外，激光對厚膜進(jìn)行蛇形調(diào)阻過程中，功率高達(dá)8W，切割速率大于150mm/s，切割頻率高達(dá)800Hz，這種情況下，激光切割產(chǎn)生的熱量來不及進(jìn)行傳導(dǎo)，此時測量系統(tǒng)測得的阻值比鉑金膜層實際阻值高。因此，采用厚膜印刷工藝生產(chǎn)鉑電阻存在生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品體積大、阻值精度差等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明旨在提供一種生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品體積小、阻值精度高的鉑薄膜熱敏電阻器的制造方法。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括陶瓷基片拋光、鉑金膜層濺射、膜層熱處理、等離子體刻蝕、激光數(shù)碼調(diào)阻、電阻體包封、燒結(jié)、手工裂片、引線焊接、焊點包封、包封層固化。具體方法如下:
[0006]I)對99瓷基片上下表面進(jìn)行拋光處理，表面粗糙度控制在0.ΙΟμπι?0.15μπι；
[0007]2)用濃度為5%的NaOH溶液對拋光的陶瓷基片進(jìn)行浸煮，用去離子水超聲清洗基片，去除基片上殘留的NaOH溶液，將基片置于烘箱中進(jìn)行干燥；
[0008]3)將干燥的基片放入離子濺射機(jī)腔體內(nèi)，以鉑金作為靶材，在基片表面沉積1.Ομπι?1.2μηι的鈾金膜層；
[0009]4)用恒溫加熱爐對鉑金膜層進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為400°C?600°C，熱處理時間為150min;
[0010]5)用等離子體對熱處理后的鉑金膜層進(jìn)行刻蝕，獲得目標(biāo)電阻體線寬為4μπι?5μπι的圖形；
[0011]6)用0.02W?0.5W、Q開關(guān)頻率為2?20KHZ、調(diào)阻速率為20mm/s?150mm/s的半導(dǎo)體激光對電阻體進(jìn)行數(shù)碼調(diào)阻，將電阻體阻值調(diào)到目標(biāo)阻值和精度；
[0012]7)用去離子水清洗激光調(diào)阻后的基片，去除殘留在基片表面的粉塵，將基片置于烘箱中進(jìn)行干燥；
[0013]8)在電阻體表面印刷高溫玻璃漿料，并置于烘箱中進(jìn)行固化；
[0014]9)用手工裂片方式對固化后的陶瓷基片進(jìn)行一次、二次裂片；
[0015]10)用不銹鋼鉗子截取0.15mm X 0.25mm的鉬金絲，長度為8mm?10mm;
[0016]11)用5000W的電子壓焊機(jī)將截面尺寸為0.15mm X 0.25mm、長度為8mm?1mm的鉑金絲一端焊接在電極上；
[0017]12)配制高溫玻璃漿料，均勻涂覆在鉑金絲焊點表面，待玻璃漿料干燥后置于烘箱中進(jìn)行固化。
[0018]所述步驟2中:用濃度為5 %的NaOH溶液對拋光的陶瓷基片進(jìn)行浸煮15min，用去離子水反復(fù)3次超聲清洗基片，每次清洗5min，去除基片上殘留的NaOH溶液，用壓縮空氣吹干基片表面水滴，將基片置于150°C烘箱中干燥60min。
[0019]所述步驟7中:用去離子水清洗激光數(shù)碼調(diào)阻后的基片3min，如此反復(fù)兩次，去除殘留在基片表面的粉塵。
[0020]所述步驟8中:用壓縮空氣吹干基片表面水滴，將基片置于150°C烘箱中干燥60min;在電阻體表面印刷高溫玻璃漿料，150°(:干燥3011^11;將玻璃漿料干燥后的陶瓷基片靜置在恒溫爐中，550°C?600°C保溫70min對玻璃層進(jìn)行固化。
[0021 ] 所述步驟10中:用不銹鋼鉗子截取0.15mm X 0.25mm的鈾金絲，長度為8mm?10mm，用工業(yè)酒精超聲清洗5min?8min，用去離子水超聲清洗鉑金絲上殘留的酒精3min?5min，清洗后的鉑金絲靜置在150 0C恒溫箱中烘烤30min?35min，烘干水分。
[0022]所述步驟11中，所述電極經(jīng)過如下處理:用無塵布包裹醫(yī)用棉簽兩端，用工業(yè)酒精浸濕無塵布，輕輕來回擦拭鉑金電極，如此反復(fù)四次，將擦拭電極后的半成品放在潔凈的干燥環(huán)境，靜置3min?5min，待酒精揮發(fā)完畢。
[0023]所述步驟11中，所述5000胃的壓焊機(jī)電流調(diào)整為234?25八。
[0024]所述步驟12中，配制高溫玻璃漿料，均勻涂覆在鉑金絲與鉑金絲焊點表面，厚度為500μηι?600μηι，置于常溫下干燥2h。
[0025]所述步驟12中，將高溫玻璃漿料干燥后的半成品放入恒溫爐中，600°C?650°C保溫70min進(jìn)行焊點包封層固化，固化后的玻璃層厚度為300μπι?400μπι。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，將原來厚膜印刷工藝升級為薄膜濺射工藝;本發(fā)明采用等離子體刻蝕方法，將電阻體寬度由150μπι減小到5μπι，使用小功率半導(dǎo)體激光對膜層進(jìn)行數(shù)碼調(diào)阻，減少激光與鉑金膜層接觸時間，降低了激光與鉑金膜層接觸瞬間產(chǎn)生的高溫對膜層顯微組織的影響，因此能夠極大地降低鉑薄膜熱敏電阻器生廣成本、縮小廣品體積、提尚生廣效率、提尚阻值精度。
【附圖說明】
[0027]圖1為厚膜鉑電阻蛇形調(diào)阻圖形；
[0028]圖2為鉑薄膜熱敏電阻器數(shù)碼調(diào)阻圖形。
[0029]圖中:1-厚膜鉑電阻電極；2-大功率激光蛇形調(diào)阻圖形；3-厚膜印刷鉑電阻體圖形;4-等離子體刻蝕鉑薄膜電阻體圖形;5-小功率激光數(shù)碼調(diào)阻圖形;6-鉑薄膜熱敏電阻器電極;7-鉑薄膜熱敏電阻器引線。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:一種鉑薄膜熱敏電阻器的制造方法，包括陶瓷基片拋光、鉑金膜層濺射、膜層熱處理、等離子體刻蝕、激光數(shù)碼調(diào)阻、電阻體包封、燒結(jié)、手工裂片、引線焊接、焊點包封和包封層固化;具體方法如下:
[0031 ] I)對99瓷基片上下表面進(jìn)行拋光處理，表面粗糙度控制在0.ΙΟμπι?0.15μπι；
[0032]2)用濃度為5%的NaOH溶液對拋光的陶瓷基片浸煮15min，用去離子水反復(fù)3次超聲清洗基片，每次清洗5min，去除基片上殘留的NaOH溶液，用壓縮空氣吹干基片表面水滴，將基片置于