Procédé de pulvérisation cathodique par magnétron丨pour la fabrication de capteurs de température en platine
Dans le domaine des sciences et technologies modernes, les capteurs de température jouent un rôle important en tant que dispositifs de mesure clés dans diverses industries. Les capteurs de température en platine sont largement utilisés dans le contrôle industriel, l'automobile, la médecine, la recherche scientifique et d'autres domaines en raison de leur haute précision, de leur stabilité et de leur fiabilité. Parmi eux, l'utilisation deProcédé de pulvérisation cathodique magnétronLe placage de platine pour la préparation des capteurs de température en platine a de nombreux effets spéciaux.
Capteurs de température en platine
Un capteur de température en platine, souvent appelé détecteur de température à résistance (RTD) en platine, est un dispositif de mesure de la température très précis et stable. Il utilise la propriété de la résistance du métal platine qui change avec la température pour mesurer la température avec précision. La structure est la suivante.
théorie
Pour les films minces de platine, différentes dimensions structurelles, telles que la largeur de la ligne et l'épaisseur du film, peuvent avoir un effet significatif sur la valeur de la résistance de l'unité sensible au platine. La résistance du platine en couche mince est directement proportionnelle à la longueur L et inversement proportionnelle à la surface de la section transversale S, l'unité sensible de platine.ρdésigne la résistivité de la résistance à film ; L désigne la longueur totale de la résistance ; W désigne la largeur de la résistance ; d désigne l'épaisseur de la résistance ; et S désigne la surface de la section transversale de la résistance.
Avantages
- très précisLes capteurs de température en platine ont une précision de mesure extrêmement élevée, généralement comprise entre ±0,1°C et ±0,5°C, et conviennent aux applications nécessitant un contrôle de la température de haute précision.
- grande stabilitéLes propriétés physiques et chimiques du platine sont très stables, de sorte que les capteurs de température en platine présentent une bonne stabilité dans le cadre d'une utilisation à long terme et ne sont pas sensibles au vieillissement ou à la dérive.
- Large gamme de mesuresLes capteurs de température en platine fonctionnent sur une large plage de température allant de -200°C à +850°C et sont adaptés à une variété d'applications industrielles et scientifiques.
- bonne linéaritéLes capteurs de température en platine ont une bonne relation linéaire entre la résistance et la température, ce qui les rend faciles à étalonner et à calculer.
- résistance à la corrosionLe platine présente une excellente résistance à la corrosion et peut être utilisé dans des environnements difficiles.
Processus de préparation
- préparation du substrat
- Photolithographie
- Dépôt d'un film de platine
- retraiter
- chauffer(recuit (métallurgie))traiter avec
L'un des procédés de dépôt privilégiés est la pulvérisation cathodique magnétron ; la préparation par pulvérisation cathodique magnétron de capteurs de température en platine à couche mince présente les avantages suivants : bonne uniformité du film, forte adhérence, grande contrôlabilité du processus, dépôt à basse température, applicabilité à des substrats de forme complexe, protection de l'environnement et sécurité, et rentabilité élevée. La pulvérisation magnétron est donc une technologie largement utilisée dans la fabrication de capteurs modernes à couche mince, qui peut répondre aux besoins de diverses applications et améliorer les performances et la fiabilité des capteurs.
Effet du placage de platine par pulvérisation magnétron sur les capteurs de température en platine
Optimiser les performances des capteurs
Amélioration de la qualité des filmsLe procédé de pulvérisation magnétron produit des films de platine homogènes et de grande pureté, qui sont essentiels pour améliorer les performances des capteurs de température en platine. Le film homogène assure une variation linéaire et précise de la résistance, ce qui améliore la précision et la stabilité des mesures de température.
Epaisseur de contrôleLe procédé de pulvérisation magnétron permet un contrôle précis de l'épaisseur du film de Pt, qui a un impact direct sur le temps de réponse et la sensibilité du capteur. Un film de Pt plus fin améliore le temps de réponse du capteur, tandis qu'un film de Pt plus épais améliore la durabilité et la stabilité du capteur.
qualité de la surfaceLa pulvérisation magnétron produit un film de platine dense et lisse sur la surface du substrat, ce qui contribue à la résistance à la corrosion et à l'usure du capteur et prolonge sa durée de vie.
Amélioration de la cohérence de la production
Très reproductibleLe processus de pulvérisation magnétron présente une bonne répétabilité et garantit une qualité et des performances constantes des capteurs à couche mince de platine d'un lot à l'autre. Ceci est essentiel pour la production de masse et le contrôle de la qualité.
production automatiséeL'équipement de pulvérisation magnétron permet une production automatisée, augmentant la productivité et réduisant les coûts, tout en réduisant l'impact des facteurs humains sur la qualité du produit.
Microstructure et adhésion
Microstructure amélioréeLa pulvérisation magnétron permet de générer des couches minces de platine à des températures plus basses, évitant ainsi les dommages thermiques causés au substrat par les procédés à haute température. Ce procédé produit des films avec une bonne structure de grain et une faible densité de défauts, ce qui améliore les performances du capteur.
Adhésion renforcéeLa pulvérisation magnétron : La pulvérisation magnétron produit un film de platine qui adhère bien au substrat, ce qui empêche le film de se décoller ou de se détacher en cours d'utilisation. Ceci est particulièrement important pour la stabilité et la fiabilité du capteur dans des environnements difficiles.
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