[發明專利]一種基于金屬襯底的微納米薄膜熱流傳感器及其制作方法

在審

• 申請號: 202211247445.0
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115589760A
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 馮科;王水根;鄧惠丹;段青松;陳南菲;漆銳;譚慶;楊玉
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪工程技術股份有限公司;中冶賽迪技術研究中心有限公司
• 主分類號: H10N10/17
• 分類號: H10N10/17;G01K7/00;H10N10/01
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

1.一種基于金屬襯底的微納米薄膜熱流傳感器，其特征在于：主要包括金屬基底(1)、金屬過渡層I(2)、金屬粘結層I(3)、絕緣層I(4)、金屬傳感層(6)、金屬過渡層II(10)、金屬粘結層II(11)、絕緣層II(12)、金屬保護片(7)、金屬過渡層III(13)和環氧樹脂(15)；

所述金屬基底(1)為襯底，表面電鍍有金屬過渡層I(2)；

所述金屬過渡層I(2)表面濺射有金屬粘結層I(3)；

所述金屬粘結層I(3)表面涂覆有絕緣層I(4)；

所述絕緣層I(4)表面沉積金屬傳感層(6)；

所述金屬傳感層(6)表面電鍍有金屬過渡層II(10)；

所述金屬傳感層(6)包括第一極傳感回路和第二極傳感回路；

所述第一極傳感回路包括依次沉積的金屬層I(601)、金屬層II(602)和金屬層III(603)；

所述第二極傳感回路沉積在第一極傳感回路的表面，包括依次沉積的金屬層IV(604)、金屬層V(605)和金屬層VI(606)；

所述金屬過渡層II(10)表面濺射有金屬粘結層II(11)；

所述金屬粘結層II(11)表面涂覆有絕緣層II(12)；

所述絕緣層II(12)的表面粘接金屬保護片(7)；

所述金屬保護片(7)與絕緣層II(12)相對的下表面處電鍍有金屬過渡層III(13)，另一表面涂覆環氧樹脂(15)。

2.根據權利要求1所述的一種基于金屬襯底的微納米薄膜熱流傳感器，其特征在于，所述金屬過渡層III(13)的表面濺射有金屬粘結層III(14)，所述絕緣層II(12)和金屬粘結層III(14)表面粘接，從而令金屬基底(1)和金屬保護片(7)粘接。

3.根據權利要求1所述的一種基于金屬襯底的微納米薄膜熱流傳感器，其特征在于：

所述金屬基底(1)的厚度范圍為50μm～800μm；

所述金屬過渡層I(2)、金屬過渡層II(10)的厚度范圍為5μm～30μm；

所述金屬粘結層I(3)、金屬粘結層II(11)的厚度范圍為10nm～100nm；

所述絕緣層I(4)、絕緣層II(12)的厚度范圍為1μm～5μm；

所述金屬傳感層(6)的厚度范圍為300nm～900nm。

4.一種制作基于金屬襯底的微納米薄膜熱流傳感器的方法，其特征在于，主要包括以下步驟：

步驟1、選取用于傳感器沉積的金屬基底(1)為襯底；

步驟2、對金屬基底(1)進行研磨和化學機械拋光，并通過磁控濺射工藝在金屬基底(1)表面沉積金屬過渡層I(2)；

步驟3、通過磁控濺射工藝在金屬過渡層I(2)表面上沉積金屬粘結層I(3)；

步驟4、通過勻膠旋涂工藝在金屬粘結層I(3)表面上涂覆絕緣層I(4)，并在熱板和烘箱中分別進行軟烘和固化；

步驟5、通過勻膠旋涂工藝在絕緣層I(4)表面上涂覆光刻膠(5)，并在熱板上對金屬基底(1)進行前烘；在光刻機上采用掩模板進行曝光；曝光后，在熱板上對金屬基底(1)進行后烘；將金屬基底(1)放置于顯影液中進行顯影，烘干后得到傳感器圖版；

步驟6、通過磁控濺射工藝在光刻膠層表面上沉積金屬傳感層(6)；

步驟7、基于傳感器圖版，切割出金屬保護片(7)；

步驟8、在金屬保護片(7)的一個表面采用電鍍工藝沉積金屬過渡層III(13)，再通過磁控濺射工藝在金屬過渡層III(13)表面沉積金屬粘結層III(14)；

步驟9、通過勻膠旋涂工藝在金屬傳感層(6)表面涂覆絕緣層II(12)；

步驟10、利用絕緣層II(12)的粘接性將金屬保護片(7)沉積金屬過渡層III(13)和金屬粘結層III(14)的表面貼合到金屬基片(1)上，并裸露出焊盤(9)；

步驟11、對貼合有金屬保護片(7)的金屬基片(1)進行烘烤固化，再通過等離子刻蝕工藝去除掉焊盤(9)表面的絕緣層；

步驟12、采用導電銀膠將焊盤(9)與補償導線(8)連接，然后經熱板烘烤后，在表面涂覆環氧樹脂(15)；對環氧樹脂(15)進行固化。