[发明专利]热电偶结构及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及热电偶技术领域，尤其涉及一种热电偶结构及其形成方法。

背景技术

热电偶是温度测量仪表中一种重要的测温元件。热电偶根据热电效应进行温度的测量。

热电偶通常包括测温芯和保护套管。所述保护套管用于保护测温芯免受工艺气体的腐蚀。

然而，现有的热电偶结构的使用寿命较短。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种热电偶结构及其形成方法，以提高热电偶结构的使用寿命。

为解决上述问题，本发明提供一种热电偶结构，包括：保护套管，所述保护套管具有接触区；位于保护套管接触区外表面的覆盖层，所述覆盖层材料的抗腐蚀性强于保护套管接触区材料的抗腐蚀性；位于保护套管内的测温芯。

可选的，所述保护套管接触区的材料为石英或蓝宝石；所述覆盖层的材料为碳化硅或氮化硼。

可选的，所述保护套管的材料为石英；所述保护套管的中心轴为曲线。

可选的，所述热电偶结构用于测试工作腔内的温度；在所述热电偶结构测试工作腔内的温度时，所述保护套管的接触区置于所述工作腔内。

可选的，所述保护套管还具有与所述接触区邻接的暴露区；在所述热电偶结构测试工作腔内的温度时，所述保护套管的暴露区置于所述工作腔外；所述覆盖层还位于所述保护套管暴露区的外侧壁。

可选的，所述覆盖层的厚度为50um～200um。

本发明还提供一种热电偶结构的形成方法，包括：提供保护套管，所述保护套管具有接触区；提供测温芯；在保护套管接触区外表面形成覆盖层，所述覆盖层材料的抗腐蚀性强于保护套管接触区材料的抗腐蚀性；形成所述覆盖层后，将所述测温芯置于保护套管内。

可选的，所述保护套管接触区的材料为石英或蓝宝石；所述覆盖层的材料为碳化硅或氮化硼。

可选的，所述保护套管的材料为石英；所述保护套管的中心轴为曲线。

可选的，所述热电偶结构用于测试工作腔内的温度；在所述热电偶结构测试工作腔内的温度时，所述保护套管的接触区置于所述工作腔内。

可选的，所述保护套管还具有与所述接触区邻接的暴露区；在所述热电偶结构测试工作腔内的温度时，所述暴露区置于所述工作腔外；所述覆盖层还位于所述保护套管暴露区的外侧壁；形成所述覆盖层的工艺包括化学气相沉积工艺。

可选的，所述覆盖层的厚度为50um～200um。

可选的，所述覆盖层的厚度为50um～200um。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明技术方案提供的热电偶结构中，保护套管接触区外表面具有覆盖层，所述覆盖层材料的抗腐蚀性强于保护套管接触区材料的抗腐蚀性。在热电偶结构测试工作腔内温度的过程中，覆盖层保护接触区的外表面，保护套管接触区不易被工作腔内的工作气体腐蚀，保护套管接触区不易发生穿孔的现象，进而避免测温芯过早失效。综上，使得热电偶结构的使用寿命较长。

本发明技术方案提供的热电偶结构中，在保护套管接触区外表面形成覆盖层，所述覆盖层材料的抗腐蚀性强于保护套管接触区材料的抗腐蚀性。因此，在热电偶结构测试工作腔内温度的过程中，覆盖层保护接触区的外表面，保护套管接触区不易被工作腔内的工作气体腐蚀，保护套管接触区不易发生穿孔的现象，进而避免测温芯过早失效。综上，使得热电偶结构的使用寿命较长。

附图说明

图1是一种热电偶结构的结构示意图；

图2是本发明一实施例中热电偶结构的结构示意图；

图3是本发明一实施例中热电偶结构的使用状态示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有技术形成的热电偶结构的使用寿命较短。

一种热电偶结构，参考图1，包括：保护套管110；位于保护套管110内的测温芯100。

所述热电偶结构用于测试工作腔内的温度，如测试刻蚀腔体中的温度。刻蚀腔体在进行刻蚀的过程中常采用HCl气体。所述保护套管110在测试刻蚀腔体内温度时，保护套管110的部分外表面和HCl气体接触。

所述保护套管110用于保护测温芯100免受工艺气体的腐蚀。所述保护套管110的材料为石英材料。

一方面，在HCl气体浓度较高的刻蚀环境中，保护套管110的材料容易受到HCl的腐蚀；另一方面，在温度较高的刻蚀环境中，保护套管110的材料容易受到HCl的腐蚀。