[发明专利]电磁感应微加热装置

说明书

本发明公开一种电磁感应微加热装置，包括线圈层、发热层和薄膜；所述线圈层上开设有线圈微流道，所述发热层上靠近所述线圈层的一侧开设有发热微腔道；所述薄膜位于所述线圈层和发热层之间，用于隔开所述线圈微流道和发热微腔道；所述线圈微流道和发热微腔道通过灌注填充导电液体形成产磁线圈和发热导体，所述产磁线圈在高频电流作用下产生高频磁场穿过发热微腔道，使发热导体内部形成涡流型电流；涡流型电流可使发热导体产生电阻焦耳热，升高温度作为MEMS芯片微尺度空间加热元。与现有的在MEMS芯片基底材料上通过沉积、溅射等工艺形成固态金属薄膜，通过固态金属薄膜实现电磁感应微加热相比，本发明的电磁感应微加热装置，实现工艺简单、成本较低。

技术领域

本发明涉及微机电系统领域，具体涉及一种电磁感应微加热装置。

背景技术

电磁感应加热(Electromagnetic Induction Heating)是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的加热技术。这种加热技术利用高频电流流过导体线圈产生高频磁场，该高频磁场穿过线圈中间或附近的磁性导体在其内部产生涡流型电流，进而使磁性导体在涡电流焦耳热作用下自发热升温。这种加热技术已广泛应用于电磁炉、金属冶炼炉、金属表面热处理、金属镀膜、焊接等众多工业场合。

相比传统电阻焦耳加热方式，电磁感应加热具有加热效率高速度快、控制简单、使用寿命长等优点。另外，电磁感应加热还具有能够实现设备内部狭小空间的局部精确加热能力。为此，近年来电磁感应加热技术在MEMS(微机电系统)领域得到广泛关注，已在MEMS芯片片上微尺度空间加热方面有了应用。

在MEMS应用领域，电磁感应加热通常需要将产磁线圈和导磁导体同时集成到芯片上，形成电磁感应微加热装置，以实现MEMS芯片的结构紧凑和微型化设计。在MEMS芯片中，产磁线圈和导磁导体目前多采用固态金属(如铂Pt、金Au、铜Cu、铁Fe、镍Ni等)材料制作，二者以沉积、溅射、电镀薄膜的形式集成在芯片基底两侧。但是固态金属薄膜制作工艺复杂、设备昂贵、操作耗时，大大增加了MEMS芯片利用电磁感应微加热的成本。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电磁感应微加热装置，实现工艺简单、成本较低。

为此目的，本发明提出一种电磁感应微加热装置，包括：

线圈层、发热层和薄膜；其中，

所述线圈层上开设有线圈微流道，所述发热层上靠近所述线圈层的一侧开设有发热微腔道，所述线圈微流道和发热微腔道通过灌注填充导电液体形成产磁线圈和发热导体，所述线圈微流道中的灌注入口插入有导线，用于接入脉冲电源正极，所述线圈微流道中的灌注出口插入有导线，用于接入脉冲电源负极；所述薄膜位于所述线圈层和发热层之间，用于隔开所述线圈微流道和发热微腔道。

本发明实施例所述的电磁感应微加热装置，与现有技术中的固态金属(如铂Pt、金Au、铜Cu、铁Fe、镍Ni等)作为材料，通过沉积、溅射、电镀等昂贵且复杂工艺制作产磁线圈和发热导体相比，本发明实施例提供的电磁感应微加热装置结构紧凑、制造方便、成本较低。

附图说明

图1为为本发明实施例提供的一种电磁感应微加热装置的结构示意图(主视图)；

图2为本发明实施例提供的一种电磁感应微加热装置中线圈微流道的较佳结构示意图(俯视图)；

图3为本发明实施例提供的一种电磁感应微加热装置中发热微腔道的较佳结构示意图(俯视图)。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。