[发明专利]三维阵列式多节点薄膜热电偶、其制备方法及封装结构

权利要求书

1.一种三维阵列式多节点薄膜热电偶，其特征在于，包括柱状基底(1)、康铜薄膜区(2)及三个纯铜薄膜区(3)，其中，柱状基底(1)尾部的侧面沿轴向开设有第一直槽、第二直槽、第三直槽及第四直槽，第一个纯铜薄膜区(3)的一侧位于第一直槽内，第二个纯铜薄膜区(3)的一侧位于第二直槽内，第三个纯铜薄膜区(3)的一侧位于第三直槽内，康铜薄膜区(2)的一侧位于第四直槽内，第一个纯铜薄膜区(3)的另一侧、第二个纯铜薄膜区(3)的另一侧、第三个纯铜薄膜区(3)的另一侧及康铜薄膜区(2)的另一侧均位于柱状基底(1)的前端面上，且在柱状基底(1)的前端面上，康铜薄膜区(2)分别与第一个纯铜薄膜区(3)、第二个纯铜薄膜区(3)及第三个纯铜薄膜区(3)重叠，以形成三个热节点；

三根第一金属引线(4)分别与第一个纯铜薄膜区(3)、第二个纯铜薄膜区(3)及第三个纯铜薄膜区(3)相连接，第二金属引线与康铜薄膜区(2)相连接，得三维阵列式多节点薄膜热电偶；

三维阵列式多节点薄膜热电偶的封装结构，包括输出线缆(5)、轴向挡圈(7)及六角头螺栓(6)，其中，柱状基底(1)及轴向挡圈(7)沿轴向装配于六角头螺栓(6)内，轴向挡圈(7)上开设有轴向孔，其中，第一金属引线(4)及第二金属引线穿过所述轴向孔后输出线缆(5)相连接，

采用三维立体的柱状基底，在复杂三维基底的端面上形成金属薄膜热电偶，冷端引线通过侧面直槽引出，形成三个热节点，具体为三组负极共用、正极独立的薄膜热电偶；

该三维阵列式多节点薄膜热电偶的制备方法如下：

1)将柱状基底(1)进行清洗后烘干；

2)侧面上涂覆第一遮蔽层，再进行烘干；

3)在柱状基底(1)的端面上贴第一膜版，再采用磁控溅射的方法在柱状基底(1)上制备康铜薄膜区(2)，然后进行去胶处理；

4)将柱状基底(1)进行清洗后烘干；

5)在柱状基底(1)的侧面上涂覆第二遮蔽层，再进行烘干；

6)在柱状基底(1)的前端面上贴第二掩膜版，再采用磁控溅射的方法在柱状基底(1)上制备第一个纯铜薄膜区(3)、第二个纯铜薄膜区(3)及第三个纯铜薄膜区(3)，去除第二掩膜版，再进行去胶处理，清洗后烘干；

7)将步骤6)得到的器件在真空或惰性气体氛围中，再进行退火处理；

8)采用提拉法在第一个纯铜薄膜区(3)、第二个纯铜薄膜区(3)、第三个纯铜薄膜区(3)及康铜薄膜区(2)表面制备环氧树脂涂层，然后进行固化热处理，以形成环氧树脂保护层；

9)三根第一金属引线(4)分别与第一个纯铜薄膜区(3)、第二个纯铜薄膜区(3)及第三个纯铜薄膜区(3)相连接，第二金属引线与康铜薄膜区(2)相连接，得三维阵列式多节点薄膜热电偶。

2.根据权利要求1所述的三维阵列式多节点薄膜热电偶，其特征在于，还包括三根第一金属引线(4)及一根第二金属引线，其中，三根第一金属引线(4)分别与第一个纯铜薄膜区(3)、第二个纯铜薄膜区(3)及第三个纯铜薄膜区(3)相连接，第二金属引线与康铜薄膜区(2)相连接。

3.根据权利要求1所述的三维阵列式多节点薄膜热电偶，其特征在于，第一直槽的宽度、第二直槽的宽度、第三直槽的宽度及第四直槽的宽度均为1mm。

4.根据权利要求1所述的三维阵列式多节点薄膜热电偶，其特征在于，柱状基底(1)的前端面与第一直槽、第二直槽、第三直槽及第四直槽的连接位置均为圆角过渡结构。

5.根据权利要求1所述的三维阵列式多节点薄膜热电偶，其特征在于，第一个纯铜薄膜区(3)、第二个纯铜薄膜区(3)、第三个纯铜薄膜区(3)及康铜薄膜区(2)的表面均设置有环氧树脂保护层。

6.根据权利要求1所述的三维阵列式多节点薄膜热电偶，其特征在于，第一个纯铜薄膜区(3)与第一根第一金属引线(4)之间、第二个纯铜薄膜区(3)与第二根第一金属引线(4)之间、第三个纯铜薄膜区(3)与第三根第一金属引线(4)之间以及康铜薄膜区(2)与第二金属引线之间均通过高温导电银胶相连接。