[發明專利]一種基于MEMS硅-玻璃鍵合工藝的海水電導率傳感器

在審

• 申請號: 201510982674.0
• 申請日: 2015-12-24
• 公開（公告）號: CN105388192A
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 劉海韻;馮蕓;陳嘉琪;郭潔
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N27/07
• 分類號: G01N27/07;G01N27/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 錢麗

1.一種基于MEMS硅-玻璃鍵合工藝的海水電導率傳感器，其特征在于：包括絕緣襯底、四個金屬電極和過濾裝置，所述的過濾裝置呈圓帽型，包括半球形部和環形沿部，半球形部的頂部有過濾孔陣列，過濾裝置通過其環形沿部固定在絕緣襯底的上端面上，過濾裝置與絕緣襯底之間形成的空腔為電導池，四個金屬電極均設置于電導池內的絕緣襯底上，四個金屬電極包括直徑依次變大的第一金屬電極、第二金屬電極、第三金屬電極和第四金屬電極，第一金屬電極為圓形，第二金屬電極、第三金屬電極和第四金屬電極均為圓環形，且第一金屬電極、第二金屬電極、第三金屬電極和第四金屬電極呈同心圓等間距分布，其中第一金屬電極和第四金屬電極為電流電極，第二金屬電極和第三金屬電極為電壓電極，四個金屬電極分別通過連接引線與外界測試電路相連。

2.根據權利要求1所述的一種基于MEMS硅-玻璃鍵合工藝的海水電導率傳感器，其特征在于：絕緣襯底為硅基材料制成，絕緣襯底的上端面為二氧化硅絕緣層。

3.根據權利要求1所述的一種基于MEMS硅-玻璃鍵合工藝的海水電導率傳感器，其特征在于：四個金屬電極均由表面鍍金的鎳材料經金屬微加工工藝制成。

4.根據權利要求1所述的一種基于MEMS硅-玻璃鍵合工藝的海水電導率傳感器，其特征在于：過濾孔為圓形，過濾孔的大小和間距可根據環境需要進行加工。

5.根據權利要求1所述的一種基于MEMS硅-玻璃鍵合工藝的海水電導率傳感器，其特征在于：過濾裝置由二氧化硅經微加工工藝制造而成。

6.根據權利要求5所述的一種基于MEMS硅-玻璃鍵合工藝的海水電導率傳感器，其特征在于：過濾裝置的制造方法包括以下步驟：

A、選用尺寸一致的玻璃蓋和單晶硅圓片，在單晶硅圓片上刻蝕圓形凹槽；

B、將玻璃蓋和刻蝕圓形凹槽后的單晶硅圓片進行陽極鍵合，形成一個器件；

C、然后使用高溫爐加熱器件，高溫作用下玻璃蓋熔融，圓形凹槽內的氣體被加熱產生壓力使平面的玻璃蓋變為圓帽型的玻璃蓋；

D、使用選擇性腐蝕劑腐蝕單晶硅圓片，保留圓帽型的玻璃蓋；

E、對圓帽型的玻璃蓋的半球形部的頂部進行聚焦離子束刻蝕，刻蝕出過濾孔陣列。

7.根據權利要求1所述的一種基于MEMS硅-玻璃鍵合工藝的海水電導率傳感器，其特征在于：所述過濾裝置與絕緣襯底的連接面通過陽極鍵合工藝相連。