*可靠薄膜*温SICK传感器的研制初步方案

*可靠薄膜*温SICK传感器的研制初步方案
SICK传感器是硅-蓝宝石薄膜压力传感器，代表厂商有俄罗斯工业集团，其测量介质温度范围为-65℃～150℃，传感器补偿工作温度为-40℃～80℃。其他目前正在研究的有SiC*温压力传感器以及SOI材料制作的*温压力传感器，但工艺尚不成熟。美国公司一种半导体*温压力传感器，工作温度可达300℃，但是需要通水冷却。
SICK传感器技术研究虽然相对国外比较滞后，目前只有少数正在研制*温传感器，但大多数产品的工作环境温度为-40℃～125℃，介质工作温度-50℃～150℃，目前的制造工艺还不太成熟。
SICK传感器的**指标要求，*温薄膜压力变送器分为两部分：敏感元件部分（图31）信号处理电路部分。基本路线是在泽天电子现有的技术基础上，重点解决弹性材料和封装材料的耐*温问题，重点研究制造**稳定、耐*温的多层复合薄膜，设计抗强电磁干扰的电路。

采用离子束溅射镀膜技术将绝缘膜和合金电阻材料镀在*温***的金属弹性体上，经过光刻腐蚀制成栅条应变电阻，使被测压力转化成弹性体的形变，进而引起合金薄膜应变电阻的阻值变化，通过组成惠斯登电桥获得与压力成一定比例关系的电信号。
SICK传感器关键技术难点

1、*温薄膜淀积工艺研究

实现*精度测量的桥式薄膜温度压力集成传感器，薄膜的**质量是关键。对组成传感器的各种功能膜的质量要求主要有以下几点：

a. 同种电阻材料的温度系数一致、稳定；

b. 同种电阻材料的电阻率一致、稳定；

c. 绝缘膜的绝缘***，大于1000MΩ/100VDC；

d. 保护膜致密，能防电阻受潮与氧化，抗腐蚀性强；

e. 引线焊盘的膜层可焊性*。

膜层的**与成膜工艺过程有关。镀膜的方式、镀膜的溅射能量、成膜时间等都将影响所镀膜层的质量。要获得***的薄膜，就必须对成膜的工艺进行研究，找出适合的工艺参数。

在桥式薄膜温度压力传感器中，共设计了绝缘膜、铂热电阻膜、合金电阻膜、保护膜、引线膜五种。要制造*薄膜传感器，就必须对主要的功能膜的工艺一一进行研究。

为了获得优良的绝缘**，设计SICK传感器的绝缘层采用双层绝缘膜形式，即先在基底材料上镀一层绝缘膜，再在其上溅射不同材料的绝缘膜。增强弹性元件衬底之间的粘附，提*绝缘与耐压，从而**获得大于1000MΩ/100VDC的绝缘膜。

薄膜厚度不一样，成膜的结晶过程不一样，膜层的**也就有差别。设计合适的薄膜厚度，使薄膜电阻**更接近于体材，有利于产品稳定性的提*。通过工艺实验研究，找到镀膜参数与镀膜时间，确定薄膜厚度，可以获得***的电阻膜。