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公开(公告)号：CN111337083A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010277704.9
申请日：2020-04-08
Applicant: 中北大学
Abstract: 一种高温石墨烯压力/温度一体化传感器，可以在温度1200℃、压力3MPa的环境下正常工作，所述传感器包括：一个封装外壳；陶瓷端盖，所述陶瓷端盖，设置在所述封装外壳顶部，所述陶瓷端盖上设置有多个通孔形成多孔结构；基板，所述基板设置在所述封装外壳内侧的底部；检测组件，所述检测组件设置在所述基板上用于检测压力和温度。本发明在原有温度和压力传感器基础上，利用包含石墨烯的纳米膜替代其它金属材料或者半导体材料，大大的提高了温度传感器的测温区间，并且由于石墨烯材料的高热导率，有效的提高了器件的响应速度。温度对压力的原位补偿使得压力信号精确度更高。
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公开(公告)号：CN214622709U
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202022353248.X
申请日：2020-10-21
Applicant: 中北大学 , 中北大学南通智能光机电研究院
Abstract: 一种高灵敏度MEMS石墨烯风速风向传感器芯片，传感器包括：玻璃衬底，玻璃衬底上开设有多个玻璃通孔，玻璃通孔内设置有导热金属；测温组件，设置在玻璃衬底上表面且位于玻璃通孔顶部，用于检测电阻的变化；加热组件，设置在玻璃通孔底部，用于产生测量基准温度；以及互连组件，设置在互连组件两侧，导出测温组件的电信号。本实用新型的有益效果在于，本实用新型采用双面布局的形式，玻璃衬底上表面分布有检测单元测温，下表面设置有加热电阻加热，加热电阻发出的热量能够以最短的距离传导至石墨烯测温单元处，减少了单面布局的传感器热量由衬底表面传导至衬底背面的时间，因此能够大幅度的提高测风的精度、灵敏度以及响应速率。
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公开(公告)号：CN214010600U
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN202023077937.9
申请日：2020-12-20
Applicant: 中北大学南通智能光机电研究院 , 中北大学
Abstract: 本实用新型属于高温压力测试技术领域，具体涉及一种基于膜结构的石墨烯高温压力传感器，包括封装外壳、上端盖、陶瓷基座、检测基片和互连组件，所述封装外壳的顶部设置有上端盖，所述封装外壳的内部设置有陶瓷基座，所述陶瓷基座中部开设有方形安装槽，所述检测基片设置在陶瓷基座的方形安装槽内，所述互连组件的一端与检测基片连接，所述互连组件的另一端与外部设备进行连接，从而将压力信号传递出来。本实用新型利用二维材料石墨烯纳米膜作为测压元件，极大提高了压力传感器的响应速度；同时本实用新型极大提高了传感器的高温耐受性、气密性和可靠性，可以20MPa的高压环境下，700℃以上可以稳定工作。本实用新型用于压力的检测。
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公开(公告)号：CN211904112U
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202020600740.X
申请日：2020-04-21
Applicant: 中北大学
IPC: G01C5/06
Abstract: 一种基于倒装结构的石墨烯高度计，包括：封装外壳以及设置在封装外壳顶端的封装端盖；封装端盖为中间带有通孔结构的板状结构，封装端盖和封装外壳共同界定一个容纳空间；基板，基板设置在封装外壳内侧的底部；密封环，密封环水平设置在基板上表面；检测单元，检测单元设置在密封环上，基板、密封环、检测单元共同构成了一个无氧腔；互连组件，互连组件一端与检测单元连接，互连组件另一端与外部连接导出检测单元中的电学响应。本实用新型的有益效果在于，背部刻蚀成硅杯结构形成倒装结构与外界接触，避免了石墨烯与外界直接接触，器件可稳定工作于各种复杂环境，重复性好，可靠性高，灵敏度、精确度显著提升。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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公开(公告)号：CN210774407U
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201920661752.0
申请日：2019-05-09
Applicant: 中北大学
IPC: G01K7/16
Abstract: 本实用新型涉及高温测试技术领域，具体涉及一种石墨烯高温温度传感器。一种石墨烯高温温度传感器，主要结构包括：纳米膜、互连电极、衬底、密封环、封装外壳、陶瓷基板、引线柱。纳米膜由上下两层氮化硼与夹在其中的石墨烯组成，布置在衬底的下表面，衬底上表面刻蚀出多孔结构以加快热传导，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。采用Pt‑Pt金属键合技术使衬底与陶瓷基板形成真空腔，隔绝了纳米膜与外界的直接接触，为纳米膜提供无氧防护。氮化硼/石墨烯/氮化硼纳米薄膜既是器件的功能材料，又是其结构材料。器件可以长期稳定工作在1700℃的高温，并且耐酸碱、抗腐蚀，适用于各种高温测试环境。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN212934602U
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN202021831461.0
申请日：2020-08-28
Applicant: 中北大学
IPC: H01L23/48 , H01L21/768
Abstract: 一种具有内部限位环的硅通孔互连结构，所述硅通孔互连结构包括：衬底，所述衬底上开设有至少一个通孔；第一绝缘层，所述第一绝缘层设置在所述衬底的上端面和下端面上；第二绝缘层，所述第二绝缘层设置在所述通孔的内壁上；种子层，所述种子层设置在所述通孔内第二绝缘层的表面；金属层，所述金属层填充设置在种子层内侧；以及设置在所述通孔，第二绝缘层，种子层和金属层上的限位部。本实用新型工艺简单，成本较低，可靠性高，制作的硅通孔结构由于内部限位环的存在，有较高的热机械可靠性，具有很高的实用价值。
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公开(公告)号：CN212779726U
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN202022168754.1
申请日：2020-09-28
Applicant: 中北大学
Abstract: 一种高温压力传感器封装结构，封装结构包括：封装底座、封装端盖、传感器芯片和陶瓷基板组件，封装底座上设置有用于容纳陶瓷基板组件的第一安装槽，陶瓷基板组件设置在第一安装槽内，传感器芯片设置在陶瓷基板组件上，封装端盖扣合在封装底座上，将传感器芯片和陶瓷基板组件封闭在封装底座与封装端盖组成的容纳空间内。本实用新型的有益效果在于，第二陶瓷基板上第二通孔缩小布局范围有效的减小引线针后端分布，第三通孔上的倒角减小焊接面积以缩小高温下热应力，第二安装槽的四个边角处开设的圆槽，可以让焊料在压缩烧结时不会产生堆积，烧结难度低，气密性好，封装精度高，能够承受高温高压等恶劣环境，保证了压力传感器在高温环境下的性能。
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公开(公告)号：CN214667343U
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202023234036.6
申请日：2020-12-29
Applicant: 中北大学
Abstract: 一种电桥结构石墨烯高温瞬态热流密度传感器，传感器包括：封装外壳，封装外壳用以隔绝外界环境，支撑、保护内部结构；陶瓷端盖，陶瓷端盖设置在封装外壳顶端，陶瓷端盖中间设置有多个纳米通孔，陶瓷端盖和封装外壳共同界定一个内部检测空间；基板，基板设置在封装外壳内侧的底部，基板上设置有衬底，衬底上设置有用于检测温差的检测组件；检测组件包括四个检测单元，四个检测单元呈中心对称设置在衬底上，检测单元上设置有热阻层，相邻检测单元上的热阻层厚度不同，不相邻检测单元上的热阻层厚度相同。本实用新型的电桥结构，大大的提高了电阻式热流密度传感器的灵敏度，可以快速测量出热流密度，使器件长期稳定工作在高温测试环境中。
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公开(公告)号：CN211877098U
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN202020501146.5
申请日：2020-04-08
Applicant: 中北大学
Abstract: 一种高温石墨烯压力/温度一体化传感器，可以在温度1200℃、压力3MPa的环境下正常工作，所述传感器包括：一个封装外壳；陶瓷端盖，所述陶瓷端盖，设置在所述封装外壳顶部，所述陶瓷端盖上设置有多个通孔形成多孔结构；基板，所述基板设置在所述封装外壳内侧的底部；检测组件，所述检测组件设置在所述基板上用于检测压力和温度。本实用新型在原有温度和压力传感器基础上，利用包含石墨烯的纳米膜替代其它金属材料或者半导体材料，大大的提高了温度传感器的测温区间，并且由于石墨烯材料的高热导率，有效的提高了器件的响应速度。温度对压力的原位补偿使得压力信号精确度更高。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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公开(公告)号：CN211425693U
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202020083624.5
申请日：2020-01-15
Applicant: 中北大学
Abstract: 一种薄膜结构石墨烯高温温度传感器，传感器包括：封装外壳，以及设置在封装外壳顶端的陶瓷端盖和设置在封装外壳内部底端的陶瓷基板，陶瓷端盖上设置有多个通孔；检测单元，检测单元设置陶瓷基板上；互连组件，互连组件设置在检测单元两侧，互连组件一端与检测单元连接，另一端与外部连接。本实用新型利用包含石墨烯层的检测纳米薄膜替代其它金属材料或者半导体材料，提高了电阻式温度传感器的测温区间，由于石墨烯材料的高热导率，提高了器件的响应速度。检测纳米薄膜被氧化铝纳米薄膜和衬底包裹着，有效消除了周围环境中的干扰因素，隔绝了检测纳米薄膜与外界的直接接触，提升了器件的耐高温能力以及稳定性，可应用于及其恶劣的高温测试环境。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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