[发明专利]一种微型气体富集器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种微型气体富集器及制备方法，包括一个填充层，一个覆盖在填充层上的封装层，在填充层上表面加工有对称分布的分流微型通道，通道内填充吸附颗粒；在封装层上开有与所述分流微型通道相连通的进气孔和出气孔，且出气孔处设有用于固定过滤层的沉孔；对应进气孔和出气孔处密封安装有进口转接管和出口转接管；在填充层上设置有SiO₂介电层，SiO₂介电层上分别设置一对快速加热元件和一对敏感测温元件。被富集气体自进口转接管进入，经过吸附颗粒的物理吸附作用，实现浓度富集，然后穿过过滤层并从出口转接管处排出。本发明富集器实现了微型化，具有高富集率、低功耗、低成本、易加工、材料稳定和易集成等特点；加热元件厚膜工艺简单、成本低。

主权项

1.一种微型气体富集器的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)选用同种金属材质的封装层和填充层，运用数控加工中心加工封装层的沉孔、进出气孔和填充层的微型通道；(2)对加工后的封装层和填充层正、反表面进行抛光，保证粗糙度在Ra1.6以下；(3)将抛光后的封装层和填充层进行对正，进行真空扩散焊接；(4)将不锈钢筛网安置于封装层沉孔中，并用金属压环压紧，金属压环上面再用金属密封片压紧固定，金属密封片四周通过聚酰亚胺胶密封，只留中间的气孔可以进行气体流通；(5)固定安装进、出口转接管，使其和进出气孔对正，并保证气流通道畅通，最后在底角连接处用聚酰亚胺胶密封；(6)在填充层背面采用溅射沉积0.4μm厚的SiO₂介电层；(7)在SiO₂介电层上溅射60nm厚的Ti粘结层；(8)在Ti粘结层上采用丝网印刷工艺形成包括Ru加热电阻丝和加热电极的快速加热元件；通过光刻、磁控溅射工艺形成包括Pt敏感电阻丝和敏感电极的敏感测温元件；快速加热元件和敏感测温元件设置在同一层的不同区域；(9)采用金丝球焊机对快速加热元件、敏感测温元件电路进行引线；(10)采用抽真空填充法将吸附颗粒填入富集器内，并保证填充密实，填充质量不再发生变化即可；(11)在进口转接管末端填入适量的玻璃纤维，保证吸附颗粒不易漏出，即填充完毕。