激光微加工微結構體及超薄型Pt膜溫度傳感器的研究.pdf

1、隨著MEMS技術的飛速發(fā)展，具有高靈敏度、高穩(wěn)定性、可靠性好、在微小空間具有檢測能力的微傳感器及相關微結構體已成為當今微電子技術領域中的研究熱點。本文采用激光微加工技術研制了多種微結構體以及超薄型Pt膜溫度傳感器。 本文闡述了激光微加工的特點、工作原理以及系統(tǒng)構成，并對激光微加工技術作了系統(tǒng)的研究。研究了激光劃片工藝參數(shù)與Al<,2>O<,3>陶瓷基體刻槽深度和寬度之間的關系，以及激光調阻工藝參數(shù)與Pt薄膜調阻精度的關系。通過對

2、具體激光微加工技術的研究，為采用激光微加工制作微結構體提供充實的依據(jù)。 采用激光劃片控制軟件進行圖形設計，并采用激光劃片機制作了風速、氣體和溫度等多種傳感器的掩模板和鍍膜夾具，實現(xiàn)了這些傳感器的磁控濺射方法制作，明顯減小各種傳感器的尺寸，提高了傳感器的敏感性能；制作了微機械機器人的夾具、懸臂梁等微器件，減小了機器人的尺寸。通過微觀分析研究了激光微加工中工藝參數(shù)對加工件的影響。 本文研制的超薄型Pt膜溫度傳感器具有基體超薄

3、、尺寸小、穩(wěn)定性好、響應時間快和可靠性高等優(yōu)點，靈敏度和Pt熱電阻一致。薄膜基體采用電化學腐蝕方法生成的Al<,2>O<,3>陶瓷，厚度小于0.1mm，傳感器的表面尺寸可達到3mm×2mm，整個傳感器體積比傳統(tǒng)Pt膜溫度傳感器小了兩個數(shù)量級以上。采用激光調阻技術對超薄型Pt膜溫度傳感器進行了圖形設計和加工，調制的Pt電阻有50Ω和100Ω。為了解決傳統(tǒng)引線焊接方式所容易出現(xiàn)的引線脫落的問題，采用激光劃片技術在電極上刻引線槽，實現(xiàn)了引線和