【技术实现步骤摘要】
本技术涉及流量传感器，尤其是指一种微流道mems气体流量芯片。
技术介绍
1、微流道mems（microelectromechanical systems，微电子机械系统）气体流量芯片是一种基于微机电系统技术制作的气体流量传感器，主要应用于气体流量测量和流量控制。与传统的气体流量计相比，微流道mems气体流量芯片具有结构紧凑、量程大、对微小流量响应迅速等优点，因此在工业自动化、能源管理、环境监测等领域中应用广泛。如在电力电子领域中，微流道mems气体流量芯片可以用于流量控制和冷却，提高电子系统的性能和可靠性。在环境领域中，用于设备的气体泄漏的监测。生命科学领域中，微流道mems气体流量芯片可以用于生物反应器中气体的流量控制，保证生物反应器中的气体营养物质和气体排出物的均衡，为生物反应器的培养和研究提供技术支撑。
2、微流量检测的灵敏度决定了传感器对微小流量变化的响应能力。然而，现有的微流量传感器的灵敏度通常会受到温度等因素变化的影响，导致传感器的灵敏度变化，从而影响测量结果的准确性。
技术实现思路
1、为此，本技术提供一种微流道mems气体流量芯片，通过将soi衬底和芯片本体进行倒装封装，在两者之间形成气体微流道通道结构，能够提高微流量检测的灵敏度。
2、为解决上述技术问题，本技术提供一种微流道mems气体流量芯片，包括：
3、soi衬底，设置有背腔；
4、与所述soi衬底相连的硅衬底，所述硅衬底上设置有正对所述背腔的芯片本体；>
5、其中，所述芯片本体与所述背腔之间形成气体微流道通道结构。
6、在本技术的一种实施方式中，所述气体微流道通道结构的直径在100~500μm。
7、在本技术的一种实施方式中，所述硅衬底在位于所述芯片本体的两侧设置有且集成于所述气体微流道通道结构的微流道通道集成凹槽，所述微流道通道集成凹槽表面具有第一抛光面，所述soi衬底在位于所述背腔旁侧的设置有第二抛光面，所述第一抛光面和所述第二抛光面之间设有光学胶层。
8、在本技术的一种实施方式中，在所述光学胶层边缘外侧，涂覆有一层光敏胶。
9、在本技术的一种实施方式中，所述soi衬底包括n型硅片，所述n型硅片包括相对设置的第一表面和第二表面，所述n型硅片的第一表面依次设置有氧化硅层和si-o-si键层，所述背腔从所述n型硅片的第二表面贯穿至所述氧化硅层的表面。
10、在本技术的一种实施方式中，所述硅衬底包括p型硅片以及包括沿所述p型硅片的第表面依次设置的一层第一氧化硅支撑层、一层氮化硅支撑层和一层第二氧化硅支撑层。
11、在本技术的一种实施方式中，所述芯片本体包括设置于所述硅衬底上的热电堆，所述硅衬底相对设置所述热电堆的一面设有背面释放腔，所述热电堆包括上游热电堆下层热电偶、下游热电堆下层热电偶以及设置与所述上游热电堆下层热电偶和所述下游热电堆下层热电偶之间的中心热源。
12、在本技术的一种实施方式中，所述热电堆上依次设置有第一绝缘层、导线结构、第二绝缘层和钝化层，所述第一绝缘层设置有通孔，所述导线结构通过所述通孔与所述热电堆接触。
13、在本技术的一种实施方式中，所述热电堆的材料为p型多晶硅，所述导线结构的材质为铝。
14、在本技术的一种实施方式中，所述背腔和所述背面释放腔均呈倒梯形结构。
15、本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
16、通过将soi衬底和芯片本体进行倒装封装，不仅改善了封装机械应力及大流量冲击对芯片的精度影响，且两者之间形成气体微流道通道结构，气体微流道通道结构最大直径100~500μm，通过气体微流道通道结构，作用为在气流主流道方向经过微流通道流经芯片表面，则流量芯片表面所受到的流量为分流量，分流的气体微流道通道结构可以使流量减少，提高芯片上下游输出电压到达饱和的时间，进而提高整体芯片的可测量量程；同时由于芯片热源产生的热量不变，当有流量流经芯片表面时，芯片上下游测温模块的温度差对流量的响应更为敏感，通过气体微流道通道结构的设计增大了上下游热量变化量，从而增大芯片对微流量检测的灵敏度。
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1.一种微流道MEMS气体流量芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种微流道MEMS气体流量芯片，其特征在于，所述气体微流道通道结构（5）的直径在100~500μm。
3.根据权利要求1所述的一种微流道MEMS气体流量芯片，其特征在于，所述硅衬底（2）在位于所述芯片本体（3）的两侧设置有且集成于所述气体微流道通道结构（5）的微流道通道集成凹槽（216），所述微流道通道集成凹槽（216）表面具有第一抛光面，所述SOI衬底（1）在位于所述背腔（11）旁侧的设置有第二抛光面，所述第一抛光面和所述第二抛光面之间设有光学胶层（4）。
4.根据权利要求3所述的一种微流道MEMS气体流量芯片，其特征在于，在所述光学胶层（4）边缘外侧，涂覆有一层光敏胶。
5.根据权利要求1所述的一种微流道MEMS气体流量芯片，其特征在于，所述SOI衬底（1）包括N型硅片（12），所述N型硅片（12）包括相对设置的第一表面和第二表面，所述N型硅片（12）的第一表面依次设置有氧化硅层（13）和Si-O-Si键层（14），所述背腔（11）从所述N型硅片（1
6.根据权利要求1所述的一种微流道MEMS气体流量芯片，其特征在于，所述硅衬底（2）包括P型硅片（211）以及包括沿所述P型硅片（211）的第表面依次设置的一层第一氧化硅支撑层（212）、一层氮化硅支撑层（213）和一层第二氧化硅支撑层（214）。
7.根据权利要求1所述的一种微流道MEMS气体流量芯片，其特征在于，所述芯片本体（3）包括设置于所述硅衬底（2）上的热电堆，所述硅衬底（2）相对设置所述热电堆的一面设有背面释放腔（215），所述热电堆包括上游热电堆下层热电偶（31）、下游热电堆下层热电偶（32）以及设置与所述上游热电堆下层热电偶（31）和所述下游热电堆下层热电偶（32）之间的中心热源（33）。
8.根据权利要求7所述的一种微流道MEMS气体流量芯片，其特征在于，所述热电堆上依次设置有第一绝缘层（34）、导线结构（35）、第二绝缘层（36）和钝化层（37），所述第一绝缘层（34）设置有通孔（341），所述导线结构（35）通过所述通孔（341）与所述热电堆接触。
9.根据权利要求8所述的一种微流道MEMS气体流量芯片，其特征在于，所述热电堆的材料为P型多晶硅，所述导线结构（35）的材质为铝。
10.根据权利要求8所述的一种微流道MEMS气体流量芯片，其特征在于，所述背腔（11）和所述背面释放腔（215）均呈倒梯形结构。
...【技术特征摘要】
1.一种微流道mems气体流量芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种微流道mems气体流量芯片，其特征在于，所述气体微流道通道结构（5）的直径在100~500μm。
3.根据权利要求1所述的一种微流道mems气体流量芯片，其特征在于，所述硅衬底（2）在位于所述芯片本体（3）的两侧设置有且集成于所述气体微流道通道结构（5）的微流道通道集成凹槽（216），所述微流道通道集成凹槽（216）表面具有第一抛光面，所述soi衬底（1）在位于所述背腔（11）旁侧的设置有第二抛光面，所述第一抛光面和所述第二抛光面之间设有光学胶层（4）。
4.根据权利要求3所述的一种微流道mems气体流量芯片，其特征在于，在所述光学胶层（4）边缘外侧，涂覆有一层光敏胶。
5.根据权利要求1所述的一种微流道mems气体流量芯片，其特征在于，所述soi衬底（1）包括n型硅片（12），所述n型硅片（12）包括相对设置的第一表面和第二表面，所述n型硅片（12）的第一表面依次设置有氧化硅层（13）和si-o-si键层（14），所述背腔（11）从所述n型硅片（12）的第二表面贯穿至所述氧化硅层（13）的表面。
6.根据权利要求1所述的一种微流道mems气体流量芯片，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨绍松，李文卿，
申请(专利权)人：无锡芯感智半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：
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