技術(shù)文章
硅-藍(lán)寶石是一種測(cè)量技術(shù),它是一種應(yīng)用于測(cè)量中的傳感器。藍(lán)寶石是一種沒有滯后、疲勞和蠕變的單晶絕緣子;堅(jiān)韌,不懼變形;藍(lán)寶石具有很好的彈性和絕緣性能(在1000攝氏度以下)。
采用硅-藍(lán)寶石制作的半導(dǎo)體敏感器件,對(duì)環(huán)境的影響較小,即使是在較高的環(huán)境中,其靈敏度也很低。良好的工作性能;藍(lán)寶石具有非常高的抗輻照性能;此外,沒有p-n漂移的硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感器件。從而,生產(chǎn)過程得到了基本的簡(jiǎn)化,重復(fù)的增加,并保證了高的產(chǎn)量。采用硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體感測(cè)元件,可在最嚴(yán)酷的工作環(huán)境中使用。經(jīng)常工作,可靠性高,精度高,溫度誤差小,性價(jià)比高。
至于為什么藍(lán)寶石壓力傳感器可以耐高溫,主要是因?yàn)橐韵聨讉€(gè)方面:
A、選材 藍(lán)寶石是單晶體鋁氧化物,是所有氧化物晶體中最硬的,是理想的絕緣體。它具有十分優(yōu)良的耐高溫化學(xué)惰性、電敏感性和絕緣性。藍(lán)寶石利用自身原子外延的方式,形成純凈的單晶結(jié)構(gòu)。由于在1000℃的溫度范圍內(nèi),藍(lán)寶石是理想的絕緣體。因此,硅電阻敏感電橋電路的壓敏電阻即使在最高溫度下,也不會(huì)發(fā)生短路。
B、工藝措施 為適應(yīng)高溫條件下的使用,不采用金絲作為電路觸點(diǎn),因?yàn)榻鸾z在200℃的溫度下,會(huì)同硅形成易熔質(zhì),所有硅接點(diǎn)都采用鋁制。同時(shí),在500℃的范圍內(nèi),硅(選用很強(qiáng)的合金硅)并不改變自身的彈性特點(diǎn)。將藍(lán)寶石熔焊在鈦合金上,必須在850℃左右的溫度范圍下進(jìn)行,這就使得鈦合金在高溫狀態(tài)下依然具有很好的工作特性。因此,所有使用SOS(藍(lán)寶石上的硅)結(jié)構(gòu)制成的傳感器可以在不高于350℃(敏感元件在此溫度也是如此)和500℃的溫度條件下工作。
C、從結(jié)構(gòu)上考慮 使用雙耐高溫鈦合金膜片和硬桿連接傳感器時(shí),傳感器內(nèi)部硅-藍(lán)寶石敏感元件處于低溫區(qū),大大低于介質(zhì)溫度。所以使鈦/硅-藍(lán)寶石傳感器可以適應(yīng)高溫環(huán)境條件下工作。