Термистор и способ его изготовления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено19.09.79 (2) ) 2818246/18-21

fgg j+ Кп 3

Н 01 С 7/04

Н 01 С 17/00 с присоединением заявки ¹Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй.н открытнй (23) Приоритетt$3)УДК 621.316. .825 (088.8) Опубликовано 07.03.82 Бюллетень Мо 9

Дата опубликования описания 010382

Ю.М.Ротнер, В.А.Преснов, С.М.Ротнер, Т.Н.Нест ренко,Н.Н.Косицына и Е.И.Былина

Одесский ордена Трудового Красного Знамени " ° ;ТД государственный университет им.И.В.Мечникова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) TEPMHCTOP И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении термисторов в устройствах для измерения температуры.

Известен термистор, содержащий термочувствительный элемент и выводы. Он изготовляется путем формирования термочувствительного элемента из,монокристалла сложного окисла и нанесения выводов (1).

Недостатки известного термистора состоят в низкой чувствительности и быстродействии.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является термистор, содержащий размещенные в корпусе термочувствительный элемент из монокристаллического алмаза, сое диненный с ним коллектор и выводы.

Этот термистор изготовляют путем присоединения коллектора к термочувствительному элементу из монокристаллического алмаза с последующим нанесением выводов {2}.

Недостаток известного термистора заключается в низком быстродействии.

Цель изобретения — увеличение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в известном термисторе, со-. держащем размещенные в корпусе терМочувствительный элемент из моноКристаллического алмаза,соединенный с ним коллектор и выводы, коллектор выполнен иэ порошка поликристаллического алмаза.

Способ изготовления термистора характеризуется тем, что перед присоединением коллектора из порошка поликристаллического алмаза к термочувствительному элементу из монокристаллического алмаза помещают монокристаллический алмаз, а присоединение коллектора к термочувствительному.элементу из монокристаллического алмаза осущесгвляют спеканием порошка поликристаллического ал".аза и монокристаллического алмаза при

1500-2000 С и давлении 70-80 кбар в течение 15-30 с.

На чертеже схематически изображен термистор в разрезе.

Термистор содержит термочувствительный элемент 1 иэ монокристаллического алмаза, расположенный в коллекторе 2 из спеченного порошка поликристаллического алмаза, выводы 3, З0 металлизированные площадки 4 для при911631

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 1140/46 Тираж 758 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 соединения выводов 3 и термоустойчив.е покрытие 5. Термистор помещен в корпус из кварцевого стекла(не показан) .

Термистор работает следукщим образом.

С помощью выводов 3 термистор под.соединяется к измеряемому объекту.

Измерительньв мостом .сопротивления измеряется сопротивление термистора.

По градуировочной кривой зависимости .сопротивления термистора от температуры объекта. При изменении тем- пературы объекта термистор меняет свое сопротивление. Это изменение ре. гистрируется и по градуировочной кри-!5 вой оценивается соответствующее изменение температуры измеряемого объекта .в данный момент времени.

Термистор изготовляют следующим образом. 20

Монокристаллический алмаз помещают в центральную часть пресс-формы с алмазным порошком и выдерживают загрузку в камере высокого давления гидравлического пресса типа тороид при давлении. 45 кбар и при 1800>С в . течение 20 с, в результате чего происходит спекание поликристаллического алмазного порошка с моиокристаллическим алмазом. Затем температуру . понижают до комнатной, а давление до атмосферного. ПолУченный образец извлекают из пресс-формы, шлифуют до вскрытия монокристалла и затем подвергают .химической обработке для обезжиривания и очистки поверхности

Iобразца. Затем на поверхность коллектора с находящимся в нем активньи4 элементом из монокристаллического алмаза методом распыления металла в вакууме наносят контактное металли- 40 ческое покрытие T1.-Ni. С помощью метода фотолитографии получают passeсенные контактные площадки, к которым с помощью припоя крепят выводы из вольфрама в атмосфере водорода 45 при 820 С. Термистор помещают в оболочку из кварцевого стекла.

Спеченная .алмазная композиция имеет теплопроводность, превышающую . в несколько раэ теплопроводность 50 коллекторов известных термисторов .

Монокристалл алмаза эапресовывается в спеченную алмазную композицию в условиях высоких давлений и температур, в результате чего происходит срастание монокристалла алмаза с поликристаллическим алмазом с образованием монолитного тела. В - гих условиях создается прочный тепловой контакт монокристалла алмаза с поликристаллическим алмазом, что вместе с более высокой теплопроводностью поликристаллического алмаза увеличивает быстродействие термистора.

Кроме того, термистор более устойчив к агрессивным средам, например к повышенной влажности.

1. Термистор, содержащий размещенные в корпусе термочувствительный элемент из монокристаллического алмаза, соединенный с ним коллектор и выводы, отличающийся тем, что, с целью увеличения его быстродействия, коллектор выполнен из порошка поликристаллячесого алмаза.

2. Способ изготовления термистора по п.1, включающий присоединение коллектора к термочувствительному элементу из монокристаллического алмаза, отличающийся тем, что перед присоединением коллектора из порошка поликристаллического алмаза к термочувствительному элементу из монокристаллического алмаза в порошок поликристаллического алмаза помещают монокристаллический алмаз, а присоединение коллектора к термочувствительному элементу иэ монокрйсталлического алмаза .осуществляют спеканием порошка поликристаллического алмаза при 1500-2000 С и давлении

70-80 кбар в течение 15-30 с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

Ф 491163, кл. Н 01 С-7/04, 1973.

2. Патент Великобритании 91168133, кл. Н 01 С 7/04, 1969(прототип) .