位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
溅射-电镀微成型制造柔性热膜传感器阵列
  • ISSN号:1000-6893
  • 期刊名称:《航空学报》
  • 时间:0
  • 分类:V261[航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程;航空宇航科学技术] TP212[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]西北工业大学陕西省微/纳米系统重点实验室,陕西西安710072, [2]中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所,四川绵阳621661
  • 相关基金:国家自然科学基金(50775188)
中文摘要:

为了实现流场壁面剪应力等动态定点分布测量,提出了一种新的柔性热膜传感器阵列结构,并介绍了其制作工艺。旋涂并升温固化制备聚酰亚胺柔性薄膜衬底,在衬底上溅射沉积金属镍膜,并用剥离工艺成型热敏电阻元件阵列及其引线区底膜。然后在引线区底膜上电镀沉积铜膜,再剥离成型铜引线。通过电镀可以经济快速地获得较厚的引线铜膜,使得引线电阻远小于热敏元件阻值,有利于减小引线的热敏干扰。经热敏性能测试,其电阻温度系数达到3.6×10-3/℃以上,线性度优于0.7%,并且热敏响应速度极快;结合风洞试验验证了该传感器测量壁面剪应力的有效性,并且获得了较好的测量重复性。该传感器阵列结构简单,工艺成本和复杂度较低,提高了用于非平面应用时柔性热膜元件与引线间的连接可靠性,为高曲率表面的非破坏性动态流场参数测量提供了新手段。

英文摘要:

In order to measure dynamically the local temperature or wall shear stress of a flow,a new structure of flexible hot-film sensor array and its fabrication process are proposed.The thermal sensing material,nickel,is sputtered on a polymide flexible substrate,and then patterns to form both the thermal resistor array and the leads' sublayer,on which copper is electroplated and lift-off patterned to form the metal leads.Electroplating can realize economically higher thickness of the lead film than does sputtering to keep the lead resistance small and minimize its influence on thermal sensing.High temperature coefficient of resistance(TCR) is obtained over 3.6×10-3/℃ with nonlinearity under 0.7%.Wind tunnel experiments show that the developed sensor can measure wall shear stress with high repeatability.This flexible sensor array possesses reliable connections between the flexible thermal resistors and leads,and can be used to measure the dynamic distribution of flow parameters on non-planar surfaces.

同期刊论文项目
期刊论文 17 会议论文 3 获奖 2 专利 4
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《航空学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国航空学会
  • 主编:孙晓峰
  • 地址:北京海淀区学院路37号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:hkxb@buaa.edu.cn
  • 电话:010-82317058 82318016
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6893
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1929/V
  • 邮发代号:82-148
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24676