微机电质量流量传感器组件及其制作方法技术

本发明专利技术实施例提供微机电质量流量传感器组件及其制作方法。所述微机电质量流量传感器组件包括：传感器芯片和载体，所述传感器芯片包括：基底；设置在所述基底的第一表面的支撑膜和热敏电阻；设置在所述支撑膜上的至少两个感应元件及加热器；设置在所述基底一端由所述第一表面贯穿至相对的第二表面的通孔，所述通孔的填充物的一侧设置有传感器芯片的背面触点；覆盖在所述感应元件、加热器及热敏电阻上使所述感应元件、加热器及热敏电阻连接至所述通孔的填充物的导电层；覆盖在所述传感器芯片上表面的钝化层；以及，所述载体通过焊盘与传感器芯片的所述背面触点连接。

【技术实现步骤摘要】
微机电质量流量传感器组件及其制作方法
本专利技术涉及微机电传感器领域，具体而言，涉及一种微机电质量流量传感器组件及其制作方法。
技术介绍
微机电质量流量传感器用于气体的检测。现有技术中的微机电质量流量传感器中的各个部件通过导线连接在一起，有些微机电质量流量传感器的导线直接暴露在气体介质中，而待测试的气体可能含有的水分、其他导电的薄雾、颗粒等会引起导线短路。现有技术中的另一些微机电质量流量传感器是对导线接口处进行密封，但是导线焊接时的虚焊、密封材料的应力释放以及密封出现泄漏均会降低装置的可靠性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种微机电质量流量传感器组件及其制作方法。本专利技术实施例提供一种微机电质量流量传感器组件，所述微机电质量流量传感器组件包括：传感器芯片及载体；所述传感器芯片包括：基底；设置在所述基底的第一表面的支撑膜和热敏电阻；设置在所述支撑膜上的至少两个感应元件及加热器；设置在所述基底一端由所述第一表面贯穿至相对的第二表面的通孔，所述通孔的填充物的一侧设置有传感器芯片的背面触点；覆盖在所述感应元件、加热器及热敏电阻上使所述感应元件、加热器及热敏电阻连接至所述通孔的填充物的导电层；覆盖在所述传感器芯片上表面的钝化层；以及所述载体通过焊盘与传感器芯片的所述背面触点连接。优选地，所述传感器的基底的第一表面及第二表面设置有基底钝化层，所述基底钝化层的厚度为100纳米至300纳米。优选地，所述基底的第一表面的基底钝化层上设置有热敏电阻，所述热敏电阻与所述导电层相连。优选地，所述感应元件及加热器为热敏电阻，所述感应元件及加热器对应的热敏电阻与所述设置在基底钝化层上的热敏电阻的厚度为100纳米至300纳米。优选地，所述基底设置有由所述第二表面向第一表面延伸的空腔及将所述空腔与外界连通的空槽，所述空槽设置在所述感应元件所在一侧。优选地，所述空腔设置在所述感应元件及加热器的正对位置，所述空腔的宽度大于感应元件和加热器占有的总宽度，小于所述感应元件和加热器占有的总宽度的1.5倍。优选地，所述微机电质量流量传感器组件的封装尺寸为1.5×1.5毫米至2×2毫米。优选地，所述微机电质量流量传感器组件还包括：用于密封所述传感器芯片与载体的连接处的密封物。优选地，所述载体上还设置有控制电路。本专利技术还提供一种制作微机电质量流量传感器组件的方法，所述方法包括：提供一基底；在所述基底上形成贯穿该基底的通孔；在所述通孔内填充填充物；在所述基底的第一表面制成支撑膜；从所述支撑膜远离基底的一侧制成贯通支撑膜的空槽；将至少两个感应元件及加热器分别制作在所述支撑膜上，将热敏电阻制作在所述基底的第一表面上；形成覆盖在所述感应元件、加热器及热敏电阻上使所述感应元件、加热器及热敏电阻连接至所述通孔的填充物的导电层，以形成多个导电通路；在所述导电层、至少两个感应元件、加热器及热敏电阻所在一侧的表面覆盖一钝化层；在所述基底制作与所述空槽连通的空腔，该空腔位于所述感应元件及加热器下方；将一载体通过焊盘与设置在所述通孔的填充物的一侧的传感器芯片背面触点焊接在一起。与现有技术相比，本专利技术的微机电质量流量传感器组件及其制作方法，通过实现所述导电层、所述通孔、所述填充物、所述背面触点，消除了导线焊接的相关配置，从而有效避免由导线故障引起的短路、不稳定等问题。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术第一实施例提供的微机电质量流量传感器组件的结构示意图。图2-图11为制造所述微机电质量流量传感器组件各步骤对应的结构示意图。图12为本专利技术第二实施例提供的微机电质量流量传感器组件制作方法的流程图。图标：100-基底；200-填充物；210-导电层；110-基底钝化层；111-基底钝化层；120-支撑膜；130-钝化层；140-空槽；141-空槽；150-空腔；310-热敏电阻；311-感应元件；312-加热器；313-感应元件；400-载体；410-控制电路；420-绝缘层；430-焊盘；401-通孔；500-密封物。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相同的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。第一实施例如图1所示，图1为本专利技术较佳实施例提供的微机电质量流量传感器组件的结构示意图。本实施例的微机电质量流量传感器组件包括：传感器芯片及载体400。本实施例中，所述基底100的材质可以是硅。在一种实施方式中，所述基底100是导电的，即在硅基底中掺杂了其它材料，例如，磷或硼等，其中，优选掺杂物质为硼。在另一种实施方式中，所述基底100为非导电的，如不掺杂其它材料的硅基底。本实施例中，所述基底100包括第一表面及相对于该第一表面设置的第二表面。如图2所示，所述基底100的第一表面及第二表面分别设置有基底钝化层110、111。在一种实施方式中，当基底100的材质为硅时，可在第一表面及第二表面通过低压化学气相沉积氮化硅来进行钝化处理，生成所述基底钝化层110、111。进一步地，所述基底钝化层110、111的厚度可以在100纳米至300纳米之间。优选地，所述基底钝化层110、111的厚度设置为200纳米。本实施例中，所述基底100的一端开设有贯穿所述基底100的通孔401(如图3所示)，用于添加填充物200。本专利技术实施例中可以通过以下几种工艺制作所述通孔401：可以直接由所述第一表面向第二表面打通所述基底100形成贯穿的通孔；还可以先由所述第一表面向第二表面打通所述基底100的一半，然后再通过化学机械平面化将所述通孔内余下的基底部分去除。进一步地，所述通孔401的宽度可以在50纳米至2000纳米之间，优选地，所述通孔401的宽度为1000纳米。在一种实施方式中，所述基底100为非导电的，所述通孔401内添加的填充物200为导电材料。所述导电材料可以是镍及铁镍合金等金属、高度掺杂的导电的多晶硅、聚芘及聚咔唑等导电的聚合物。在另一种实施方式中，所述基底100为高度导电时，所述通孔401应开为环状的槽而其内添加的填充物200为绝缘材料。所述绝缘材料可以是氧化硅或非导电的聚合物如聚酰亚胺。该绝缘环的宽度优选在100纳米至500纳米之间，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微机电质量流量传感器组件，其特征在于，所述微机电质量流量传感器组件包括：传感器芯片及载体；所述传感器芯片包括：基底；设置在所述基底的第一表面的支撑膜和热敏电阻；设置在所述支撑膜上的至少两个感应元件及加热器；设置在所述基底一端由所述第一表面贯穿至相对的第二表面的通孔，所述通孔的填充物的一侧设置有传感器芯片的背面触点；覆盖在所述感应元件、加热器及热敏电阻上使所述感应元件、加热器及热敏电阻连接至所述通孔的填充物的导电层；覆盖在所述传感器芯片上表面的钝化层；以及所述载体通过焊盘与传感器芯片的所述背面触点连接。

【技术特征摘要】
1.一种微机电质量流量传感器组件，其特征在于，所述微机电质量流量传感器组件包括：传感器芯片及载体；所述传感器芯片包括：基底；设置在所述基底的第一表面的支撑膜和热敏电阻；设置在所述支撑膜上的至少两个感应元件及加热器；设置在所述基底一端由所述第一表面贯穿至相对的第二表面的通孔，所述通孔的填充物的一侧设置有传感器芯片的背面触点；覆盖在所述感应元件、加热器及热敏电阻上使所述感应元件、加热器及热敏电阻连接至所述通孔的填充物的导电层；覆盖在所述传感器芯片上表面的钝化层；以及所述载体通过焊盘与传感器芯片的所述背面触点连接。2.如权利要求1所述的微机电质量流量传感器组件，其特征在于，所述传感器的基底的第一表面及第二表面设置有基底钝化层，所述基底钝化层的厚度为100纳米至300纳米。3.如权利要求2所述的微机电质量流量传感器组件，其特征在于，所述基底的第一表面的基底钝化层上设置有热敏电阻，所述热敏电阻与所述导电层相连。4.如权利要求3所述的微机电质量流量传感器组件，其特征在于，所述感应元件及加热器为热敏电阻，所述感应元件及加热器对应的热敏电阻与设置在基底钝化层上的热敏电阻的厚度为100纳米至300纳米。5.如权利要求1所述的微机电质量流量传感器组件，其特征在于，所述基底设置有由所述第二表面向第一表面延伸的空腔及将所述空腔与外界连通的空槽，所述空槽设置在所述感应元件所在一侧。6.如权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟东，黄立基，凌光盛，
申请(专利权)人：卓度计量技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44