一种基于液体电解质的MEMS电化学气体传感器及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种基于液体电解质的MEMS电化学气体传感器及其制备方法，属于气体传感器的技术领域，用以解决MEMS电化学气体传感器密封性差的技术问题。本发明专利技术传感器包括上芯片下芯片，上芯片键合在下芯片上方；微腔、进气孔、工作电极，工作电极有一部分区域与微腔中的电解液接触，还有一部分区域通过进气孔与空气接触；对电极，对电极位于微腔内壁，设置对电极的内壁处设有通孔，对电极设置在通孔上，通孔穿透上芯片或下芯片与外界连通，通孔内填充有金属导体与对电极连接。本发明专利技术MEMS电化学气体传感器应用玻璃通孔或硅通孔技术将引线及焊盘布置在传感器非键合面，使得硅‑玻璃键合面无其他物质，确保键合紧密，提高传感器的密封性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气体传感器的，尤其涉及一种基于液体电解质的mems电化学气体传感器及其制备方法。

技术介绍

1、如今，气体传感器在各个领域的应用越来越广泛，在物联网等技术应用的推动下，其技术开始向小型化、集成化、模块化、智能化方向发展。毫无疑问，基于mems气体传感器的设计方案将成为未来气体传感器的主要发展方向之一。与传统的电化学气体传感器相比，mems电化学气体传感器的优势有以下几个方面：首先，可以将液体电解质完全控制在微通道/微腔室中，使得反应更加精确灵敏，且反应时间更短；其次，由于mems传感器具有微型化结构，所以需要的液体电解质体积只有微升级，从而大大节省成本；此外，其微小体积也便于集成在手机等终端应用上。

2、使用液体电解质的mems电化学气体传感器一个最重要的挑战是保证其密封性。如果密封性有问题，会发生漏液，影响传感器性能稳定性甚至造成传感器失效，进而影响传感器的寿命。专利公开号cn 113916950a公开了一种基于mems的电化学气体传感器及其制备方法，提出的电化学气体传感器其主体结构主要是由玻璃片和硅片通过阳极键合为一体，玻璃片本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于液体电解质的MEMS电化学气体传感器，其特征在于，包括上芯片(1)；

2.根据权利要求1所述的基于液体电解质的MEMS电化学气体传感器，其特征在于，还包括参比电极(12)，参比电极(12)设置在对电极(6)附近。

3.根据权利要求1或2所述的基于液体电解质的MEMS电化学气体传感器，其特征在于，所述上芯片(1)为硅片，所述硅片包括远离下芯片(2)的顶硅层(101)和靠近下芯片(2)的底硅层(103)，顶硅层(101)与底硅层(103)之间设有二氧化硅层(102)；下芯片(2)的材料为玻璃；所述底硅层(103)表面设有凹腔(9)，进气孔(4)设置在上芯片...

【技术特征摘要】

1.一种基于液体电解质的mems电化学气体传感器，其特征在于，包括上芯片(1)；

2.根据权利要求1所述的基于液体电解质的mems电化学气体传感器，其特征在于，还包括参比电极(12)，参比电极(12)设置在对电极(6)附近。

3.根据权利要求1或2所述的基于液体电解质的mems电化学气体传感器，其特征在于，所述上芯片(1)为硅片，所述硅片包括远离下芯片(2)的顶硅层(101)和靠近下芯片(2)的底硅层(103)，顶硅层(101)与底硅层(103)之间设有二氧化硅层(102)；下芯片(2)的材料为玻璃；所述底硅层(103)表面设有凹腔(9)，进气孔(4)设置在上芯片(1)中背面设有凹腔(9)的区域，上芯片(1)与下芯片(2)键合后将凹腔(9)开口密封形成微腔(3)；所述工作电极(5)设置在凹腔(9)的内壁及进气孔(4)的侧壁，并延伸至上芯片(1)的外表面；所述工作电极(5)与上芯片(1)的接触区域之间设有多孔膜(8)；所述对电极(6)设置在微腔(3)内壁下芯片(2)的一侧，所述通孔(7)为玻璃通孔，玻璃通孔穿透下芯片(2)，对电极焊盘(61)设于下芯片(2)外表面的玻璃通孔上。

4.根据权利要求1或2所述的基于液体电解质的mems电化学气体传感器，其特征在于所述上芯片(1)的材料为玻璃，下芯片(2)为硅片。

5.根据权利要求4所述的基于液体电解质的mems电化学气体传感器，其特征在于，所述下芯片(2)表面设有凹腔(9)，上芯片(1)与下芯片(2)键合后将凹腔(9)开口密封形成微腔(3)；所述工作电极(5)位于进气孔(4)的侧壁，并延伸至上芯片(1)的外表面；所述工作电极(5)与上芯片(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：古瑞琴，刘琦，于亚伟，李威，
申请(专利权)人：郑州炜盛电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：