*可靠薄膜*溫SICK傳感器的研制初步方案
SICK傳感器是硅-藍(lán)寶石薄膜壓力傳感器，代表廠商有俄羅斯工業(yè)集團(tuán)，其測(cè)量介質(zhì)溫度范圍為-65℃～150℃，傳感器補(bǔ)償工作溫度為-40℃～80℃。其他目前正在研究的有SiC*溫壓力傳感器以及SOI材料制作的*溫壓力傳感器，但工藝尚不成熟。美國(guó)公司一種半導(dǎo)體*溫壓力傳感器，工作溫度可達(dá)300℃，但是需要通水冷卻。
SICK傳感器技術(shù)研究雖然相對(duì)國(guó)外比較滯后，目前只有少數(shù)正在研制*溫傳感器，但大多數(shù)產(chǎn)品的工作環(huán)境溫度為-40℃～125℃，介質(zhì)工作溫度-50℃～150℃，目前的制造工藝還不太成熟。
SICK傳感器的**指標(biāo)要求，*溫薄膜壓力變送器分為兩部分：敏感元件部分（圖31）信號(hào)處理電路部分。基本路線是在澤天電子現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上，重點(diǎn)解決彈性材料和封裝材料的耐*溫問(wèn)題，重點(diǎn)研究制造**穩(wěn)定、耐*溫的多層復(fù)合薄膜，設(shè)計(jì)抗強(qiáng)電磁干擾的電路。

采用離子束濺射鍍膜技術(shù)將絕緣膜和合金電阻材料鍍?cè)?溫***的金屬?gòu)椥泽w上，經(jīng)過(guò)光刻腐蝕制成柵條應(yīng)變電阻，使被測(cè)壓力轉(zhuǎn)化成彈性體的形變，進(jìn)而引起合金薄膜應(yīng)變電阻的阻值變化，通過(guò)組成惠斯登電橋獲得與壓力成一定比例關(guān)系的電信號(hào)。
SICK傳感器關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)

1、*溫薄膜淀積工藝研究

實(shí)現(xiàn)*精度測(cè)量的橋式薄膜溫度壓力集成傳感器，薄膜的**質(zhì)量是關(guān)鍵。對(duì)組成傳感器的各種功能膜的質(zhì)量要求主要有以下幾點(diǎn)：

a. 同種電阻材料的溫度系數(shù)一致、穩(wěn)定；

b. 同種電阻材料的電阻率一致、穩(wěn)定；

c. 絕緣膜的絕緣***，大于1000MΩ/100VDC；

d. 保護(hù)膜致密，能防電阻受潮與氧化，抗腐蝕性強(qiáng)；

e. 引線焊盤的膜層可焊性*。

膜層的**與成膜工藝過(guò)程有關(guān)。鍍膜的方式、鍍膜的濺射能量、成膜時(shí)間等都將影響所鍍膜層的質(zhì)量。要獲得***的薄膜，就必須對(duì)成膜的工藝進(jìn)行研究，找出適合的工藝參數(shù)。

在橋式薄膜溫度壓力傳感器中，共設(shè)計(jì)了絕緣膜、鉑熱電阻膜、合金電阻膜、保護(hù)膜、引線膜五種。要制造*薄膜傳感器，就必須對(duì)主要的功能膜的工藝一一進(jìn)行研究。

為了獲得優(yōu)良的絕緣**，設(shè)計(jì)SICK傳感器的絕緣層采用雙層絕緣膜形式，即先在基底材料上鍍一層絕緣膜，再在其上濺射不同材料的絕緣膜。增強(qiáng)彈性元件襯底之間的粘附，提*絕緣與耐壓，從而**獲得大于1000MΩ/100VDC的絕緣膜。

薄膜厚度不一樣，成膜的結(jié)晶過(guò)程不一樣，膜層的**也就有差別。設(shè)計(jì)合適的薄膜厚度，使薄膜電阻**更接近于體材，有利于產(chǎn)品穩(wěn)定性的提*。通過(guò)工藝實(shí)驗(yàn)研究，找到鍍膜參數(shù)與鍍膜時(shí)間，確定薄膜厚度，可以獲得***的電阻膜。