1、在汽車，航空航天等領(lǐng)域里，為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，需要監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量來(lái)控制空氣與燃油的比例。熱膜式氣體流量傳感器是實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量的方法之一，相比傳統(tǒng)流量傳感器，熱膜式氣體流量傳感器在器件尺寸，可靠性以及測(cè)量精度上有著巨大的優(yōu)勢(shì)。本論文主要開(kāi)展了較大量程（0m/s-15m/s）的熱膜式氣流量傳感器的仿真與制備研究。設(shè)計(jì)的熱膜式氣體流量傳感器采用襯底鏤空結(jié)構(gòu)，由絕緣層，金屬薄膜電阻、保護(hù)層構(gòu)成。詳細(xì)的討論了關(guān)于熱膜式氣體流量傳感器的仿真

2、和制備工藝，并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。
　　為了設(shè)計(jì)出滿足較大測(cè)量范圍和較高靈敏度的熱膜式氣體流量傳感器，通過(guò)使用ANSYS元件的FLUENT模塊對(duì)熱膜式氣體流量傳感器進(jìn)行仿真，首先對(duì)靜態(tài)時(shí)加熱電阻的熱量向襯底傳導(dǎo)過(guò)程進(jìn)行仿真，確定了硅襯底的鏤空尺寸為2400μm×520μm。對(duì)不同氣體流速下傳感器表面熱場(chǎng)分布進(jìn)行仿真，分析傳感器表面溫度與溫差，得到測(cè)溫電阻位于加熱電阻兩側(cè)測(cè)167μm時(shí)溫差最大，測(cè)量效果最好，滿足設(shè)計(jì)量程，當(dāng)環(huán)境溫度電阻布

3、置于加熱電阻上游700μm處時(shí)，受到加熱電阻的影響最小。保護(hù)層厚度為300nm。金屬薄膜電阻的材料選用鉑，確定了金屬薄膜電阻的阻值與尺寸。
　　為了得到成膜質(zhì)量較好的金屬薄膜電阻，采用了直流磁控濺射法在氮化硅表面生長(zhǎng)金屬薄膜電阻層，主要研究了濺射功率、氣壓等工藝對(duì)電阻率和沉積速率的影響。得到Pt和Ti的沉積速率隨著濺射功率的提升而升高，隨著氣壓的增大而降低。Pt薄膜的電阻率先隨著氣壓的增大而降低，然后增大。Pt薄膜的優(yōu)化工藝參數(shù)為

4、：濺射氣壓為0.4Pa，功率為100W，濺射速率為34nm/min，薄膜厚度為250nm，電阻溫度系數(shù)（TCR）為1.78×103ppm/℃。并分別在硅襯底與PI襯底上制備熱膜式氣體流量傳感器。
　　對(duì)基于硅襯底不同絕緣層厚度的傳感器和基于PI襯底的傳感器進(jìn)行測(cè)試。研究不同絕緣層厚度和襯底材料對(duì)傳感器靈敏度的影響，測(cè)試結(jié)果表明絕緣層的厚度對(duì)熱膜式氣體流量傳感器的靈敏度影響不大，基于PI襯底的傳感器襯底絕熱性能較好，變化量較大。測(cè)試