[发明专利]一种金属嵌入式微纳米薄膜热流传感器

说明书

本发明涉及一种金属嵌入式微纳米薄膜热流传感器，属于传感器技术领域。传感器包括保护层I、保护层II、导电种子层I、导电种子层II、粘结层I、粘结层II、绝缘层I、绝缘层II、传感层和环氧树脂。制作方法为：通过电镀、旋涂、光刻、磁控溅射、电子束蒸发、低压化学气相沉积、等离子增强化学气相沉积等工艺步骤逐层沉积粘结层、绝缘层、传感层、阻挡层、种子层和保护层。本发明能有效保障传感器在恶劣工业环境中的使用效果，并有助于大幅提升其使用寿命。

技术领域

本发明属于传感器技术领域，涉及一种金属嵌入式微纳米薄膜热流传感器。

背景技术

热场检测是现代工业生产和科学研究过程中时常会开展的一项工作，其中主要涉及温度和热流两个物理量，而对于热场分布和传热过程动态变化特征的充分理解以及相关生产工艺和产品质量控制影响因素的正确分析，后者往往更能体现出物理机制上的密切关联性，其重要性尤为突出。对于热流的检测，传统的热电堆由于尺寸大、响应慢等缺点，往往在一些对安装空间尺寸限制严格以及瞬时动态变化较为剧烈的场景中难以应用，即使勉强能用，也会在准确性、可靠性、及时性和耐用性等方面性能大打折扣。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种金属嵌入式微纳米薄膜热流传感器。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种金属嵌入式微纳米薄膜热流传感器，主要包括保护层I、保护层II、导电种子层I、导电种子层II、粘结层I、粘结层II、绝缘层I、绝缘层II、传感层和环氧树脂。

所述保护层I的表面溅射有导电种子层I。

所述保护层I和保护层II为电镀镍保护层。

所述粘结层I溅射在导电种子层I表面。

所述绝缘层I沉积在粘结层I表面。

所述绝缘层I包括依次沉积的氧化铝绝缘层I、氮化硅绝缘层I和氧化铝绝缘层II。

所述绝缘层I表面溅射有传感层。

所述传感层至少由两个热电偶回路串联而成；每个热电偶回路包括溅射在绝缘层I表面的第一传感回路和第二传感回路。

氧化铝绝缘层I与氧化铝绝缘层III之间沉积有多组热电堆回路，以实现局部区域内的多点检测。

所述第一传感回路包括依次溅射的粘结层III、金属传感层I和粘结层IV。

所述第二传感回路包括依次溅射的粘结层V、金属传感层II和粘结层VI。

所述绝缘层II沉积在粘结层III、粘结层V和氧化铝绝缘层II表面。

所述绝缘层II包括依次沉积的氧化铝绝缘层III、氮化硅绝缘层II和氧化铝绝缘层IV。

所述粘结层II溅射在氧化铝绝缘层IV表面。

所述导电种子层II溅射在粘结层II表面。

所述保护层II电镀在导电种子层II之上，保护金属嵌入式微纳米薄膜热流传感器。

所述粘结层I、粘结层II、粘结层III、粘结层IV、粘结层V、粘结层VI材料为钛。所述导电种子层I、导电种子层II的材料为镍。

环氧树脂涂覆在金属嵌入式微纳米薄膜热流传感器外表面。