[发明专利]一种薄膜电阻结构、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种薄膜电阻结构、其制备方法及应用。所述薄膜电阻结构包括两个图形化薄膜电阻，两个所述图形化薄膜电阻相互配合形成嵌套结构，并且两个图形化薄膜电阻之间无电性连接，各自构成一个独立的温度敏感单元。采用本发明中的薄膜电阻结构制备而成的薄膜温度传感器可靠性和稳定性好，精度高。

技术领域

本发明属于温度测控技术领域，具体涉及一种薄膜电阻结构、其制备方法及应用。

背景技术

电阻温度传感器是利用敏感材料的电阻值随温度单值变化制得的测温元件。其中，铂电阻具有灵敏度高、精度高、线性度好、测量温区大、稳定性好等特点，广泛应用于温度测控领域。

随着薄膜技术的发展，铂薄膜电阻在保留线绕型铂电阻优势的基础上极大地降低了成本，该电阻体积小、响应速度快、一致性好、使用方便灵活，市场需求旺盛。但铂机械性能差，铂薄膜电阻在生产应用过程中很容易发生机械损伤，且实际应用时电阻薄膜直接暴露于高温环境下存在热挥发和薄膜团聚等问题，影响电阻性能，因此对薄膜电阻进行封装保护非常有必要。

现有封装技术中低温釉料封装保护研究有一定成果，但铂薄膜电阻应用于高温环境时，高温釉料封装具有一定的缺陷，其主要问题是高温釉料烧结温度高，烧结温区大，釉料热膨胀系数(CTE)变化大，釉料与铂薄膜CTE失配严重，烧结过程中釉料变形严重，导致铂薄膜电阻断路。高温釉料封装的另一个问题是高温环境下釉料在测试电流通过时容易发生化学分解，影响铂电阻性能。同时，现有的铂薄膜电阻结构也存在一定的缺陷，其主要问题是内部采用单一测温单元结构，发生损坏后无法继续进行测温，可靠性及稳定性差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种薄膜电阻结构、其制备方法及应用，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例的一个方面提供了一种薄膜电阻结构，其包括两个图形化薄膜电阻，两个所述图形化薄膜电阻相互配合形成嵌套结构，并且两个图形化薄膜电阻之间无电性连接；其中两个所述图形化薄膜电阻上的激励电流方向相反。

本发明实施例的另一个方面提供了一种上述薄膜电阻结构的制备方法。

本发明实施例的另一个方面还提供了一种采用上述薄膜电阻结构制备而成的薄膜温度传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)提供的薄膜电阻结构，通过设计成嵌套结构，每个感温铂薄膜电阻构成一个独立的温度敏感单元，当其中一个单元结构失效时，另一个可继续完成测温工作，使用该薄膜电阻结构制备而成的薄膜温度传感器，可靠性和稳定性高。

(2)通过将测温薄膜电阻设计成嵌套结构，在施加相反激励电流时，能够消除电磁场，提高测温薄膜电阻的抗电磁干扰能力，拓宽其在高温高磁环境场所的应用。

(3)通过在釉料封装保护层与铂薄膜电阻之间引入氧化铝保护层和高温陶瓷胶隔离层，实现了保护釉层与铂薄膜电阻热膨胀系数匹配的同时，可防止保护釉层直接与铂薄膜电阻接触，解决了铂薄膜电阻高温环境的测试稳定性问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中一种薄膜电阻结构的具体结构示意图；

图2是本发明实施例中一种薄膜电阻结构的整体结构示意图；

图3是本发明实施例中一种薄膜电阻结构的的剖面结构示意图。