一种适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构、标定系统及标定方法技术方案

技术编号：41208059 阅读：2 留言：0更新日期：2024-05-09 23:29

本发明专利技术公开了一种适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构、标定系统及标定方法，所述分流机构上设有多组用于容纳感应芯片感应端的凹槽，所述分流机构内设置有流道结构，流道结构的输出端连通所有所述凹槽；其中，所述分流机构由硅基半导体材料经MEMS工艺加工一体成型，所述分流机构设置有连通流道结构的进气孔，所述气源的输出端与所述进气孔连接。本发明专利技术缩小了装置体积，减少了标定过程用气量，提高了标定效率。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器，更具体地，涉及一种适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构、标定系统及标定方法。

技术介绍

1、嗅觉传感器是一种仿生传感技术，利用化学感知原理模拟人类嗅觉系统实现对气体香臭等特定化学物质的检测和定量分析。嗅觉传感器的基本组成包括传感器元件、信号处理器和数据分析系统。传感器元件通过吸附气体分子来实现气味的检测。信号处理器将传感器元件的信号转换为数字信号，并进行特征提取和数据处理。数据分析系统通过模式识别算法分析和识别气味。

2、由于各传感器的感应芯片物理特性各不相同，测量相同环境的数值存在偏差，因此，传感器在投入使用前，需要进行标定工序以将传感器的测量精准度提高，传统的嗅觉传感器标定方法，是将晶圆级的芯片集中放置在相对大空间的箱体内，数张切割分装前的晶圆片均放置在箱体内，箱体内充盈大量气体，使气体与预设传感器芯片充分接触，单张晶圆在整个标定过程中所需的标定气体量极小，大部分标定用气体并未真正接触到感应芯片，导致成本浪费；同时，向箱体冲入大量气体的过程需要耗费大量时间，导致标定工序的工时较长，影响效率。

技术实现思路

1、本专利技术为克服上述现有技术中的嗅觉传感器标定装置存在气体浪费，标定工序耗费时间过长，影响传感器生产效率的技术问题，提供一种晶圆级嗅觉传感器标定装置及标定方法。

2、本专利技术的首要目的是为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：

3、本专利技术第一方面提供了一种适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构，

<p>4、所述分流机构上设有多组用于容纳所述晶圆级嗅觉传感器的感应芯片的感应端的凹槽，所述分流机构内设置有流道结构，流道结构的输出端连通所有所述凹槽；

5、还设置有连通流道结构的进气孔。

6、在应用的时候，本专利技术所述分流机构的进气孔与标定用气源的输出端连接，连通后输入标定用气体。

7、进一步地，所述分流机构由硅基半导体材料经mems工艺加工一体成型。

8、进一步地，所述分流机构包括顶盖和基底，所述基底的一端面开设有若干条相互连通的第一流道；

9、所述顶盖一面开设有多组分别一一对应所有第一流道位置的第二流道，所述凹槽成型在所述顶盖背向所述第二流道的端面，每个凹槽内均开设有出气孔，所述出气孔与所述第二流道连通；

10、所述进气孔成型在所述基底和顶盖上，所述进气孔连通所述第一流道和所述第二流道；或所述进气孔成型在所述基底上，所述进气孔与所述第一流道连通。

11、进一步地，所述顶盖与所述基底通过键合的方式连接成型。

12、进一步地，所述第一流道和第二流道为半径相同的半圆形流道，所述顶盖和所述基底贴合时，所述第一流道和第二流道形成呈圆盘形状结构设置的微管流道。

13、进一步地，所有凹槽能够分别一一覆盖对应的感应芯片感应端所在区域。

14、进一步地，所述分流机构包括顶盖和基底，所述凹槽成型在所述顶盖上；所述基底的边沿通过刻蚀工艺一体成型有密封环，所述密封环的背向所述基底的端部呈平整端面设置，所述顶盖的边沿与所述密封环键合，所述顶盖和所述基底之间通过所述密封环形成有用于供标定气体流通的间隙结构，所述顶盖上设置有多组出气孔，所有所述出气孔的两端分别一一连通所述间隙结构和所述凹槽，所述进气孔穿设在所述密封环的侧壁上。

15、进一步地，所述分流机构包括顶盖和基底，所述凹槽成型在所述顶盖上；所述基底的边沿通过ald沉积工艺成型有密封环，所述顶盖的边沿与所述密封环胶封连接，所述顶盖和所述基底之间通过所述密封环形成有用于供标定气体流通的间隙结构，所述顶盖上设置有多组出气孔，所有所述出气孔的两端分别一一连通所述间隙结构和所述凹槽，所述进气孔穿设在所述密封环的侧壁上。

16、进一步地，所述密封环包括至少两组间隔分布的同心弧形凸沿，相邻两组所述同心弧形凸沿之间形成所述进气孔。

17、进一步地，所有所述凹槽间隔分布，任意相邻两组所述凹槽的间隔距离与待标定晶圆上对应两组感应芯片之间的间隔距离相等。

18、本专利技术第二方面提供了晶圆级嗅觉传感器标定系统，所述标定系统采用所述的适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构，还包括气源，所述分流机构的进气孔与所述气源的输出端与连接，连通后从气源经进气孔向分流机构输入标定用气体。

19、本专利技术第三方面提供了一种晶圆级嗅觉传感器标定方法，所述方法应用于所述的适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构，包括以下步骤：

20、s1：将待测感应芯片晶圆贴合在分流机构的顶盖的上表面，使每个顶盖表面的凹槽正对一枚感应芯片，将探针分别与感应芯片的预留电极电连接；

21、s2：将标定用气体从进气孔注入，所述标定用气体流通充溢满所述第一流道和第二流道形成呈圆盘形状结构设置的微管流道或所述顶盖和所述基底之间通过所述密封环形成的间隙结构，并从凹槽溢出至每个感应芯片感应端；

22、s3：探针通电，通过探针采集每枚感应芯片的数据并上传，完成标定。

23、与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：

24、本专利技术采用简单易行的技术方案解决了本领域领域长期存在的技术缺陷，设置分流机构优化晶圆级嗅觉传感器标定，确保用于标定的气体真正接触到感应芯片，杜绝成本浪费，同时实现精准控制，节约时间，标定工序的工时缩短，提高效率。

25、进一步地，本专利技术利用基底和顶盖来构建晶圆级的标定分流机构，基底和顶盖之间形成多组分别一一对齐待标定晶圆上对应感应芯片的流道，流道将气体精准地输送至对应感应芯片上，既能够保证待标定的单个传感器能够接收足够的标定用气体，又能够降低标定用气体的浪费，同时，还能够缩小标定设备的体积，提高标定效率。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构，其特征在于，所述分流机构包括顶盖(2)和基底(1)，所述基底(1)的一端面开设有若干条相互连通的第一流道(3)；

3.根据权利要求2所述的一种适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构，其特征在于，所述顶盖(2)与所述基底(1)通过键合的方式连接成型。

4.根据权利要求2所述的一种适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构，其特征在于，所述第一流道(3)和第二流道(4)为半径相同的半圆形流道，所述顶盖(2)和所述基底(1)贴合时，所述第一流道(3)和第二流道(4)形成呈圆盘形状结构设置的微管流道。

6.根据权利要求1所述的一种适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构，其特征在于，所述分流机构包括顶盖(2)和基底(1)，所述凹槽(5)成型在所述顶盖(2)上；所述基底(1)的边沿通过ALD沉积工艺成型有密封环(8)，所述顶盖(2)的边沿与所述密封环(8)胶封连接，所述顶盖(2)和所述基底(1)之间通过所述密封环(8)形成有用于供标定气体流通的间隙结构，所述顶盖(2)上设置有多组出气孔(6)，所有所述出气孔(6)的两端分别一一连通所述间隙结构和所述凹槽(5)，所述进气孔(7)穿设在所述密封环(8)的侧壁上。

7.根据权利要求6所述的一种适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构，其特征在于，所述密封环(8)包括至少两组间隔分布的同心弧形凸沿，相邻两组所述同心弧形凸沿之间形成所述进气孔(7)。

8.根据权利要求1所述的一种适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构，其特征在于，所有所述凹槽(5)间隔分布，任意相邻两组所述凹槽(5)的间隔距离与待标定晶圆上对应两组感应芯片之间的间隔距离相等。

9.一种晶圆级嗅觉传感器标定系统，所述标定系统采用权利要求1-8任一项所述的适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构，其特征在于，还包括气源：所述分流机构的进气孔与所述气源的输出端与连接，连通后从气源经进气孔向分流机构输入标定用气体。

10.一种晶圆级嗅觉传感器标定方法，所述方法应用于权利要求1-8任一项所述的适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构，其特征在于，包括以下步骤：

...

【技术特征摘要】

1.一种适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的一种适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构，其特征在于，所述顶盖(2)与所述基底(1)通过键合的方式连接成型。

5.根据权利要求1所述的一种适用于晶圆级嗅觉传感器标定的分流机构，其特征在于，所述分流机构包括顶盖(2)和基底(1)，所述凹槽(5)成型在所述顶盖上；所述基底(1)的边沿通过刻蚀工艺一体成型有密封环(8)，所述密封环(8)的背向所述基底(1)的端部呈平整端面设置，所述顶盖(2)的边沿与所述密封环(8)键合，所述顶盖(2)和所述基底(1)之间通过所述密封环(8)形成有用于供标定气体流通的间隙结构，所述顶盖(2)上设置有多组出气孔(6)，所有所述出气孔(6)的两端分别一一连通所述间隙结构和所述凹槽(5)，所述进气孔(7)穿设在所述密封环8的侧壁上。

6.根据权利要求1所述的一种适用于晶圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宾，陈新准，马鹏飞，李娜，
申请(专利权)人：广州奥松电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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