一種高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電阻封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在高溫環(huán)境下測(cè)量溫度，通常是使用熱電偶，熱電偶是通過(guò)熱點(diǎn)效應(yīng)對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量的，它的缺點(diǎn)是穩(wěn)定性和精度較差；鉑電阻，它的阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變，精度較高，在醫(yī)療、電機(jī)、工業(yè)、溫度計(jì)算、衛(wèi)星、氣象等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，但是采用鉑電阻來(lái)測(cè)量，雖然精度較高，但穩(wěn)定性差，難于應(yīng)用于高溫環(huán)境中，目前鉑電阻的最高使用溫度為600Γ。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是為了解決目前鉑電阻無(wú)法在高溫環(huán)境中使用的問(wèn)題，而提供的一種高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法。
[0004]—種高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)，它包括基片、鉑電阻和高溫保護(hù)層;所述基片包含有陶瓷片、鉑導(dǎo)線、鉑電阻安裝焊盤(pán)、正面焊盤(pán)、背面焊盤(pán);所述鉑電阻安裝于基片一端，鉑電阻與基片上的鉑電阻安裝焊盤(pán)依靠鉑漿燒結(jié)連接。
[0005]制備上述高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)的方法，按以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0006]—、在陶瓷片I的一側(cè)上印刷或涂覆鉑漿，經(jīng)燒結(jié)后形成鉑導(dǎo)線4與鉑電阻安裝焊盤(pán)5，再依次印刷或涂覆鉑含量為10?30Wt.%、40?60Wt.%、70?90Wt.%的鉑漿，并分別燒結(jié)后形成正面焊盤(pán)2;
[0007]二、在上述陶瓷片I的另一側(cè)上依次印刷或涂覆鉑含量為10?30Wt.%、40?60Wt.%、70?90Wt.%的鉑漿，并分別燒結(jié)后形成背面焊盤(pán)3;
[0008]三、將鉑電阻8安裝于基片6的一端，鉑電阻8與基片上的鉑電阻安裝焊盤(pán)5連接，是通過(guò)鉑漿燒結(jié)連接；
[0009]四、在鉑電阻8與鉑導(dǎo)線4均涂覆高溫玻璃漿料，經(jīng)燒結(jié)后形成高溫保護(hù)層7;
[0010]五、在倒角機(jī)上對(duì)基片6進(jìn)行倒角處理，形成高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
[0012]本發(fā)明高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)，測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好，能夠用于高溫環(huán)境的溫度測(cè)量。
[0013]本發(fā)明高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)的制備工藝簡(jiǎn)單，可靠性高。
[0014]高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)鉑電阻在高溫環(huán)境下的溫度測(cè)量，此封裝結(jié)構(gòu)包含基片、鉑電阻、高溫保護(hù)層幾個(gè)部分，基片包含有陶瓷片、鉑導(dǎo)線、鉑電阻安裝焊盤(pán)、正面焊盤(pán)、背面焊盤(pán)，鉑電阻安裝于基片一端，鉑電阻與基片上的鉑電阻安裝焊盤(pán)依靠鉑漿燒結(jié)連接。正面焊盤(pán)與背面焊盤(pán)采用梯度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使這種厚膜焊盤(pán)與基片間附著力由5N提高到24N，增加了焊盤(pán)焊接的可靠性，既保證基片與焊盤(pán)間的結(jié)合強(qiáng)度，又達(dá)到節(jié)約成本的目的。在鉑導(dǎo)線與鉑電阻處涂有高溫保護(hù)層，本發(fā)明可以應(yīng)用于發(fā)電、化工、航空、汽車(chē)等領(lǐng)域復(fù)雜環(huán)境的高溫測(cè)量，可以將鉑電阻的測(cè)量溫度提高到600°C以上，測(cè)量范圍為-70°C?10000C，測(cè)量精度能夠達(dá)到±0.5%。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明中基片的結(jié)構(gòu)示意圖，其中I表示陶瓷片，2表示正面焊盤(pán)，3表示背面焊盤(pán)，4表不銷導(dǎo)線，5表不銷電阻安裝焊盤(pán)；
[0016]圖2為本發(fā)明中高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)的示意圖，其中6表示基片；7表示高溫保護(hù)層;8表示鉑電阻；
[0017]圖3為本發(fā)明中正面焊盤(pán)與背面焊盤(pán)的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉【具體實(shí)施方式】，還包括各【具體實(shí)施方式】間的任意組合。
[0019]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1、圖2所示，本實(shí)施方式高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)，它包括基片6、鉑電阻8和高溫保護(hù)層7;所述基片6包含有陶瓷片1、鉑導(dǎo)線4、鉑電阻安裝焊盤(pán)5、正面焊盤(pán)2、背面焊盤(pán)3;所述鉑電阻8安裝于基片6—端，鉑電阻8與基片6上的鉑電阻安裝焊盤(pán)5依靠鉑漿燒結(jié)連接。
[0020]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是，所述陶瓷片I為氧化鋁陶瓷或氧化鋯陶瓷。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0021 ]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是，所述高溫保護(hù)層7是由高溫玻璃漿料經(jīng)燒結(jié)后形成。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0022]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖3所示，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是，所述正面焊盤(pán)2與背面焊盤(pán)3均為梯度結(jié)構(gòu)。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0023]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四不同的是，所述梯度結(jié)構(gòu)是由鉑含量為10?30Wt.%、40?60Wt.%、70?90Wt.%的鉑漿經(jīng)燒結(jié)后形成。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0024]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，按以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0025]—、在陶瓷片I的一側(cè)上印刷或涂覆鉑漿，經(jīng)燒結(jié)后形成鉑導(dǎo)線4與鉑電阻安裝焊盤(pán)5，再依次印刷或涂覆鉑含量為10?30Wt.%、40?60Wt.%、70?90Wt.%的鉑漿，并分別燒結(jié)后形成正面焊盤(pán)2;
[0026]二、在上述陶瓷片I的另一側(cè)上依次印刷或涂覆鉑含量為10?30Wt.%、40?60Wt.%、70?90Wt.%的鉑漿，并分別燒結(jié)后形成背面焊盤(pán)3;
[0027]三、將鉑電阻8安裝于基片6的一端，鉑電阻8與基片6上的鉑電阻安裝焊盤(pán)5連接，是通過(guò)鉑漿燒結(jié)連接；
[0028]四、在鉑電阻8與鉑導(dǎo)線4均涂覆高溫玻璃漿料，經(jīng)燒結(jié)后形成高溫保護(hù)層7;
[0029]五、在倒角機(jī)上對(duì)基片6進(jìn)行倒角處理，形成高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)。
[0030]本實(shí)施方式中所述鉑漿和高溫玻璃漿料均為市售產(chǎn)品。
[0031]本實(shí)施方式中所述倒角處理，是根據(jù)高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的處理。
[0032]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】六不同的是，步驟一、二、三和四中燒結(jié)溫度均為850?1350°C。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】六相同。
[0033]【具體實(shí)施方式】八:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】六不同的是，步驟一中印刷或涂覆鉑漿的厚度為10?30μπι。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】六相同。
[0034]【具體實(shí)施方式】九:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】六不同的是，步驟一中印刷或涂覆鉑含量為10?30Wt.%、40?60Wt.%、70?90Wt.%的鉑漿的總厚度為20?60μπι。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】六相同。
[0035]【具體實(shí)施方式】十:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】六不同的是，步驟二中印刷或涂覆鉑含量為10?30Wt.%、40?60Wt.%、70?90Wt.%的鉑漿的總厚度為20?60μπι。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】六相同。
[0036]【具體實(shí)施方式】十一:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】六不同的是，步驟四中涂覆高溫玻璃漿料的厚度為100?500μπι。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】六相同。
[0037]采用以下實(shí)施例驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果:
[0038]實(shí)施例:
[0039]結(jié)合圖1、圖2和圖3所示，
[0040]高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，按以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0041]—、在陶瓷片I的一側(cè)上印刷或涂覆鉑漿，經(jīng)燒結(jié)后形成鉑導(dǎo)線4與鉑電阻安裝焊盤(pán)5，再依次印刷或涂覆鉑含量為10?30Wt.%、40?60Wt.%、70?90Wt.%的鉑漿，并分別燒結(jié)后形成正面焊盤(pán)2;
[0042]二、在上述陶瓷片I的另一側(cè)上依次印刷或涂覆鉑含量為10?30Wt.%、40?60Wt.%、70?90Wt.%的鉑漿，并分別燒結(jié)后形成背面焊盤(pán)3;
[0043]三、將鉑電阻8安裝于基片6的一端，鉑電阻8與基片6上的鉑電阻安裝焊盤(pán)5連接，是通過(guò)鉑漿燒結(jié)連接；
[0044]四、在鉑電阻8與鉑導(dǎo)線4均涂覆高溫玻璃漿料，經(jīng)燒結(jié)后形成高溫保護(hù)層7;
[0045]五、在倒角機(jī)上對(duì)基片6進(jìn)行倒角處理，形成高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)。
[0046]本實(shí)施例中制備所得高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)，經(jīng)測(cè)試，焊盤(pán)與基片間附著力為24N，測(cè)量溫度達(dá)到600°C以上，測(cè)量范圍為_(kāi)70°C?1000°C，測(cè)量精度能夠達(dá)到±0.5%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括基片(6)、鉑電阻(8)和高溫保護(hù)層(7);所述基片(6)包含有陶瓷片(1)、鉑導(dǎo)線(4)、鉑電阻安裝焊盤(pán)(5)、正面焊盤(pán)(2)、背面焊盤(pán)(3);所述鉑電阻(8)安裝于基片(6)—端，鉑電阻(8)與基片(6)上的鉑電阻安裝焊盤(pán)(5)依靠鉑漿燒結(jié)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述陶瓷片(I)為氧化招陶瓷或氧化錯(cuò)陶瓷。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述高溫保護(hù)層(7)是由高溫玻璃漿料經(jīng)燒結(jié)后形成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述正面焊盤(pán)(2)與背面焊盤(pán)(3)均為梯度結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述梯度結(jié)構(gòu)是由鉑含量為10?30Wt.%、40?60Wt.%、70?90Wt.%的鉑漿經(jīng)燒結(jié)后形成。6.制備如權(quán)利要求1所述一種高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于它按以下步驟實(shí)現(xiàn): 一、在陶瓷片(I)的一側(cè)上印刷或涂覆鉑漿，經(jīng)燒結(jié)后形成鉑導(dǎo)線(4)與鉑電阻安裝焊盤(pán)(5)，再依次印刷或涂覆鉑含量為10?30Wt.%、40?60Wt.%、70?90Wt.%的鉑漿，并分別燒結(jié)后形成正面焊盤(pán)(2); 二、在上述陶瓷片(I)的另一側(cè)上依次印刷或涂覆鉑含量為10?30Wt.%、40?60Wt.%、70?90Wt.%的鉑漿，并分別燒結(jié)后形成背面焊盤(pán)(3)； 三、將鉑電阻(8)安裝于基片(6)的一端，鉑電阻(8)與基片(6)上的鉑電阻安裝焊盤(pán)(5)連接，是通過(guò)鉑漿燒結(jié)連接； 四、在鉑電阻8與鉑導(dǎo)線4均涂覆高溫玻璃漿料，經(jīng)燒結(jié)后形成高溫保護(hù)層7; 五、在倒角機(jī)上對(duì)基片6進(jìn)行倒角處理，形成高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于步驟一、二、三和四中燒結(jié)溫度均為850?1350°C。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于步驟一中印刷或涂覆鉑漿的厚度為10?30μπι。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于步驟一中印刷或涂覆鉑含量為10?30Wt.%、40?60Wt.%、70?90Wt.%的鉑漿的總厚度為20?60μmD10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于步驟四中涂覆高溫玻璃漿料的厚度為100?500μπι。
【專利摘要】一種高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法，它涉及一種電阻封裝結(jié)構(gòu)及其制備方法。它要解決目前鉑電阻無(wú)法在高溫環(huán)境中使用的問(wèn)題。高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)包括基片、鉑電阻和高溫保護(hù)層。方法：一、在陶瓷片上一側(cè)采用鉑漿燒結(jié)，獲得鉑導(dǎo)線、鉑電阻安裝焊盤(pán)和正面焊盤(pán)；二、在另一側(cè)采用鉑漿燒結(jié)，獲得背面焊盤(pán)；三、鉑漿燒結(jié)連接電阻與基片；四、采用高溫玻璃漿料燒結(jié)，獲得高溫保護(hù)層；五、倒角處理，即完成。本發(fā)明高溫鉑電阻封裝結(jié)構(gòu)，測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好，能夠用于高溫環(huán)境的溫度測(cè)量；制備工藝簡(jiǎn)單。增加了焊盤(pán)焊接的可靠性，節(jié)約成本。將鉑電阻的測(cè)量溫度提高到600℃以上，測(cè)量范圍為-70℃～1000℃，測(cè)量精度能夠達(dá)到±0.5％。
【IPC分類】G01K7/18, H01C7/00, H01C17/02, H01C1/024
【公開(kāi)號(hào)】CN105651411
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】劉璽, 程振乾, 劉洋, 文吉延, 姜國(guó)光, 周明軍, 王世清
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十九研究所
【公開(kāi)日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日