微流量传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了微流量传感器及其制备方法，属于传感器技术领域，包括第一基底和第二基底；在第一基底内设置第一空腔，在第二基底内设置第二空腔和第三空腔；第二空腔通过第一空腔与第三空腔连通形成微流道，用于流体的流入和流出，简化了传统的传感器结构。通过第一基底和第二基底键合为一体式结构，在一体式结构中设置封闭式微流道，实现结构一体化。本发明专利技术的微流量传感器的制备方法，将第一基底和第二基底键合，实现微流道和传感器芯片的一次成型，形成一体式结构；微流道密封通过晶圆级封装实现，工艺简单；通过微纳加工技术融合技术，解决了传统流道和封装复杂性和一致性问题。解决了传统流道和封装复杂性和一致性问题。解决了传统流道和封装复杂性和一致性问题。

【技术实现步骤摘要】
微流量传感器及其制备方法


[0001]本专利技术属于传感器
，具体涉及微流量传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]MEMS流量传感器因灵敏度高，启动流量低、功耗高、精度高、宽量程比等优点在生物医药、工业控制、智慧家庭、潜水、城市燃气等领域有广泛应用。
[0003]但流量传感器最大挑战是市场的和技术的分散性。应用场景不同，对产品的外观尺寸、封装方式、量程范围、安装要求、精度范围等要求也有差异，这给产品流道制造和产品封装带来挑战。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提供微流量传感器，通过在第一基底和第二基底内设置微流道，简化结构；本专利技术的另一目的是提供微流量传感器的制备方法。
[0005]技术方案：本专利技术的微流量传感器，包括：第一基底和第二基底；
[0006]在所述第一基底中设置第一空腔，在所述第二基底中设置第二空腔和第三空腔；
[0007]所述第二空腔通过所述第一空腔与所述第三空腔连通，形成微流道，用于流体的流入和流出。其中，微流量含义是，微流道中流体的流速低于1mL/min。即所述微流道中流体的流速低于1mL/min。
[0008]在一些实施例中，所述第一基底和第二基底键合成一体式结构，所述微流道贯穿所述一体式结构。
[0009]在一些实施例中，所述微流道包括进口和出口；
[0010]所述进口，用于流体的流入；
[0011]所述出口，用于流体的流出。
[0012]在一些实施例中，所述第一基底和第二基底选自硅和/或玻璃。
[0013]在一些实施例中，在所述第一空腔的上方设置流量敏感单元，用于测量流体的流量。
[0014]在一些实施例中，在所述第一基底上设置温度敏感单元，用于测量流体的温度。
[0015]在一些实施例中，在所述第一基底上设置信号处理单元。
[0016]在一些实施例中，在所述第一基底远离第二基底的表面覆盖支撑层，在所述支撑层上设置流量敏感单元。
[0017]在一些实施例中，在所述支撑层的上方分别设置温度敏感单元和信号处理单元。
[0018]在一些实施例中，在所述支撑层的上方设置所述信号处理单元的电连接焊盘。
[0019]在一些实施例中，在所述一体式结构的内表面和外表面均设置涂层。
[0020]微流量传感器的制备方法，包括：
[0021]提供第一基底和第二基底；
[0022]在所述第一基底靠近第二基底的一面形成第一空腔，在所述第二基底中形成第二
空腔和第三空腔；
[0023]将所述第一基底和第二基底键合，形成一体式结构；
[0024]所述第二空腔通过所述第一空腔与所述第三空腔连通，形成微流道，所述微流道贯穿所述一体式结构。
[0025]在一些实施例中，在所述第一基底的上方沉积支撑层，所述支撑层包括氧化硅和/或氮化硅。
[0026]在一些实施例中，在所述支撑层上沉积敏感层，在所述敏感层上采用微纳加工工艺形成流量敏感单元，用于测量流体的流量，所述微纳加工工艺选自扩散、薄膜沉积、光刻和刻蚀中任意一种或者多种的组合。
[0027]在一些实施例中，在所述第一基底或所述支撑层上采用微纳加工工艺形成温度敏感单元，所述微纳加工工艺选自扩散、薄膜沉积、光刻和刻蚀中任意一种或者多种的组合。
[0028]在一些实施例中，在所述第一基底或所述支撑层上采用微纳加工工艺制备信号处理单元，所述微纳加工工艺选自扩散、薄膜沉积、光刻和刻蚀中任意一种或者多种的组合。
[0029]在一些实施例中，在所述一体式结构的内表面和外表面均沉积涂层。在一些实施例中，外表面包括一体式结构的左右两侧表面和一体式结构的上下表面；或者，外表面为一体式结构的上下表面。
[0030]在一些实施例中，在所述信号处理单元的表面沉积涂层后，在所述信号处理单元的电连接焊盘处开窗，除去电连接焊盘处的涂层。
[0031]在一些实施例中，所述涂层为氟碳涂层或派瑞林(Parylene)涂层。
[0032]有益效果：与现有技术相比，本专利技术的微流量传感器，包括第一基底和第二基底；在第一基底内设置第一空腔，在第二基底内设置第二空腔和第三空腔；第一空腔与第二空腔和第三空腔分别连通后形成微流道，用于流体的流入和流出，简化了传统的传感器结构。通过第一基底和第二基底键合为一体式结构，在一体式结构内设置微流道，实现一体化结构。本专利技术的微流量传感器的制备方法，将第一基底和第二基底键合，得到一体式结构，将微流道和传感器芯片一次成型。本专利技术的微流量传感器的制备方法，通过各向同性刻蚀传感器基底，形成介质流道，简化模组制造流程。
附图说明
[0033]下面结合附图，通过对本专利技术的具体实施方式详细描述，将使本专利技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0034]图1是微流量传感器模组示意图；
[0035]图2是在硅或玻璃正面上沉积支撑层的示意图；
[0036]图3是在支撑层上面利用半导体工艺制作的示意图；
[0037]图4是在硅或玻璃背面刻蚀腔体的示意图；
[0038]图5是在另一基底上制作微流道的流体进口的示意图；
[0039]图6是将基底键合形成微流道的示意图；
[0040]图7是在一体式结构采用沉积涂层的示意图；
[0041]图8为图7的A
‑
A截面图；
[0042]附图标记：1
‑
第一基底、2
‑
支撑层、3
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腔体、4
‑
第二基底、5
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进口、6
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出口、7
‑
流体流
动方向、8
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涂层、9
‑
电连接焊盘、100
‑
微流量模组单元、101
‑
流量敏感单元、102
‑
温度敏感单元、103
‑
信号处理单元、104
‑
微流道。
具体实施方式
[0043]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
[0044]基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。
[0045]下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本专利技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0046]微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.微流量传感器，其特征在于，包括：第一基底(1)和第二基底(4)；在所述第一基底(1)中设置第一空腔，在所述第二基底(4)中设置第二空腔和第三空腔；所述第二空腔通过所述第一空腔与所述第三空腔连通，形成微流道(104)，用于流体的流入和流出。2.根据权利要求1所述的微流量传感器，其特征在于，所述第一基底(1)和第二基底(4)键合成一体式结构，所述微流道(104)贯穿所述一体式结构。3.根据权利要求1所述的微流量传感器，其特征在于，所述微流道(104)包括进口(5)和出口(6)；所述进口(5)，用于流体的流入；所述出口(6)，用于流体的流出。4.根据权利要求1所述的微流量传感器，其特征在于，所述第一基底(1)和第二基底(4)选自硅和/或玻璃。5.根据权利要求1所述的微流量传感器，其特征在于，在所述第一空腔的上方设置流量敏感单元(101)，用于测量流体的流量。6.根据权利要求1所述的微流量传感器，其特征在于，在所述第一基底(1)上设置温度敏感单元(102)，用于测量流体的温度。7.根据权利要求1所述的微流量传感器，其特征在于，在所述第一基底(1)上设置信号处理单元(103)。8.根据权利要求1所述的微流量传感器，其特征在于，在所述第一基底(1)远离第二基底(4)的表面覆盖支撑层(2)，在所述支撑层(2)上设置流量敏感单元(101)。9.根据权利要求8所述的微流量传感器，其特征在于，在所述支撑层(2)的上方分别设置温度敏感单元(102)和信号处理单元(103)。10.根据权利要求9所述的微流量传感器，其特征在于，在所述支撑层(2)的上方设置所述信号处理单元(103)的电连接焊盘(9)。11.根据权利要求2所述的微流量传感器，其特征在于，在所述一体式结构的内表面和外表面均设置涂层(8)。12.微流量传感器的制备方法，其特征在于，包括：提供第一基底(1)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖素艳，
申请(专利权)人：苏州敏芯微电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：