一种薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法技术

本申请提供了一种薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法，包括：在所述陶瓷基板表面沉积铂薄膜层；根据预设图案，利用激光在所述铂薄膜层上刻蚀出电阻条间距≤5um的阻栅结构，所述激光的波长为355nm～532nm，激光的脉宽≤10ps。该加工方法可在铂薄膜层刻蚀出电阻条间距≤5um的阻栅结构，相比于传统的曝光显影制作掩膜和蚀刻的制作工艺，激光加工阻栅结构可避免铂电阻因刻蚀后线条产生晶格畸变的内应力，同时该加工方法还减少了掩膜的制作、化学药品的使用等，加工效率更快，经济效益更高，且更环保。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法
本申请属于薄膜铂电阻加工
，更具体地说，是涉及一种薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法。
技术介绍
相对于热敏和热偶电阻，铂电阻温度传感器具有线性好、稳定性好、准确度高、测温范围广等优点，在航空航天、高速列车、工业生产等领域中得到越来越广泛的应用。铂电阻元件主要采用厚膜、薄膜和丝绕工艺制作。薄膜铂电阻用膜工艺改变原有的线绕工艺来制备，它是由微米级厚度的铂薄膜沉积在陶瓷基板上，适用于表面、狭小区域、快速测温计和需要高阻值元件的场合。由于薄膜热容量小，热导率大，而陶瓷基板又是良好的绝缘材料，薄膜铂电阻能准确地测出所在表面的真实温度。薄膜铂电阻超细阻栅结构的电阻条特征尺寸及电阻条间距均为微米尺度。传统的阻栅结构加工方法使用曝光显影制作掩膜和蚀刻的方法对薄膜铂电阻的超细阻栅结构进行加工。曝光显影技术设备成本昂贵，涉及的加工工序繁多，加工效率低。湿法化学腐蚀刻蚀技术缺乏各向异性，特征尺寸较小的工艺难以利用湿法化学腐蚀刻蚀技术实现。干法刻蚀如离子束刻蚀，由于工作腔内温度较高，容易导致铂表面的光刻胶发生变形和变质，影响电阻条的均匀一致性。申请内容本申请提供一种薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法，以解决上述
技术介绍
所提到的的技术问题。一种薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法，包括：在陶瓷基板表面沉积铂薄膜层；根据预设图案，利用激光在所述铂薄膜层上刻蚀出电阻条之间的间距≤5um的阻栅结构，其中，所述激光的波长为355nm～532nm，激光的脉宽≤10ps。>进一步地，所述对陶瓷基板进行预处理，获取特定的陶瓷基板表面粗糙度，所述表面粗糙度为1um～3um。进一步地，所述在所述陶瓷基板表面沉积铂薄膜层，包括：在真空环境下以纯度≥99.99％铂金作为靶材，采用溅射沉积的方法在陶瓷基板表面沉积厚度≤10um的铂薄膜层。进一步地，所述利用激光在所述铂薄膜层上刻蚀预设图案的阻栅结构，还包括：调整激光焦距，使陶瓷基板表面处于激光焦点位置，该激光焦点位置误差精度≤0.02mm。进一步地，对沉积有铂薄膜层的陶瓷基板进行热处理，热处理的温度控制在350℃～550℃，处理时间可控制在2h～3h。进一步地，还包括：根据薄膜铂电阻中的阻栅结构、电阻条的宽度、以及电阻条的间距在计算机上绘制阻栅结构的预设图案。进一步地，还包括：根据所述预设图案在激光设备上设置所述激光的加工参数以及加工路径。进一步地，所述激光的加工参数设置包括：设置打标次数为1～10次、Q开关频率为200KHz～1000KHz、扫描填充间距为0.005mm～0.05mm、激光功率为2.4W～5.6W。进一步地，所述激光设备包括超快激光器和光学元件，其中的光学元件采用3倍～8倍的扩束镜、30mm～70mm的F-θ聚焦镜、以及重复扫描精度≤0.003mm的扫描振镜。进一步地，所述利用激光在所述铂薄膜层上刻蚀预设图案的阻栅结构，还包括：吸附所述激光在刻蚀阻栅结构过程中所产生的粉尘。一种薄膜铂电阻，包括上述任意一项所述的薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法。本申请的有益效果在于：与现有技术相比，本申请的薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法通过波长为355nm～532nm，激光的脉宽≤10ps的激光，并根据预设图案可在铂薄膜层刻蚀出电阻条间距≤5um的阻栅结构，相比于传统的曝光显影制作掩膜和蚀刻的制作工艺，激光加工阻栅结构可避免铂电阻因刻蚀后线条产生晶格畸变的内应力，同时该加工方法还减少了掩膜的制作、化学药品的使用等，加工效率更快，经济效益更高，且更环保。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法的原理框图；图2为本申请实施例提供的一种薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法中阻栅结构在显微镜下的示意图。附图标记：10、陶瓷基板；20、阻栅结构；30、电阻条。具体实施方式为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。本申请提供一种薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法，通过激光刻蚀技术实现对电阻条间距≤5um的阻栅结构的加工。参阅图1所示，薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法包括：步骤100：对陶瓷基板10进行预处理，获取特定的陶瓷基板10表面粗糙度。在陶瓷基板10的正反表面上通过抛光处理，使陶瓷基板10表面的粗糙度控制在1um～3um。其中，陶瓷基板10的材质可采用纯度≥96％的氧化铝材料，并且其厚度为0.4mm～0.8mm。步骤200：在预处理后的陶瓷基板10表面沉积铂薄膜层。在真空环境下，可将预处理后的陶瓷基板10放入机械设备中(例如离子溅射机)，以纯度≥99.99％铂金作为靶材，利用溅射沉积的方法在陶瓷基板10表面沉积厚度≤10um的铂薄膜层。其中，为了使细化晶粒，调整膜层组织，消除膜层内部的空位、位错等缺陷，提高铂薄膜的稳定性；析出膜中的碳等杂质，增加膜层纯度；增强铂膜层与晶片的附着力等，可对沉积有铂薄膜层的陶瓷基板10进行热处理，热处理的温度可控制在350℃～550℃，处理时间可控制在2h～3h。步骤300：根据薄膜铂电阻中的阻栅结构20、电阻条30的宽度、以及电阻条30的间距在计算机上绘制阻栅结构20的预设图案。具体地，可在计算机上的绘图软件如AutoCAD、Coreldraw等软件进行绘制，并导出可供激光设备使用的图档。步骤400：根据预设图案，在激光设备上设置激光的加工参数以及加工路径，以使激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法，其特征在于，包括：/n在陶瓷基板表面沉积铂薄膜层；/n根据预设图案，利用激光在所述铂薄膜层上刻蚀出电阻条之间的间距≤5um的阻栅结构，其中，所述激光的波长为355nm～532nm，激光的脉宽≤10ps。/n

【技术特征摘要】
1.一种薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法，其特征在于，包括：
在陶瓷基板表面沉积铂薄膜层；
根据预设图案，利用激光在所述铂薄膜层上刻蚀出电阻条之间的间距≤5um的阻栅结构，其中，所述激光的波长为355nm～532nm，激光的脉宽≤10ps。


2.如权利要求1所述的薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法，其特征在于，所述对陶瓷基板进行预处理，获取特定的陶瓷基板表面粗糙度，所述表面粗糙度为1um～3um。


3.如权利要求1所述的薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法，其特征在于，所述在所述陶瓷基板表面沉积铂薄膜层，包括：
在真空环境下以纯度≥99.99％铂金作为靶材，采用溅射沉积的方法在陶瓷基板表面沉积厚度≤10um的铂薄膜层。


4.如权利要求1所述的薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法，其特征在于，所述利用激光在所述铂薄膜层上刻蚀预设图案的阻栅结构，还包括：
调整激光焦距，使陶瓷基板表面处于激光焦点位置，该激光焦点位置误差精度≤0.02mm。


5.如权利要求1～4任意一项所述的薄膜铂电阻中阻栅结构的加工方法，其特征在于，对沉积有铂薄膜层的陶瓷基板进行热处理，热处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓耀锋，唐志锋，郑强，龙明昇，廖文，吕启涛，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44