[發(fā)明專利]微流量計和用于制造微流量計的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280032800.0
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN103635783A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: Y·弗伊萊特;艾倫·布格雷特;奧利維爾·富赫斯
• 申請（專利權(quán)）人: 原子能和替代能源委員會
• 主分類號: G01F1/38
• 分類號: G01F1/38;G01R7/16
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11270
• 代理人: 歸瑩;張穎玲

1.一種流量計，包括通過通道（12）連接的第一腔（11）和第二腔（13）：

所述第一腔設(shè)置有包括第一可變形的膜片（11＇）的壁并且設(shè)置有位于所述第一可變形的膜片上或所述第一可變形的膜片中的第一應(yīng)變計（R1）和第二應(yīng)變計（R2）；

所述第二腔（13）設(shè)置有包括第二可變形的膜片（13＇）的壁并且設(shè)置有位于所述第二可變形的膜片上或所述第二可變形的膜片中的第三應(yīng)變計（R3）和第四應(yīng)變計（R4），所述四個應(yīng)變計形成單臂電橋，當(dāng)流體經(jīng)過所述第一腔、然后經(jīng)過所述通道、然后經(jīng)過所述第二腔流動時，所述第一腔和所述第二腔之間的壓差能夠通過所述單臂電橋來測量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量計，所述4個應(yīng)變計（R1，R2，R3，R4）具有相同的額定值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流量計，所述單臂電橋的4個應(yīng)變計不全相互平行，和/或所述電橋中的相同膜片的2個應(yīng)變計不相互平行，和/或所述單臂電橋包括兩個連續(xù)的相互平行的應(yīng)變計。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的流量計，每個所述膜片的應(yīng)變計中的一個應(yīng)變計沿著與所述裝置中的流體的總體流動方向垂直的方向放置，而另一應(yīng)變計沿著大體上與所述裝置中的流體的總體流動方向平行的方向放置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的流量計，所述2個膜片是相同的。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的流量計，所述應(yīng)變計的每一個位于相應(yīng)的膜片的錨固區(qū)域或邊緣的附近。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的流量計，所述應(yīng)變計的每一個為導(dǎo)電材料或為摻雜的半導(dǎo)體材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的流量計，所述應(yīng)變計的每一個具有介于1微米和10微米之間的寬度和介于10微米和100微米之間的長度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的流量計，進(jìn)一步包括至少一個附加傳感器，例如用于測量所述腔的至少一個腔中的壓力的傳感器。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的流量計，所述可變形的膜片（11＇，13＇）具有介于10微米和300微米之間的厚度。

11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的流量計，進(jìn)一步包括測量裝置（34，35），所述測量裝置（34，35）包括放大器裝置（34），所述電橋的沒有定位成在所述電橋中彼此鄰近的2個頂點連接到所述放大器裝置（34）。

12.一種用于制造根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項所述的流量計的方法，包括以下步驟：

a）選擇第一基層（20）和第二基層（30），

b）在所述第二基層（30）中制作所述第一腔（11）、所述第二腔（13）和所述通道（12），

c）將所述第一基層（20）與所述第二基層（30）組裝到一起，

d）然后通過減薄所述第一基層（20）來制作可變形的膜片（11＇，13＇），

e）使形成單臂電橋的4個應(yīng)變計（R1，R2，R3，R4）形成在所述膜片上或所述膜片中，所述應(yīng)變計中的2個應(yīng)變計被放置在所述第一腔（11）的上方并且另外2個應(yīng)變計被放置在所述第二腔（11）的上方。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述可變形的膜片通過使所述第一基層（20）通過機(jī)械拋光或通過機(jī)械化學(xué)拋光和/或通過蝕刻而從所述第一基層（20）的上表面（21S）減薄來制成。

14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，所述第一基層（20）采用絕緣體上外延硅（SOI）類型，所述第一基層（20）包括半導(dǎo)體基層（20-1）、介電層（20-2）和半導(dǎo)體材料層（20-3）。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，所述介電層（20-2）在減薄所述第二基層期間被用作停蝕層。

16.根據(jù)權(quán)利要求12-15中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第二基層（30）中制作入口管路（15）和出口管路（16）的步驟。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，所述入口管路（15）和出口管路（16）首先在所述第二基層（30）中被制成不通的，然后在步驟e）之后通過減薄所述第二基層制成。