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公开(公告)号：CN108529553A
公开(公告)日：2018-09-14
申请号：CN201810296533.7
申请日：2018-04-01
Applicant: 中北大学
Abstract: 一种石墨烯高温压力传感器封装方法，主要结构包括纳米膜、基片、互连电极、互连凸点、互连焊盘、密封环、封装外壳、陶瓷基座、引线柱、无氧真空腔。基片上表面刻蚀形成倒梯形结构，基片下表面设置纳米膜，纳米膜由两层氮化硼及夹在其中的石墨烯组成，氮化硼可为石墨烯提供附着载体和隔离保护。采用Au-Au直接键合技术使基片与基座形成真空腔，为纳米膜提供无氧环境，并可在900℃下保持密封。此封装方法封装结构可靠，保障无氧真空环境，将传感器的使用温度提高至900℃。
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公开(公告)号：CN107436365A
公开(公告)日：2017-12-05
申请号：CN201710693641.3
申请日：2017-08-14
Applicant: 中北大学
CPC classification number: G01P5/12 , G01P13/006 , G01P13/02
Abstract: 一种石墨烯风速风向传感器，主要结构由氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜阵列、加热电阻、引线柱、基片、玻璃基座、封装外壳组成，检测由基片、纳米薄膜、加热电阻组成，基片下侧布置有纳米薄膜阵列，纳米薄膜由上下两层氮化硼与夹在中间的石墨烯组成，纳米薄膜阵列四周布置了恒功率控制的加热电阻，基片底部外周侧通过封装合金键合在陶瓷基板上构成密封腔体，隔绝了纳米薄膜阵列与外界的直接接触，陶瓷基板通过绝热胶固定在玻璃基座上，纳米薄膜均与电极相连，电极通过引线柱连接外部，该结构设计紧凑，易于集成，传感器可以实现对风速风向即时、准确的检测。
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公开(公告)号：CN107436205A
公开(公告)日：2017-12-05
申请号：CN201710693620.1
申请日：2017-08-14
Applicant: 中北大学
CPC classification number: G01L1/18 , G01L1/26 , G01L9/0055 , G01L9/06 , G01L19/04
Abstract: 一种片内温度补偿石墨烯压力传感器，主要结构由力敏薄膜、温敏薄膜、互连电极、基片、密封环、封装外壳、基板、陶瓷基座、引线柱组成。力敏薄膜和温敏薄膜均由复合纳米薄膜、电极组成，布置于基片下侧，处于同一温区，基片上部刻蚀有一个凹型结构，基板在与温敏薄膜相对的位置刻蚀形成一凸台结构，复合纳米薄膜由两层氮化硼与夹在其中的石墨烯组成，基片底部外周侧通过密封环键合在基板上构成无氧真空腔，隔绝了复合纳米薄膜与外界的直接接触，互连电极、引线柱将力敏薄膜和温敏薄膜与外部相连接，传感器可应用于动态、静态测试环境，利用温敏薄膜检测温度干扰信号，补偿力敏薄膜压力测量时产生的温度误差，实现对压力的准确测量。
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公开(公告)号：CN107436205B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN201710693620.1
申请日：2017-08-14
Applicant: 中北大学
Abstract: 一种片内温度补偿石墨烯压力传感器，主要结构由力敏薄膜、温敏薄膜、互连电极、基片、密封环、封装外壳、基板、陶瓷基座、引线柱组成。力敏薄膜和温敏薄膜均由复合纳米薄膜、电极组成，布置于基片下侧，处于同一温区，基片上部刻蚀有一个凹型结构，基板在与温敏薄膜相对的位置刻蚀形成一凸台结构，复合纳米薄膜由两层氮化硼与夹在其中的石墨烯组成，基片底部外周侧通过密封环键合在基板上构成无氧真空腔，隔绝了复合纳米薄膜与外界的直接接触，互连电极、引线柱将力敏薄膜和温敏薄膜与外部相连接，传感器可应用于动态、静态测试环境，利用温敏薄膜检测温度干扰信号，补偿力敏薄膜压力测量时产生的温度误差，实现对压力的准确测量。
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公开(公告)号：CN107941385A
公开(公告)日：2018-04-20
申请号：CN201711121810.2
申请日：2017-11-14
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开一种基于石墨烯压阻结的压力传感器，主要结构由石墨烯压阻结、引线柱、基片、封装外壳、互连电极、复合电极、密封环、陶瓷基座组成，石墨烯压阻结由氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜、复合电极组成，纳米薄膜由上下两层氮化硼与夹在其中的石墨烯组成，压阻结布置在基片下表面，基片上部刻蚀形成凹形结构，基片与陶瓷基座通过金属键合形成无氧真空腔，隔绝了压阻结与外界的直接接触，为其提供无氧防护,压阻结通过互连电极和引线柱与外部电阻相连构成惠斯通电桥，此器件用石墨烯压阻结替代硅压敏电阻结，可长期稳定工作于1000℃以上的高温环境，重复性好、可靠性高，耐酸碱、抗腐蚀，可应用于动态、静态高温测试环境，显著提升高温区间。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107436365B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN201710693641.3
申请日：2017-08-14
Applicant: 中北大学
Abstract: 一种石墨烯风速风向传感器，主要结构由氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜阵列、加热电阻、引线柱、基片、玻璃基座、封装外壳组成，检测由基片、纳米薄膜、加热电阻组成，基片下侧布置有纳米薄膜阵列，纳米薄膜由上下两层氮化硼与夹在中间的石墨烯组成，纳米薄膜阵列四周布置了恒功率控制的加热电阻，基片底部外周侧通过封装合金键合在陶瓷基板上构成密封腔体，隔绝了纳米薄膜阵列与外界的直接接触，陶瓷基板通过绝热胶固定在玻璃基座上，纳米薄膜均与电极相连，电极通过引线柱连接外部，该结构设计紧凑，易于集成，传感器可以实现对风速风向即时、准确的检测。
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公开(公告)号：CN107359235B
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN201710693619.9
申请日：2017-08-14
Applicant: 中北大学
Abstract: 一种石墨烯压力传感器，主要结构由纳米膜、互连电极、引线柱、基片、封装外壳、陶瓷基座、密封环组成。检测由纳米膜、基片、互连电极组成，纳米膜由上下两层氮化硼与夹在其中的石墨烯组成，布置在基片下表面，基片上部刻蚀形成了凹形结构，下部与陶瓷基座通过金属键合形成无氧真空腔，隔绝了纳米膜与外界的直接接触，为其提供无氧防护，互连电极由互连凸点键合互连焊盘组成，通过引线柱将检测单元与外部相连，氮化硼/石墨烯/氮化硼三层纳米薄膜既是器件的功能材料，又是其结构材料，器件最高可稳定工作于1000℃的高温环境，重复性好、可靠性高，耐酸碱、抗腐蚀，可应用于动态、静态高温测试环境，显著提升高温区间。
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公开(公告)号：CN108529553B
公开(公告)日：2020-02-18
申请号：CN201810296533.7
申请日：2018-04-01
Applicant: 中北大学
Abstract: 一种石墨烯高温压力传感器封装方法，主要结构包括纳米膜、基片、互连电极、互连凸点、互连焊盘、密封环、封装外壳、陶瓷基座、引线柱、无氧真空腔。基片上表面刻蚀形成倒梯形结构，基片下表面设置纳米膜，纳米膜由两层氮化硼及夹在其中的石墨烯组成，氮化硼可为石墨烯提供附着载体和隔离保护。采用Au‑Au直接键合技术使基片与基座形成真空腔，为纳米膜提供无氧环境，并可在900℃下保持密封。此封装方法封装结构可靠，保障无氧真空环境，将传感器的使用温度提高至900℃。
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公开(公告)号：CN107941385B
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN201711121810.2
申请日：2017-11-14
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开一种基于石墨烯压阻结的压力传感器，主要结构由石墨烯压阻结、引线柱、基片、封装外壳、互连电极、复合电极、密封环、陶瓷基座组成，石墨烯压阻结由氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜、复合电极组成，纳米薄膜由上下两层氮化硼与夹在其中的石墨烯组成，压阻结布置在基片下表面，基片上部刻蚀形成凹形结构，基片与陶瓷基座通过金属键合形成无氧真空腔，隔绝了压阻结与外界的直接接触，为其提供无氧防护,压阻结通过互连电极和引线柱与外部电阻相连构成惠斯通电桥，此器件用石墨烯压阻结替代硅压敏电阻结，可长期稳定工作于1000℃以上的高温环境，重复性好、可靠性高，耐酸碱、抗腐蚀，可应用于动态、静态高温测试环境，显著提升高温区间。
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公开(公告)号：CN106052909B
公开(公告)日：2019-03-08
申请号：CN201610557637.X
申请日：2016-07-14
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明涉及高温压力测试技术领域，具体涉及一种新型无腔室的石墨烯耐高温压力传感器，所述传感器采用无腔室基底结构用于减少噪声压力信号；并所述传感器利用氮化硼/石墨烯/氮化硼异质结作为敏感元件感受外部压力；所述氮化硼/石墨烯/氮化硼异质结外部无腔室结构，直接暴露于被测空间；所述氮化硼/石墨烯/氮化硼异质结为三层结构，从上到下依次包括顶层氮化硼、石墨烯层和底层氮化硼，所述氮化硼/石墨烯/氮化硼异质结采用石墨烯和氮化硼两种耐高温材料制备；所述传感器能够在20‑900℃的温度环境中稳定工作。本发明所述传感器解决了现有高温压力传感器在高温环境中灵敏度受敏感结及压力腔内气、液体热膨胀噪声压力限制难以提升的问题。
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