金属氧化物温变气敏薄膜元件的研制

发布时间：2018-04-12 08:38

  本文选题：气敏元件的技术改造 + 温变气敏　； 参考：《山东大学》2015年硕士论文

【摘要】：目前在气敏金属氧化物技术研究与应用领域中,国内外流行的瓷管烧结型(TGS)元件存在着许多缺点,例如其只能手工涂料,不能自动化、集成化生产,只有一种基材料Sn02可用等,这严重限制了气敏元件的产量和发展。新型气敏元件的研究和开发成为国内外研究的热点。本论文采用气敏薄膜元件取代目前在国内外流行的TGS元件,对其气敏理论和工艺制造进行了较为深入的研究。本论文的主要工作包括以下几个方面：(1)设计了两种温变气敏薄膜元件的芯片结构,并对两种芯片结构的设计差别进行了详细的对比说明。(2)设计了温变气敏薄膜元件的制造工艺,其中包括芯片制造工艺及流程、封装制造工艺及流程等。芯片制造工艺流程为双面双绝缘层Al2O3/SiO2/Si/SiO2/ Al2O3制备、正面光刻生成加热器和测温器、反面高能溅射气敏层等；封装制造工艺为划片、筛选、点焊、撬片、封装成形等。(3)总结出温变气敏薄膜元件的气敏原理,搭建测试实验装置得出了实验结果,并对实验结果进行了讨论分析。(4)设计了温变元件检测器并对其中的设计进行了说明。本论文主要贡献为：设计了两种温变气敏薄膜元件的芯片,同时设计了芯片制造工艺和封装制造工艺并试产：根据总结出的温变气敏薄膜元件的气敏原理,搭建测试实验装置得出了测试结果,从而证明了温变气敏薄膜元件实际可行。
[Abstract]:At present, in the field of gas sensitive metal oxide technology research and application, domestic and foreign popular ceramic tube sintered type TGSs have many disadvantages, such as only manual coating, not automatic, integrated production, only one basic material Sn02 is available, etc.This severely limits the production and development of gas sensors.The research and development of new gas sensor has become a hot spot at home and abroad.In this paper, the gas sensing thin film element is used to replace the popular TGS element at home and abroad, and the gas sensing theory and process are studied deeply.The main work of this thesis includes the following aspects: 1) Design the chip structure of two kinds of temperature change gas sensing thin film element, and compare and explain in detail the design difference of the two kinds of chip structure.Including chip manufacturing processes and processes, packaging manufacturing processes and processes.The fabrication process of the chip is double-sided double-insulating layer Al2O3/SiO2/Si/SiO2/ Al2O3, facet lithography to generate heater and thermometer, reverse high-energy sputtering gas sensitive layer, etc. The packaging manufacturing process is slicing, screening, spot welding, prying piece, etc.Package forming, etc. (3) the principle of gas sensing is summarized, and the experimental results are obtained by setting up an experimental device, and the experimental results are discussed and analyzed. 4) the temperature change element detector is designed and the design of the detector is explained.The main contributions of this thesis are as follows: the chip of two kinds of temperature-varying gas sensing thin film elements are designed, and the chip manufacturing process and packaging manufacturing process are designed and produced in a trial production: according to the gas sensing principle of the temperature change gas sensing film element,The test results are obtained by setting up an experimental device, which proves the practicability of the temperature-varying gas-sensitive thin film element.
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN402

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本文编号：1738990