本文關(guān)鍵詞：陶瓷微板熱隔離氣體傳感器陣列熱干擾分析

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【摘要】：熱干擾特性是影響微熱板氣體傳感器陣列熱結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要因素之一。為探討微熱板陣列傳感器單元之間的熱力學(xué)特性關(guān)系,設(shè)計并制備了具有獨立式加熱功能的熱隔離結(jié)構(gòu)4單元微熱板氣體陣列,傳感器陣列單元由Al N陶瓷襯底、Pt膜電極組成,為提高加熱效率,陣列單元中間加熱區(qū)采用激光微加工刻蝕熱隔離通孔設(shè)計,與邊緣形成微梁連接結(jié)構(gòu)。利用有限元法對傳感器陣列結(jié)構(gòu)進行了熱干擾仿真分析,驗證了熱隔離結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。給出了4種熱干擾測試模式,并進行了熱干擾特性測試分析,給出了4單元之間的熱干擾規(guī)律曲線,得出傳感器單元功耗300m W時最大干擾溫度達(dá)169.6℃,最小熱干擾溫度84.7℃。熱隔離通孔設(shè)計可有效降低傳感器單元熱傳導(dǎo)損耗,熱干擾分析對微熱板傳感器陣列的熱結(jié)構(gòu)設(shè)計具有重要意義。
【作者單位】： 哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省電解質(zhì)工程國家重點實驗室培育基地;哈爾濱理工大學(xué)測控技術(shù)與儀器黑龍江省高校重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 氣體傳感器陣列 陶瓷微熱板 熱干擾 微機電系統(tǒng)
【基金】：國家自然科學(xué)青年基金(61501149) 黑龍江省青年基金(QC2013C059) 黑龍江省教育廳科技項目(12541141) 哈爾濱市青年后備人才項目(2015PQQXJ041)資助
【分類號】：TP212
【正文快照】： 1引言MEMS工藝技術(shù)在現(xiàn)代傳感器的微型化、集成化及智能化制造過程中扮演著至關(guān)重要的作用[1-2]。其中,基于MEMS工藝的微熱板半導(dǎo)體氣體傳感器重要組成敏感膜成分Zn O、Sn O2、Ti O2和WO3等都是常用的典型的N型半導(dǎo)體敏感材料,其最佳敏感工作溫度在200~400℃,工作溫度對敏感膜

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本文編號：771998