一種Zigbee的溫度傳感器制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種Zigbee的溫度傳感器制作方法，它采用微機(jī)械加工工藝制作溫敏電阻層作為測(cè)量溫度的敏感元件，周圍環(huán)境溫度的變化引起其阻值的變化，達(dá)到測(cè)量溫度，作為傳感器的目的。本發(fā)明制作的器件還具有體積極小、溫度測(cè)量范圍極寬、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、熱容量小、響應(yīng)速度快、線性度好、功耗低、可靠性高、一致性好、成本低等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種Zigbee的溫度傳感器制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種Zigbee的溫度傳感器制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)是近幾年應(yīng)用較多的網(wǎng)絡(luò)之一，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的研究也會(huì)有大的發(fā)展，Zigbee技術(shù)正是眾多無(wú)線傳感網(wǎng)路技術(shù)中比較成熟的一種，它具有最低的功耗和成本、足夠的傳輸速度和距離、較大的網(wǎng)絡(luò)容量和較好的安全特性等特點(diǎn)。
[0003]溫度傳感器被廣泛的應(yīng)用于個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、汽車、醫(yī)用設(shè)備、游戲控制臺(tái)、微流體傳感器等設(shè)備中。隨著IC集成度的提高和筆記本電腦、移動(dòng)終端、PDA等便攜式設(shè)備的普及，功耗散熱問(wèn)題變得越來(lái)越突出。只有對(duì)芯片的工作溫度進(jìn)行精確的控制，才能保證設(shè)備穩(wěn)定工作。微流體傳感器中也需要體積很小的溫度傳感器來(lái)敏感氣流的溫度。傳統(tǒng)的溫度傳感器由于體積大、功耗高、線性度不好等不足，從而制約了其進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種Zigbee的溫度傳感器制作方法，本方法制作出的溫度傳感器具有體積極小、溫度測(cè)量范圍極寬、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、熱容量小、響應(yīng)速度快、測(cè)量精度高、線性度好、功耗低、可靠性高、一致性好、成本低等特點(diǎn)。。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種Zigbee的溫度傳感器制作方法，按照如下步驟進(jìn)行:(I)在襯底上面涂覆一層聚二甲基硅氧烷層，并將聚二甲基硅氧烷層表面進(jìn)行氧等離子體活化處理；緊接著在所述聚二甲基硅氧烷層上面重疊聚酰亞胺預(yù)聚體，經(jīng)過(guò)階梯式熱固化后，形成聚酰亞胺層；
(2)在襯底下面采用低壓化學(xué)氣相淀積工藝或等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積工藝淀積一層下襯底膜層⑵；
(3)在襯底局部中心細(xì)加工出凹槽；(4)采用磁控濺射工藝在聚酰亞胺層上濺射一層粘附層；(5)采用磁控濺射工藝在粘附層上面濺射一層溫敏電阻層；(6)采用磁控濺射工藝在溫敏電阻層上面濺射一層導(dǎo)電層；(7)將襯底放入酒精容器內(nèi)，采用超聲剝離工藝剝離掉溫敏電阻層結(jié)構(gòu)圖形以外的粘附層、溫敏電阻層、導(dǎo)電層，襯底上兩側(cè)露出聚酰亞胺層，形成粘附層、溫敏電阻層、導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)層；(8)在導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)層上涂一層光刻膠，采用光刻工藝光刻形成導(dǎo)電層電極結(jié)構(gòu)圖形；(9)采用碘化鉀濕法腐蝕工藝，腐蝕溫敏電阻層上面中間部位的導(dǎo)電層，露出中間部位的溫敏電阻層，溫敏電阻層兩端形成導(dǎo)電層電極結(jié)構(gòu)；(10)在襯底上露出的兩側(cè)聚酰亞胺層上、露出中間部位的溫敏電阻層上、導(dǎo)電層電極結(jié)構(gòu)上面涂一層光刻膠，光刻出懸臂梁結(jié)構(gòu)圖形；(11)采用等離子體刻蝕工藝在聚酰亞胺層上面刻蝕形成懸臂梁結(jié)構(gòu)，露出聚酰亞胺層下面的聚二甲基硅氧烷層；(12)采用氫氟酸緩沖液腐蝕掉露出聚酰亞胺層下面的聚二甲基硅氧烷層、懸臂梁結(jié)構(gòu)下面的聚二甲基硅氧烷層，形成懸空的懸臂梁結(jié)構(gòu)；(13)采用硅各向異性濕法腐蝕工藝腐蝕襯底形成腔體結(jié)構(gòu)，懸臂梁、粘附層、溫敏電阻層、導(dǎo)電層懸空固定在襯底腔體上，完成溫度傳感器制作。
作為進(jìn)一步的說(shuō)明，以上所述聚二甲基硅氧烷層厚度為30-35μπι，它采用二次變速方法涂覆于加工載體上的，初始速度為150rpm，使被涂覆的聚二甲基硅氧烷覆蓋在整個(gè)襯底上，在緩慢提速至900rpm，保持40s，然后再緩慢提速至4500rpm，并在室溫下固化48h。
[0006]作為進(jìn)一步的說(shuō)明，以上所述聚二甲基硅氧烷層表面的活化處理是采用氧等體活化處理，處理?xiàng)l件為100%氧氣，壓強(qiáng)為15mTorr，功率為50W，時(shí)間為30s。
[0007]作為進(jìn)一步的說(shuō)明，以上所述聚二甲基硅氧烷層上面四次重疊涂覆液態(tài)高粘度聚酰亞胺預(yù)聚體的階梯式熱固化的工藝是每重疊涂覆一次的轉(zhuǎn)速比前一次的轉(zhuǎn)速提高200rpm ;每次重疊涂覆后的預(yù)烘溫度比前一次高5°C，并采用“由表及里”的階梯式熱處理方法預(yù)固化聚酰亞胺預(yù)聚物；最后一次聚酰亞胺預(yù)熱聚體涂覆后，熱板溫度由95°C上升到200°C保溫15min，然后緩慢降溫至室溫；所述聚酰亞胺預(yù)聚體的粘度為6000-7000mPa.s,形成聚酰亞胺層厚度為25-35mm。
[0008]作為進(jìn)一步的說(shuō)明，以上所述溫敏電阻層厚度尺寸為5納米至400納米，采用磁控濺射的濺射漿料制備方法:是將有機(jī)鉬化合物或有機(jī)金化合物150-190°C加熱15-30分鐘，得到由有機(jī)鉬或有機(jī)金化合物的微分解固化物、超細(xì)鉬粉或金粉、低分子量有機(jī)物、超細(xì)碳粉組成的混合物，將此混合物添加有機(jī)銠化合物、有機(jī)鉍化合物、有機(jī)鉛化合物、有機(jī)硅化合物、有機(jī)鉻化合物、有機(jī)銅化合物、有機(jī)硼化合物中的一種或二種以上，鉬或金與銠的重量比例控制在1: 0.0001?0.0005，金或鉬與其他金屬的比例(重量)控制在1: 0.003?
0.02之間，同時(shí)添加樹(shù)脂和溶劑，形成混合型鉬漿料或金漿料。
[0009]作為進(jìn)一步的說(shuō)明，以上所述下襯底膜層的厚度尺寸為300納米至3000納米。
[0010]作為進(jìn)一步的說(shuō)明，以上所述粘附層的厚度尺寸為5納米至500納米，采用鉻、鈦或鎳鉻制作。
[0011]作為進(jìn)一步的說(shuō)明，以上所述導(dǎo)電層的厚度尺寸為5納米至3000納米，采用金、銅或鋁制作。
作為進(jìn)一步的說(shuō)明，以上所述襯底為單晶硅片，所述下襯底膜層為氮化硅膜層。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明的加工工藝制作成多層薄膜結(jié)構(gòu)的溫度測(cè)量傳感器，器件體積極小溫度測(cè)量精度高、線性度好、一致性好、性能穩(wěn)定可靠、溫度測(cè)量范圍寬(可達(dá)-78°C至600°C )的優(yōu)點(diǎn)。
[0013]2、本發(fā)明采用單晶硅片腔體結(jié)構(gòu)和懸臂梁7結(jié)構(gòu)，將整體結(jié)構(gòu)懸空，使本發(fā)明制作的傳感器降低熱容量、溫度響應(yīng)快、功耗低。
[0014]3、本發(fā)明采用微機(jī)械工藝加工制作，使器件具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、加工成品率高、成本低、便于批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明Zigbee的紅外線傳感器的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明Zigbee的紅外線傳感器的的主視圖。
[0016]附圖標(biāo)記:
1-襯底，2-下襯底膜層，3-粘附層，4-溫敏電阻層，5-導(dǎo)電層，6-懸臂梁，7-聚酰亞胺層，8-凹槽，9-聚二甲基硅氧烷層。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不局限于實(shí)施例表示的范圍。
[0018]實(shí)施例1:
一種Zigbee的溫度傳感器制作方法，按照如下步驟進(jìn)行:(I)在襯底I上面涂覆一層聚二甲基硅氧烷層9，并將聚二甲基硅氧烷層表面進(jìn)行氧等離子體活化處理；緊接著在所述聚二甲基硅氧烷層9上面重疊聚酰亞胺預(yù)聚體，經(jīng)過(guò)階梯式熱固化后，形成聚酰亞胺層7 ; (2)在襯底I下面采用低壓化學(xué)氣相淀積工藝或等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積工藝淀積一層下襯底膜層2 ；
(3)在襯底I局部中心細(xì)加工出凹槽9 ； (4)采用磁控濺射工藝在聚酰亞胺層7上濺射一層粘附層3 ; (5)采用磁控濺射工藝在粘附層3上面濺射一層溫敏電阻層4 ; (6)采用磁控濺射工藝在溫敏電阻層4上面濺射一層導(dǎo)電層5 ；(7)將襯底I放入酒精容器內(nèi)，采用超聲剝離工藝剝離掉溫敏電阻層4結(jié)構(gòu)圖形以外的粘附層3、溫敏電阻層4、導(dǎo)電層5，襯底I上兩側(cè)露出聚酰亞胺層7，形成粘附層3、溫敏電阻層4、導(dǎo)電層5結(jié)構(gòu)層；(8)在導(dǎo)電層5結(jié)構(gòu)層上涂一層光刻膠，采用光刻工藝光刻形成導(dǎo)電層5電極結(jié)構(gòu)圖形；(9)采用碘化鉀濕法腐蝕工藝，腐蝕溫敏電阻層4上面中間部位的導(dǎo)電層5，露出中間部位的溫敏電阻層4，溫敏電阻層4兩端形成導(dǎo)電層5電極結(jié)構(gòu)；(10)在襯底I上露出的兩側(cè)聚酰亞胺層7上、露出中間部位的溫敏電阻層4上、導(dǎo)電層5電極結(jié)構(gòu)上面涂一層光刻膠，光刻出懸臂梁6結(jié)構(gòu)圖形；(11)采用等離子體刻蝕工藝在聚酰亞胺層7上面刻蝕形成懸臂梁6結(jié)構(gòu)，露出聚酰亞胺層7下面的聚二甲基硅氧烷層9 ; (12)采用氫氟酸緩沖液腐蝕掉露出聚酰亞胺層7下面的聚二甲基硅氧烷層9、懸臂梁6結(jié)構(gòu)下面的聚二甲基硅氧烷層9，形成懸空的懸臂梁6結(jié)構(gòu)；(13)采用硅各向異性濕法腐蝕工藝腐蝕襯底I形成腔體結(jié)構(gòu)，懸臂梁6、粘附層3、溫敏電阻層4、導(dǎo)電層5懸空固定在襯底I腔體上，完成溫度傳感器制作。
聚二甲基硅氧烷層9厚度為30 μ m，它采用二次變速方法涂覆于加工載體上的，初始速度為150rpm，使被涂覆的聚二甲基硅氧烷覆蓋在整個(gè)襯底I上，在緩慢提速至900rpm，保持40s，然后再緩慢提速至4500rpm，并在室溫下固化48h。
[0019]聚二甲基硅氧烷層9表面的活化處理是采用氧等體活化處理，處理?xiàng)l件為100%氧氣，壓強(qiáng)為15mTorr，功率為50W，時(shí)間為30s。
[0020]聚二甲基硅氧烷層9上面四次重疊涂覆液態(tài)高粘度聚酰亞胺預(yù)聚體的階梯式熱固化的工藝是每重疊涂覆一次的轉(zhuǎn)速比前一次的轉(zhuǎn)速提高200rpm ;每次重疊涂覆后的預(yù)烘溫度比前一次高5°C，并采用“由表及里”的階梯式熱處理方法預(yù)固化聚酰亞胺預(yù)聚物；最后一次聚酰亞胺預(yù)熱聚體涂覆后，熱板溫度由95°C上升到200°C保溫15min，然后緩慢降溫至室溫；所述聚酰亞胺預(yù)聚體的粘度為6000mPa.s,形成聚酰亞胺層厚度為25mm。
[0021]溫敏電阻層4厚度尺寸為5納米至400納米，采用磁控濺射的濺射漿料制備方法:是將有機(jī)鉬化合物或有機(jī)金化合物150°C加熱15分鐘，得到由有機(jī)金化合物的微分解固化物、超細(xì)金粉、低分子量有機(jī)物、超細(xì)碳粉組成的混合物，將此混合物添加有機(jī)銠化合物、有機(jī)鉍化合物、有機(jī)鉛化合物、有機(jī)硅化合物、有機(jī)鉻化合物、有機(jī)銅化合物、有機(jī)硼化合物中的一種，金與銠的重量比例控制在1: 0.0001，金與其他金屬的比例(重量)控制在I: 0.003，同時(shí)添加樹(shù)脂和溶劑，形成混合型鉬漿料或金漿料。
[0022]下襯底膜層2的厚度尺寸為300納米。粘附層3的厚度尺寸為5納米，采用鉻制作。導(dǎo)電層5的厚度尺寸為5納米，采用金制作。襯底I為單晶硅片，下襯底膜層2為氮化
娃膜層。
[0023]實(shí)施例2:
一種Zigbee的溫度傳感器制作方法，按照如下步驟進(jìn)行:(I)在襯底I上面涂覆一層聚二甲基硅氧烷層9，并將聚二甲基硅氧烷層表面進(jìn)行氧等離子體活化處理；緊接著在所述聚二甲基硅氧烷層9上面重疊聚酰亞胺預(yù)聚體，經(jīng)過(guò)階梯式熱固化后，形成聚酰亞胺層7 ; (2)在襯底I下面采用低壓化學(xué)氣相淀積工藝或等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積工藝淀積一層下襯底膜層2 ；
(3)在襯底I局部中心細(xì)加工出凹槽9 ； (4)采用磁控濺射工藝在聚酰亞胺層7上濺射一層粘附層3 ; (5)采用磁控濺射工藝在粘附層3上面濺射一層溫敏電阻層4 ; (6)采用磁控濺射工藝在溫敏電阻層4上面濺射一層導(dǎo)電層5 ；(7)將襯底I放入酒精容器內(nèi)，采用超聲剝離工藝剝離掉溫敏電阻層4結(jié)構(gòu)圖形以外的粘附層3、溫敏電阻層4、導(dǎo)電層5，襯底I上兩側(cè)露出聚酰亞胺層7，形成粘附層3、溫敏電阻層4、導(dǎo)電層5結(jié)構(gòu)層；(8)在導(dǎo)電層5結(jié)構(gòu)層上涂一層光刻膠，采用光刻工藝光刻形成導(dǎo)電層5電極結(jié)構(gòu)圖形；(9)采用碘化鉀濕法腐蝕工藝，腐蝕溫敏電阻層4上面中間部位的導(dǎo)電層5，露出中間部位的溫敏電阻層4，溫敏電阻層4兩端形成導(dǎo)電層5電極結(jié)構(gòu)；(10)在襯底I上露出的兩側(cè)聚酰亞胺層7上、露出中間部位的溫敏電阻層4上、導(dǎo)電層5電極結(jié)構(gòu)上面涂一層光刻膠，光刻出懸臂梁6結(jié)構(gòu)圖形；(11)采用等離子體刻蝕工藝在聚酰亞胺層7上面刻蝕形成懸臂梁6結(jié)構(gòu)，露出聚酰亞胺層7下面的聚二甲基硅氧烷層9 ; (12)采用氫氟酸緩沖液腐蝕掉露出聚酰亞胺層7下面的聚二甲基硅氧烷層9、懸臂梁6結(jié)構(gòu)下面的聚二甲基硅氧烷層9，形成懸空的懸臂梁6結(jié)構(gòu)；(13)采用硅各向異性濕法腐蝕工藝腐蝕襯底I形成腔體結(jié)構(gòu)，懸臂梁6、粘附層3、溫敏電阻層4、導(dǎo)電層5懸空固定在襯底I腔體上，完成溫度傳感器制作。
聚二甲基硅氧烷層9厚度為32 μ m，它采用二次變速方法涂覆于加工載體上的，初始速度為150rpm，使被涂覆的聚二甲基硅氧烷覆蓋在整個(gè)襯底I上，在緩慢提速至900rpm，保持40s，然后再緩慢提速至4500rpm，并在室溫下固化48h。
[0024]聚二甲基硅氧烷層9表面的活化處理是采用氧等體活化處理，處理?xiàng)l件為100%氧氣，壓強(qiáng)為15mTorr，功率為50W，時(shí)間為30s。
[0025]聚二甲基硅氧烷層9上面四次重疊涂覆液態(tài)高粘度聚酰亞胺預(yù)聚體的階梯式熱固化的工藝是每重疊涂覆一次的轉(zhuǎn)速比前一次的轉(zhuǎn)速提高200rpm ;每次重疊涂覆后的預(yù)烘溫度比前一次高5°C，并采用“由表及里”的階梯式熱處理方法預(yù)固化聚酰亞胺預(yù)聚物；最后一次聚酰亞胺預(yù)熱聚體涂覆后，熱板溫度由95°C上升到200°C保溫15min，然后緩慢降溫至室溫；所述聚酰亞胺預(yù)聚體的粘度為6500mPa.s,形成聚酰亞胺層厚度為30mm。
[0026]溫敏電阻層4厚度尺寸為5納米至400納米，采用磁控濺射的濺射漿料制備方法:是將有機(jī)金化合物160°C加熱20分鐘，得到由有機(jī)金化合物的微分解固化物、金粉、低分子量有機(jī)物、超細(xì)碳粉組成的混合物，將此混合物添加有機(jī)銠化合物、有機(jī)鉍化合物、有機(jī)鉛化合物、有機(jī)硅化合物、有機(jī)鉻化合物、有機(jī)銅化合物、有機(jī)硼化合物中的二種，金與銠的重量比例控制在1: 0.0002，金與其他金屬的比例(重量)控制在1: 0.01，同時(shí)添加樹(shù)脂和溶劑，形成混合型金漿料。
[0027]下襯底膜層2的厚度尺寸為600納米。粘附層3的厚度尺寸為300納米，采用鈦制作。導(dǎo)電層5的厚度尺寸為2000納米，采用銅制作。襯底I為單晶硅片，下襯底膜層2為氮化硅膜層。
[0028]實(shí)施例3:
一種Zigbee的溫度傳感器制作方法，按照如下步驟進(jìn)行:(I)在襯底I上面涂覆一層聚二甲基硅氧烷層9，并將聚二甲基硅氧烷層表面進(jìn)行氧等離子體活化處理；緊接著在所述聚二甲基硅氧烷層9上面重疊聚酰亞胺預(yù)聚體，經(jīng)過(guò)階梯式熱固化后，形成聚酰亞胺層7 ; (2)在襯底I下面采用低壓化學(xué)氣相淀積工藝或等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積工藝淀積一層下襯底膜層2 ；
(3)在襯底I局部中心細(xì)加工出凹槽9 ； (4)采用磁控濺射工藝在聚酰亞胺層7上濺射一層粘附層3 ; (5)采用磁控濺射工藝在粘附層3上面濺射一層溫敏電阻層4 ; (6)采用磁控濺射工藝在溫敏電阻層4上面濺射一層導(dǎo)電層5 ；(7)將襯底I放入酒精容器內(nèi)，采用超聲剝離工藝剝離掉溫敏電阻層4結(jié)構(gòu)圖形以外的粘附層3、溫敏電阻層4、導(dǎo)電層5，襯底I上兩側(cè)露出聚酰亞胺層7，形成粘附層3、溫敏電阻層4、導(dǎo)電層5結(jié)構(gòu)層；(8)在導(dǎo)電層5結(jié)構(gòu)層上涂一層光刻膠，采用光刻工藝光刻形成導(dǎo)電層5電極結(jié)構(gòu)圖形；(9)采用碘化鉀濕法腐蝕工藝，腐蝕溫敏電阻層4上面中間部位的導(dǎo)電層5，露出中間部位的溫敏電阻層4，溫敏電阻層4兩端形成導(dǎo)電層5電極結(jié)構(gòu)；(10)在襯底I上露出的兩側(cè)聚酰亞胺層7上、露出中間部位的溫敏電阻層4上、導(dǎo)電層5電極結(jié)構(gòu)上面涂一層光刻膠，光刻出懸臂梁6結(jié)構(gòu)圖形；(11)采用等離子體刻蝕工藝在聚酰亞胺層7上面刻蝕形成懸臂梁6結(jié)構(gòu)，露出聚酰亞胺層7下面的聚二甲基硅氧烷層9 ; (12)采用氫氟酸緩沖液腐蝕掉露出聚酰亞胺層7下面的聚二甲基硅氧烷層9、懸臂梁6結(jié)構(gòu)下面的聚二甲基硅氧烷層9，形成懸空的懸臂梁6結(jié)構(gòu)；(13)采用硅各向異性濕法腐蝕工藝腐蝕襯底I形成腔體結(jié)構(gòu)，懸臂梁6、粘附層3、溫敏電阻層4、導(dǎo)電層5懸空固定在襯底I腔體上，完成溫度傳感器制作。
聚二甲基硅氧烷層9厚度為35 μ m，它采用二次變速方法涂覆于加工載體上的，初始速度為150rpm，使被涂覆的聚二甲基硅氧烷覆蓋在整個(gè)襯底I上，在緩慢提速至900rpm，保持40s，然后再緩慢提速至4500rpm，并在室溫下固化48h。
[0029]聚二甲基硅氧烷層9表面的活化處理是采用氧等體活化處理，處理?xiàng)l件為100%氧氣，壓強(qiáng)為15mTorr，功率為50W，時(shí)間為30s。
[0030]聚二甲基硅氧烷層9上面四次重疊涂覆液態(tài)高粘度聚酰亞胺預(yù)聚體的階梯式熱固化的工藝是每重疊涂覆一次的轉(zhuǎn)速比前一次的轉(zhuǎn)速提高200rpm ;每次重疊涂覆后的預(yù)烘溫度比前一次高5°C，并采用“由表及里”的階梯式熱處理方法預(yù)固化聚酰亞胺預(yù)聚物；最后一次聚酰亞胺預(yù)熱聚體涂覆后，熱板溫度由95°C上升到200°C保溫15min，然后緩慢降溫至室溫；所述聚酰亞胺預(yù)聚體的粘度為7000mPa.s,形成聚酰亞胺層厚度為35mm。
[0031]溫敏電阻層4厚度尺寸為5納米至400納米，采用磁控濺射的濺射漿料制備方法:是將有機(jī)鉬化合物或有機(jī)金化合物150-190°C加熱15-30分鐘，得到由有機(jī)鉬或有機(jī)金化合物的微分解固化物、超細(xì)鉬粉、低分子量有機(jī)物、超細(xì)碳粉組成的混合物，將此混合物添加有機(jī)銠化合物、有機(jī)鉍化合物、有機(jī)鉛化合物、有機(jī)硅化合物、有機(jī)鉻化合物、有機(jī)銅化合物、有機(jī)硼化合物中的三種，鉬或金與銠的重量比例控制在1: 0.0005，鉬與其他金屬的比例(重量)控制在1: 0.02之間，同時(shí)添加樹(shù)脂和溶劑，形成混合型鉬漿料。
[0032]下襯底膜層2的厚度尺寸為300納米至3000納米。粘附層3的厚度尺寸為5納米至500納米，采用鎳制作。導(dǎo)電層5的厚度尺寸為5納米至3000納米，采用鋁制作。襯底I為單晶硅片，下襯底膜層2為氮化硅膜層。
【權(quán)利要求】
1.一種Zigbee的溫度傳感器制作方法，其特征在于，按照如下步驟進(jìn)行: (1)在襯底(I)上面涂覆一層聚二甲基硅氧烷層(9)，并將聚二甲基硅氧烷層表面進(jìn)行氧等離子體活化處理；緊接著在所述聚二甲基硅氧烷層(9)上面重疊聚酰亞胺預(yù)聚體，經(jīng)過(guò)階梯式熱固化后，形成聚酰亞胺層(7)； (2)在襯底(I)下面采用低壓化學(xué)氣相淀積工藝或等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積工藝淀積一層下襯底膜層(2); (3)在襯底(I)局部中心細(xì)加工出凹槽(9)； (4)采用磁控濺射工藝在聚酰亞胺層(7)上濺射一層粘附層(3)； (5)采用磁控濺射工藝在粘附層(3)上面濺射一層溫敏電阻層(4)； (6)采用磁控濺射工藝在溫敏電阻層(4)上面濺射一層導(dǎo)電層(5)； (7)將襯底(I)放入酒精容器內(nèi)，采用超聲剝離工藝剝離掉溫敏電阻層(4)結(jié)構(gòu)圖形以外的粘附層(3)、溫敏電阻層(4)、導(dǎo)電層(5)，襯底(I)上兩側(cè)露出聚酰亞胺層(7)，形成粘附層(3)、溫敏電阻層(4)、導(dǎo)電層(5)結(jié)構(gòu)層； (8)在導(dǎo)電層(5)結(jié)構(gòu)層上涂一層光刻膠，采用光刻工藝光刻形成導(dǎo)電層(5)電極結(jié)構(gòu)圖形； (9)采用碘化鉀濕法腐蝕工藝，腐蝕溫敏電阻層(4)上面中間部位的導(dǎo)電層(5)，露出中間部位的溫敏電阻層(4)，溫敏電阻層(4)兩端形成導(dǎo)電層(5)電極結(jié)構(gòu)； (10)在襯底(I) 上露出的兩側(cè)聚酰亞胺層(7)上、露出中間部位的溫敏電阻層(4)上、導(dǎo)電層(5)電極結(jié)構(gòu)上面涂一層光刻膠，光刻出懸臂梁(6)結(jié)構(gòu)圖形； (11)采用等離子體刻蝕工藝在聚酰亞胺層(7)上面刻蝕形成懸臂梁(6)結(jié)構(gòu)，露出聚酰亞胺層(7)下面的聚二甲基硅氧烷層(9)； (12)采用氫氟酸緩沖液腐蝕掉露出聚酰亞胺層(7)下面的聚二甲基硅氧烷層(9)、懸臂梁(6)結(jié)構(gòu)下面的聚二甲基硅氧烷層(9)，形成懸空的懸臂梁(6)結(jié)構(gòu)； (13)采用硅各向異性濕法腐蝕工藝腐蝕襯底(I)形成腔體結(jié)構(gòu)，懸臂梁(6)、粘附層(3)、溫敏電阻層(4)、導(dǎo)電層(5)懸空固定在襯底(I)腔體上，完成溫度傳感器制作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Zigbee的溫度傳感器制作方法，其特征在于:所述聚二甲基硅氧烷層(9)厚度為30-35 μ m，它采用二次變速方法涂覆于加工載體上的，初始速度為150rpm，使被涂覆的聚二甲基硅氧烷覆蓋在整個(gè)襯底(I)上，在緩慢提速至900rpm，保持40s，然后再緩慢提速至4500rpm，并在室溫下固化48h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Zigbee的溫度傳感器制作方法，其特征在于:所述聚二甲基硅氧烷層(9)表面的活化處理是采用氧等體活化處理，處理?xiàng)l件為100%氧氣，壓強(qiáng)為15mTorr，功率為50W，時(shí)間為30s。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的Zigbee的溫度傳感器制作方法，其特征在于:所述聚二甲基硅氧烷層(9)上面四次重疊涂覆液態(tài)高粘度聚酰亞胺預(yù)聚體的階梯式熱固化的工藝是每重疊涂覆一次的轉(zhuǎn)速比前一次的轉(zhuǎn)速提高200rpm ;每次重疊涂覆后的預(yù)烘溫度比前一次高5°C，并采用“由表及里”的階梯式熱處理方法預(yù)固化聚酰亞胺預(yù)聚物；最后一次聚酰亞胺預(yù)熱聚體涂覆后，熱板溫度由95°C上升到200°C保溫15min，然后緩慢降溫至室溫；所述聚酰亞胺預(yù)聚體的粘度為6000-7000mPa.s，形成聚酰亞胺層厚度為25_35mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的Zigbee的溫度傳感器制作方法，其特征在于:所述溫敏電阻層(4)厚度尺寸為5納米至400納米，采用磁控濺射的濺射漿料制備方法:是將有機(jī)鉬化合物或有機(jī)金化合物150-190°C加熱15-30分鐘，得到由有機(jī)鉬或有機(jī)金化合物的微分解固化物、超細(xì)鉬粉或金粉、低分子量有機(jī)物、超細(xì)碳粉組成的混合物，將此混合物添加有機(jī)錯(cuò)化合物、有機(jī)鉍化合物、有機(jī)鉛化合物、有機(jī)硅化合物、有機(jī)鉻化合物、有機(jī)銅化合物、有機(jī)硼化合物中的一種或二種以上，鉬或金與銠的重量比例控制在1: 0.0001~0.0005，金或鉬與其他金屬的比例(重量)控制在1: 0.003~0.02之間，同時(shí)添加樹(shù)脂和溶劑，形成混合型鉬漿料或金漿料。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的Zigbee的溫度傳感器制作方法，其特征在于:所述下襯底膜層(2)的厚度尺寸為300納米至3000納米。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的Zigbee的溫度傳感器制作方法，其特征在于:所述粘附層(3)的厚度尺寸為5納米至500納米，采用鉻、鈦或鎳鉻制作。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的Zigbee的溫度傳感器制作方法，其特征在于:所述導(dǎo)電層(5)的厚度尺寸為5納米至3000納米，采用金、銅或鋁制作。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8中任一項(xiàng)所述的Zigbee的溫度傳感器制作方法，其特征在于:所述襯底(I)為單晶硅片，所述下襯底膜層(2)為氮化硅膜層。
【文檔編號(hào)】G01K7/22GK103542956SQ201310459228
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】王萌, 唐新來(lái), 李健軍 申請(qǐng)人:柳州市宏億科技有限公司