[發(fā)明專利]溫差式流量傳感器及其制作方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201210447068.5 | 申請(qǐng)日: | 2012-11-09 |
| 公開(kāi)(公告)號(hào): | CN103453958A | 公開(kāi)(公告)日: | 2013-12-18 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 余柏林;余發(fā)紅 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 |
| 主分類號(hào): | G01F1/68 | 分類號(hào): | G01F1/68 |
| 代理公司: | 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237 | 代理人: | 張全文 |
| 地址: | 518029 廣東*** | 國(guó)省代碼: | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書(shū): | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū): | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 溫差 流量傳感器 及其 制作方法 | ||
1.溫差式流量傳感器,包括一基體和覆蓋于基體上可檢測(cè)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(gè)可引導(dǎo)流體流經(jīng)所述橫膈膜下方的微流道。
2.根據(jù)權(quán)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(shè)有一凹槽,所述襯底上表面與該凹槽配設(shè)有一凸臺(tái),所述凹槽與所述凸臺(tái)之間形成一道可先引導(dǎo)測(cè)溫流體向上流經(jīng)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(jù)權(quán)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(shè)置為沿流向方向上分階段縮小的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)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(shè)置為125.26°;在所述微流道的橫截面上,側(cè)壁與底壁呈125.26°夾角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(duì)稱分布的加熱電阻和測(cè)溫電阻。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的溫差式流量傳感器,其特征在于:所述測(cè)溫電阻的寬度為5~10μm,在流體流動(dòng)方向上,所述測(cè)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(jù)權(quán)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(guò)Au-Si鍵鍵合為一體。
10.制作權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)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(guò)低壓化學(xué)氣相沉積法沉積一層Si3N4;
3)在Si3N4層上,通過(guò)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(duì)稱分布的加熱電阻和測(cè)溫電阻的金屬薄膜層,其中所述測(cè)溫電阻的寬度在5~10μm;
4)在金屬薄膜層上,通過(guò)等離子體化學(xué)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(guò)熱腐蝕法,開(kāi)設(shè)一個(gè)凹槽,露出硅片基體上表面的SiO2層底部;同時(shí),確保沿流體流動(dòng)方向上,所述測(cè)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(guò)熱腐蝕法,在其上表面的兩側(cè)分別溶解處一個(gè)半凹槽,使兩半凹槽之間形成一個(gè)凸起;
7)將硅片襯底的凸起正對(duì)所述硅片基體的凹槽,通過(guò)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(gè)可使流體先向上流動(dòng)后向下流出的微流道。
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