热敏表面剪切应力传感器制造技术

技术编号:3792743 阅读:188 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种热敏表面剪切应力传感器,包括加热/热敏线圈、支撑薄膜、隔热沟、支撑梁、热敏电极、电绝缘薄膜、硅衬底和引线电极,通过淀积在所述的硅衬底表面形成支撑薄膜和电绝缘薄膜,该支撑薄膜下面的衬底被刻蚀掉,并对加热/热敏线圈起支撑作用;该支撑薄膜和电绝缘薄膜通过支撑梁连接,并在电绝缘薄膜上制备出相互独立的热敏电极,该热敏电极均匀分布在所述加热/热敏线圈的外边缘,在该加热/热敏线圈与热敏电极之间为隔热沟,同时该加热/热敏线圈与热敏电极分别通过引线电极与外部电路相连。本发明专利技术能够确定平面内流体的方向,同时对流体在固体表面所产生的表面剪切应力的大小进行测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微机电系统(MEMS)
,特别是一种热敏表面剪切应力传感器。技术背景表面剪切应力的测量在基础科学研究、工业控制以及生物医学应用中具有非常重要 的意义。例如,在高超音速条件下,准确地获得飞行器表面摩擦应力的大小以及边界层 转捩的信息,将为正确的热防护设计提供可靠的依据。传统的宏观尺度的测量技术无法满足获得精确的表面剪应力数据的要求。MEMS 技术所具有的小型化的优点使得基于MEMS技术的剪应力传感器具有显著的优点。基 于MEMS技术的表面剪切应力传感器主要可以分为两类, 一种是直接测量技术,例如 浮动单元型器件;另一种是间接测量技术,例如热敏型传感器。相对于传统的热敏型剪 切应力传感器,基于MEMS技术的热敏型剪切应力传感器提高了敏感元件与衬底之间 的热绝缘,同时由于MEMS技术所有具有的微小尺度的特点,使得基于MEMS技术的 热敏型剪切应力具有以下优点提高了时间和空间分辨率、较高灵敏度、较低功耗,而 且降低了敏感元件与衬底之间的不稳定热传导所带来的复杂性。已有报道的利用MEMS技术制作的结构如图1 、图2所示(Liu C, Tai YC, Huang J, 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热敏表面剪切应力传感器,其特征在于包括加热\热敏线圈(1)、支撑薄膜(2)、隔热沟(3a,3b,3c,3d)、支撑梁(4a,4b,4c,4d)、热敏电极(5a,5b,5c,5d,5e,5f,5g,5h)、电绝缘薄膜(6)、硅衬底(7)和引线电极(8),通过淀积在所述的硅衬底(7)表面形成支撑薄膜(2)和电绝缘薄膜(6),该支撑薄膜(2)下面的衬底被刻蚀掉,并对加热\热敏线圈(1)起支撑作用;该支撑薄膜(2)和电绝缘薄膜(6)通过支撑梁(4a,4b,4c,4d)连接,并在电绝缘薄膜(6)上制备出相互独立的热敏电极(5a,5b,5c,5d,5e,5f,5g,5h),该热敏电极(5a,5b,5c...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄钦文苏岩裘安萍明晓
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:84[中国|南京]

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