溫度傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及溫度傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明的溫度傳感器在具有權(quán)利要求1的前序列出的特征的溫度傳感器的基礎(chǔ)上作出。從US6，617，956B1和US7, 233，262B2可以知道這樣的溫度傳感器。
[0003]US6，617，956B1和US7，233，262B2公開了包括鉬電阻的溫度傳感器，其中鉬電阻布置在襯底上并且由Al2O3的保護(hù)陶瓷層覆蓋。薄保護(hù)層被A1203、MgO和Si2O的混合物的覆蓋層覆蓋。已知溫度傳感器僅能夠在最高為1000°C溫度下使用，并且在如此高溫下的擴(kuò)展使用后顯示出了明顯的電阻漂移。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)目的是提高溫度傳感器的耐溫性和降低電阻漂移。根據(jù)權(quán)利要求1的溫度傳感器解決了該問題。本發(fā)明的進(jìn)一步的有益效果來(lái)自于從屬權(quán)利要求。
[0005]耐溫性的提高通過以下溫度傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)，該溫度傳感器包括:襯底、布置在襯底上的鉬電阻、覆蓋鉬電阻的保護(hù)層，以及覆蓋保護(hù)層的覆蓋層，其中覆蓋層包含ai2o3、Si2O,和Y203。通過加入Y2O3到Al2O3和Si2O,可提供使得層擴(kuò)散明顯減少的覆蓋層。因此，覆蓋層較少地傾向于形成氣孔并且能夠提供承受較高的溫度的可靠密封。而且，層擴(kuò)散減少意味著可在更高的溫度下阻止覆蓋層和鉬電阻的材料之間的接觸并因此減少電阻漂移。
[0006]較少量的Y2O3足以提高主要包含Al2O3和Si2O的層的耐熱性。例如，覆蓋層可包含5%或更多重量的Υ203。在本發(fā)明的改進(jìn)實(shí)施例中，覆蓋層可包含10%或更多重量的Υ203。Y2O3的濃度增加至超過30%重量并不會(huì)明顯改善覆蓋層并且可能不經(jīng)濟(jì)。本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施例是覆蓋層包含小于20%重量的Υ203。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)有利實(shí)施例是覆蓋層中Al2O3和Si2O的重量加起來(lái)至少為50%，例如重量為60%或更多。
[0008]本發(fā)明的另一個(gè)有利實(shí)施例是覆蓋層中包含的Si2O的重量大于Al2O3的重量。例如，覆蓋層可包含重量是Al2O3的重量的兩倍或更多的Si20。
[0009]本發(fā)明的另一個(gè)有利實(shí)施例是覆蓋層中包含的Y2O3的重量小于Al2O3的重量。例如，本發(fā)明的另一個(gè)有利實(shí)施例是覆蓋層可包含重量大于Y2O3的重量的Si20。
[0010]優(yōu)選地，覆蓋層包含至少30%重量的Si2O，例如40%或更多重量的Si20。Si2O的含量超過70%通常并不是有利的。
[0011]優(yōu)選地，覆蓋層包含至少15%重量的Al2O3，例如20%或更多重量的。Al2O3的含量超過30%通常并不是有利的。
[0012]覆蓋層還可包含可多達(dá)例如25%重量的B2O3等。例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，覆蓋層可包含1%至20%重量的B203。覆蓋層還可包含另外的附加成分，特別是除Si20、Al2O3^Y2O3和B2O3之外的其他氧化物。在本發(fā)明的一可能實(shí)施例中，任何另外的附加成分的含量總計(jì)可小于總重量的20%，例如不超過總重量的10%。
【附圖說明】
[0013]下面參考附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步的說明。
[0014]圖1示出了溫度傳感器的示意性截面圖。
[0015]參考標(biāo)號(hào):
[0016]I襯底，2鉬電阻，3金屬線，4保護(hù)層，5覆蓋層，6附加層，7玻璃陶瓷。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1示出的溫度傳感器包括襯底I，例如氧化鋁襯底。鉬電阻2布置在襯底I上，鉬電阻2可連接至金屬線3。鉬電阻2為電阻層并且由任意鉬金屬或基于鉬金屬的合金制成。諸如陶瓷層的保護(hù)層4覆蓋鉬電阻2。保護(hù)層4可由氧化鋁或其他陶瓷材料制成。覆蓋層5布置在保護(hù)層4的頂部。諸如釉層的另一附加層6可覆蓋覆蓋層5。金屬線3和鉬電阻2的連接區(qū)域可由玻璃陶瓷7覆蓋以固定和保護(hù)導(dǎo)線3和鉬電阻2之間的連接。
[0018]覆蓋層5可以是玻璃陶瓷或者釉層。覆蓋層包含Si2CKAl2O3和Y2O3。例如，覆蓋層5可包括40% -60%重量的Si20、20% -25%重量的Al2O3，以及，10% -19%重量的Y203。覆蓋層5還可包含可多達(dá)20%重量的B2O3，例如5 % -20 %重量的B2O3，以及可多達(dá)20%重量的其他成分，特別是其他氧化物。這樣的溫度傳感器可用于測(cè)量直至1200°C的溫度。
[0019]保護(hù)層4可通過氣相沉積法施加或者作為后續(xù)被去除的綠箔應(yīng)用。覆蓋層5可通過例如絲網(wǎng)印刷方法產(chǎn)生。在圖1 (并沒有按比例繪制)的實(shí)施例中，覆蓋層5厚于保護(hù)層4。如果附加層6放置在覆蓋層5的頂部，該附加層6可甚至厚于覆蓋層5。任何附加層6可作為粘貼劑通過例如印刷然后在后續(xù)去除來(lái)應(yīng)用。各層的厚度并不是溫度傳感器起作用的關(guān)鍵，然而可以基于制造考慮來(lái)選擇。
[0020]盡管本發(fā)明允許許多不同形式的實(shí)施例，但說明書和附圖僅詳細(xì)描述了本發(fā)明的幾個(gè)可能的實(shí)施例。需要理解的是，本公開應(yīng)該被視為對(duì)本發(fā)明原理的例示，并不是要將本發(fā)明限制為在所示例的實(shí)施例的范圍內(nèi)。在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)想到許多變形，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附權(quán)利要求書的內(nèi)容確定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種溫度傳感器，包括: 襯底⑴； 鉬電阻(2)，布置在所述襯底(I)上； 保護(hù)層(4)，覆蓋所述鉬電阻(2); 覆蓋層(5)，覆蓋所述保護(hù)層(4)； 所述覆蓋層(5)包含Al2O3和Si2O ； 其特征在于，所述覆蓋層(5)還包含Y203。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度傳感器，其特征在于，所述覆蓋層(5)包含至少5%重量的Y2O3，優(yōu)選至少10%重量的Υ203。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的溫度傳感器，其特征在于，所述覆蓋層(5)包含的Si2O的重量大于Al2O3的重量。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的溫度傳感器，其特征在于，所述覆蓋層(5)包含的Al2O3的重量大于Y2O3的重量。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的溫度傳感器，其特征在于，所述覆蓋層(5)包含小于30%重量的Y2O3，優(yōu)選為小于20%重量的Y2O3。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的溫度傳感器，其特征在于，所述覆蓋層(5)包含15% -30%重量的 Al2O3，優(yōu)選 20% -25%重量的 Al2O3。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的溫度傳感器，其特征在于，所述覆蓋層(5)包含30% -70%重量的Si2O，優(yōu)選40% -60%重量的Si20。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的溫度傳感器，其特征在于，所述覆蓋層(5)包含0% -25%重量的B2O3,優(yōu)選1% -20%重量的B2O3。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的溫度傳感器，其特征在于，所述覆蓋層(5)還包含小于20%重量，優(yōu)選小于10%重量，且不是A1203、Si20、Y203或B2O3的成分。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的溫度傳感器，其特征在于，所述覆蓋層(5)是釉層。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種溫度傳感器，包括：襯底(1)；鉑電阻(2)，布置在所述襯底(1)上；保護(hù)層(4)，覆蓋所述鉑電阻(2)；覆蓋層(5)，覆蓋所述保護(hù)層(4)；所述覆蓋層(5)包含Al2O3和Si2O。根據(jù)本發(fā)明，所述覆蓋層(5)還包含Y2O3。
【IPC分類】G01K7-18
【公開號(hào)】CN104634471
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410571341
【發(fā)明人】凱瑟琳·歐蘇利文, 安東尼·赫利希, 安東尼·馬赫, 巴拉蘇博拉馬尼姆·維德海納森, 陳陽(yáng)
【申請(qǐng)人】森薩塔科技百慕大有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年10月23日
【公告號(hào)】DE102013112493B3, US20150131702