[發明專利]溫差式流量傳感器及其制作方法

有效

• 申請號: 201210447068.5
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN103453958A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 余柏林;余發紅
• 申請（專利權）人: 深圳信息職業技術學院
• 主分類號: G01F1/68
• 分類號: G01F1/68
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

1.溫差式流量傳感器，包括一基體和覆蓋于基體上可檢測流體流量的橫膈膜，其特征在于，所述基體的下方鍵合有一襯底，所述襯底與所述基體之間形成一個可引導流體流經所述橫膈膜下方的微流道。

2.根據權利要求1所述的溫差式流量傳感器，其特征在于：所述基體的底面凹設有一凹槽，所述襯底上表面與該凹槽配設有一凸臺，所述凹槽與所述凸臺之間形成一道可先引導測溫流體向上流經所述橫膈膜的下方再向下流出的軌跡呈梯形的微流道。

3.根據權利要求1所述的溫差式流量傳感器，其特征在于：所述微流道的橫截面積設置為沿流向方向上分階段縮小的結構。

4.根據權利要求1所述的溫差式流量傳感器，其特征在于：所述微流道拐角處設置為125.26°；在所述微流道的橫截面上，側壁與底壁呈125.26°夾角。

5.根據權利要求1-4任一項所述的溫差式流量傳感器，其特征在于：所述橫膈膜包括于基體上表面的支撐層、濺射于所述支撐層上的金屬薄膜以及覆蓋于所述金屬薄膜的鈍化層。

6.根據權利要求5所述的溫差式流量傳感器，其特征在于：所述支撐層由SiO₂和Si₃N₄材料制作而成，所述鈍化層由Si₃N₄材料制作而成。

7.根據權利要求6所述的溫差式流量傳感器，其特征在于：所述金屬薄膜層由Ti和Pt金屬制作而成，包括由其中間向兩邊縱向間隔對稱分布的加熱電阻和測溫電阻。

8.根據權利要求7所述的溫差式流量傳感器，其特征在于：所述測溫電阻的寬度為5~10μm，在流體流動方向上，所述測溫電阻與所述基體底面上的凹槽底面的邊緣的距離大于150μm。

9.根據權利要求1所述的溫差式流量傳感器，其特征在于：所述基體和襯底均由硅制作成片狀，通過Au-Si鍵鍵合為一體。

10.制作權利要求1-9中任一項所述的溫差式流量傳感器的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）選取硅片作為基體，于基體上表面沉積一層SiO₂；

2）在SiO₂層的上表面，通過低壓化學氣相沉積法沉積一層Si₃N₄；

3）在Si₃N₄層上，通過光刻和濺射，覆蓋Ti和Pt金屬以形成包括由

中間向兩邊縱向間隔對稱分布的加熱電阻和測溫電阻的金屬薄膜層，其中所述測溫電阻的寬度在5~10μm；

4）在金屬薄膜層上，通過等離子體化學氣相沉積法，再沉積至少一層可將其覆蓋的Si₃N₄層；至此，完成橫隔膜的制作并覆蓋于所述基體的上表面；

5）在硅片基體的下表面上，采用KOH溶液通過熱腐蝕法，開設一個凹槽，露出硅片基體上表面的SiO₂層底部；同時，確保沿流體流動方向上，所述測溫電阻與所述凹槽底部邊緣的間距大于150μm；

6）另外取一塊硅片作為襯底，采用KOH溶液通過熱腐蝕法，在其上表面的兩側分別溶解處一個半凹槽，使兩半凹槽之間形成一個凸起；

7）將硅片襯底的凸起正對所述硅片基體的凹槽，通過Au-Si鍵鍵合為一體，并在硅片襯底和所述硅片基體之間形成一個可使流體先向上流動后向下流出的微流道。