[发明专利]一种预置引线式薄膜传感器的制作方法

说明书

本发明涉及一种预置引线式薄膜传感器的制作方法，包括：制作预置引线衬底：根据传感器的形状要求制作衬底模具，使衬底模具中衬底材料部分为空，引线部分为实；然后基于衬底模具获得衬底；将引线加入衬底中，并通过固化方式结合在一起，完成引线预置；再对衬底进行加工形成传感器衬底。本发明在衬底成型时，直接预留出引线的安装位置来预置引线，解决了传感器成型后再加工引线会面临的加工及定位难题。

技术领域

本发明涉及薄膜传感器技术领域，尤其涉及一种预置引线式薄膜传感器的制作方法。

背景技术

高超声速飞行器在大气中飞行，特别是再入时，由于激波压缩和粘性摩擦产生大量热能，会导致飞行器表面温度激增。飞行器再入导致的高温问题一般都会伴随着复杂的高温物理现象，现有经验和理论难以直接预测飞行器热环境，所以通常要依靠地面风洞试验对飞行器的热环境进行研究。而在高超声速飞行器的防热设计中，主要依赖风洞热流的测量值保障飞行器和飞行员的安全。

随着推进一体化高超声速飞行器的发展，为了满足减小阻力、保证进气道性能等方面的要求，机身前缘、进气道唇口、隔板和控制舵等部件一般都采用曲率半径较小的尖翼前缘。根据气动加热的一般规律，对于高超声速飞行器热环境，部件迎风前缘曲率半径较小则对应越高的气动加热量。超燃发动机技术的研究，以及发动机和飞行器的一体化技术，导致飞行器燃烧室内气流静温可达1800℃以上，而模型表面和燃烧室内的热流可能高达5MW/m²以上，在如此高温的流场中，热传导和热辐射等作用会使得飞行器表面和内部的温度骤然升高，甚至可能会对飞行器产生致命的损坏。因此，在高超声速飞行器模型的地面模拟实验中，其表面瞬态热流率测量是一项重要的工作，对于飞行器的优化设计有着至关重要的作用，对于发动机的冷却及燃烧效率的影响也非常大。减少飞行器的表面和燃烧室内部热流，可以降低其防热设计的难度。

综上所述可知，飞行器模型表面热流测量是空气动力学试验研究的重要项目之一，在对飞行器布局研究、结构及部件优化、流动控制、CFD(计算流体动力学)验证确认等方面都具有较高的应用价值。

对飞行器表面热流的测量分为非接触测量和接触测量：采用红外和磷光热图等方法测量属于非接触测量。红外和磷光热图测量热流可以直接得到整个飞行器模型表面的热流变化规律，但由于以激波风洞为代表的脉冲风洞试验时间为毫秒级，较短的试验时间对测量方法要求极高。其中红外测热受难以购买到分辨率和采样频率均符合要求的频率高的红外热像仪的限制，在激波风洞中还未发展起来。磷光热图虽已实现对热流的定性测量，但限于技术发展，还不能实现定量的测量，因此，目前对飞行器表面热流的测量主要还依靠接触测量。接触测量一般基于薄膜热流传感器和同轴热电偶进行，其中同轴热电偶的灵敏度较低，适于热流值较大的位置测量；薄膜热流传感器包括薄膜电阻热流传感器和薄膜热电偶热流传感器，一般使用中，均简称为薄膜传感器。

薄膜传感器的信号引出依靠引线，引线制作的工艺将直接影响传感器的质量、封装和安装。