[实用新型]薄膜热敏电阻红外线探测器

说明书

本实用新型涉及检测技术中的一种检测装置。

红外探测技术，其应用极其广泛，不仅可用于空间技术中，也广泛地应用于民用领域。目前已有的原理类似的专利技术有美国的“浸没型薄片热敏电阻测辐射热计”(US.3,121,208)，和国内的“共衬底热敏电阻红外探测器”(CN92206035)，美国的测辐射热计其敏感电阻薄片是用物理方法以预定比例把材料混合搅拌后烧结成的，他的生成过程是首先将锰镍钴三元素的氧化物按一定的比例预混合后放入球磨机中研磨起到充分搅拌均匀和研细的作用。然后以厚膜工艺中常用的流涎法成型工艺形成十几微米厚的薄层，烘干后放入高温炉中烧结成具有尖晶石结构的热敏电阻，在切成所需尺寸后在薄片二侧复盖上金层，中间留出敏感面。在金层上用变截面的白金细丝涂上金浆，在高温下烧结成牢固的接头。在经过电性能测试筛选后，把合格片子浸没在锗透镜上。浸没工艺的过程是在已镀增透层的锗透镜上用真空镀膜蒸上一层约10微米厚材料为80％硒20％砷的硒砷玻璃，把已镀上硒砷玻璃的锗透镜放入一加温炉中升温至玻璃软化，把已制成的合格片子放入一重块的凹槽内，凹槽周围用高频圈加热。当高频圈把重块及热敏薄片加热后，此时加温炉也已使硒砷玻璃软化，以重块的重量所形成的压力，把薄片压入玻璃中，压入玻璃中的深度由重块凹槽的深度决定。此方法直到目前还只能将一片敏感薄片浸没在锗透镜上，而另一片补偿片需安置在锗透镜之外；而国内浸没型薄片热敏电阻红外探测器技术与美国专利在工艺上不尽相同，在薄片制备工艺上，它是采用化学合成的方法制得含水糊状浆料，然后放入粘合剂充分搅匀后烤干，在研钵中研细过筛，滤出细粉后摊在平片上加压，压成薄片后在高温下烧结，然后镀上金层留出敏感面，在金层上以涂锡细铜丝焊接在金层上制得热敏电阻薄片，在经过电性能筛选后，把合格片浸没在锗透镜上。浸没工艺为在锗透镜上，真空蒸发上二层尺寸一样的硒砷基材料，下层与锗透镜相接的为硒砷玻璃，上层为硒砷硫铊四元素玻璃，此二者软化点不同，四元素玻璃的软化点为85℃左右。然后把已镀上二层玻璃的锗透镜放入加温炉中，操作人员借助显微镜，将热敏薄片置放在四元素玻璃上的预定位置，当炉温升到上层四元素玻璃软化时，操作人员手持一小笔，将笔毛压在薄片上，使之下陷，下陷深度无法控制，也无法测量，全凭操作人员自我感觉的手感。这种方法虽然是以人工操作，但却比美国技术随意性大，可以把敏感电阻与补偿电阻同时浸没在同一锗透镜衬底上，以获得较佳的温度补偿，这样就形成了专利(CN92206035)“共衬底型热敏电阻红外探测器”。共衬底技术由于敏感电阻与补偿电阻同时浸没在锗透镜上同时受到了光照，而补偿片不应受到光照，需要掩蔽起来，其方法是在补偿片的光路上镀上一层能反射红外辐射的金或铝层。共衬底浸没技术虽在温度补偿上有优点，但由于需人工操作浸没二次，因而不可避免带来成品率比单一浸没要低的缺点。

由上述两方法制备的红外探测装置，都需用大量设备，且工序多、工艺繁琐，制得的热敏电阻敏感层厚度比较厚，尺寸控制也比较难。

本实用新型的目的在于提出一种主要由锗透镜、阻挡层、介质层、导电层、敏感层和过度电极所组成的薄膜热敏电阻红外探测器，它不仅在制造中各工艺参数可调可控，大大改善了一致性和重复性，而且产品的质量稳定、可靠，从而解决了现有技术所存在的问题。