[发明专利]一种MEMS热式流量传感器及其制造方法有效
| 申请号： | 201410738183.7 | 申请日： | 2014-12-05 |
| 公开（公告）号： | CN104406644B | 公开（公告）日： | 2018-04-10 |
| 发明（设计）人： | 赵元富;李光北;张富强;杨静;孟美玉;孙俊敏 | 申请（专利权）人： | 北京时代民芯科技有限公司;北京微电子技术研究所 |
| 主分类号： | G01F1/69 | 分类号： | G01F1/69 |
| 代理公司： | 中国航天科技专利中心11009 | 代理人： | 臧春喜 |
| 地址： | 100076 北*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种MEMS热式流量传感器及其制造方法，其中MEMS热式流量传感器包括衬底、第一组热敏电阻体、加热电阻体、第二组热敏电阻体、环境温度测量电阻体、引出线、钝化保护层和电极焊盘部。MEMS热式流量传感器的制造方法选用具有绝缘作用、高热阻、抗振动的材料作为衬底，并在衬底上溅射金属层或半导体层，并在金属层或半导体层上通过刻蚀形成第一组热敏电阻体、加热电阻体、第二组热敏电阻体、环境温度测量电阻体、引出线，同时通过二氧化硅或聚酰亚胺形成钝化保护层，并在引出线末端电镀金或铝形成电极焊盘部。本发明简化了加工工艺，降低了制造成本，制作了备用热敏电阻体和钝化保护层，提高了传感器的可靠性。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 mems 流量传感器 及其 制造 方法 | ||
【主权项】：
一种MEMS热式流量传感器，其特征在于包括：衬底(2)、第一组热敏电阻体、加热电阻体(5)、第二组热敏电阻体、环境温度测量电阻体(8)、引出线、钝化保护层(10)和电极焊盘部；衬底(2)背面加工有一个空腔(3)，衬底(2)位于空腔(3)上方的部分形成薄膜层(4)；在薄膜层(4)上表面设置有加热电阻体(5)，第一组热敏电阻体和第二组热敏电阻体沿流体流动的方向对称地设置在加热电阻体(5)两侧；在衬底(2)的上表面，靠近薄膜层(4)的位置处设置有环境温度测量电阻体(8)，且环境温度测量电阻体(8)相较于加热电阻体(5)更靠近流体上游一侧；第一组热敏电阻体包括第一热敏电阻体(6a)和第二热敏电阻体(6b)，第二组热敏电阻体包括第三热敏电阻体(7a)和第四热敏电阻体(7b)，第一热敏电阻体(6a)的两端、第二热敏电阻体(6b)的两端、第三热敏电阻体(7a)的两端、第四热敏电阻体(7b)的两端以及加热电阻体(5)的两端均设置有引出线，环境温度测量电阻体(8)一端设置有引出线，另一端与加热电阻体(5)的一端相连；衬底(2)、第一组热敏电阻体、加热电阻体(5)、第二组热敏电阻体、环境温度测量电阻体(8)以及引出线的表面覆盖有钝化保护层(10)；所述各引出线末端均加工有电极焊盘部，所述电极焊盘部穿过钝化保护层(10)与外部电路相连接；所述衬底(2)的材料为玻璃、石英或陶瓷。
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- 本发明提供了一种用于测量流体流量的紧凑型设备。所述设备包括受热测量元件和受热参考元件，它们处于测量单元内的大致相同的热学环境中，除测量元件处于冷却流体流动路径中而参考元件被与该直接流体流动屏蔽之外。这些元件布置为平行且同心的平面元件，所述平面元件实质上彼此相同，且具有匹配的热学特性。所述元件电连接在惠斯顿电桥布置中。在参考元件和测量元件之间的热交换用于优化由于共模背景热效应导致的噪声抑制。从电桥测量到的参数可以用于得出流体流量。
- 空气流量传感器-201620921043.8
- 缪建民;陈欣悦 - 上海微联传感科技有限公司
- 2016-08-22 - 2017-02-08 - G01F1/69
- 本实用新型公开了一种空气流量传感器。所述空气流量传感器包括背面具有空腔的石英衬底；在所述石英衬底正面沿空气流向依次排布环境空气测温电阻、上游测温电阻、发热电阻和下游测温电阻；其中，所述上游测温电阻、发热电阻和下游测温电阻均设置于对应所述空腔的空气流量测量区内；分别与所述环境空气测温电阻、上游测温电阻、发热电阻和下游测温电阻独立连接的多个端子电极。本实用新型解决了空气流量传感器的精度与环境适应能力不可兼得的问题。
- 空气流量传感器-201620788885.0
- 缪建民;陈欣悦 - 上海微联传感科技有限公司
- 2016-07-26 - 2016-12-28 - G01F1/69
- 本实用新型公开了一种空气流量传感器。其中，所述空气流量传感器包括：半导体衬底；在所述半导体衬底上面设有隔热的绝缘层；在所述绝缘层上依次设有环境空气测温电阻、上游测温电阻、发热电阻和下游测温电阻；分别与所述环境空气测温电阻、上游测温电阻、发热电阻和下游测温电阻独立连接的多个端子电极；其中，将所述半导体衬底对应所述上游测温电阻、发热电阻和下游测温电阻的区域作为空气流量测量区，所述半导体衬底对应所述流量测量区的底部具有空腔，在所述空腔内设有支撑结构。本实用新型不仅解决了在恶劣环境下，空气流量传感器受外界颠簸而易损坏的问题，还解决了现有空气流量传感器的测量范围和精度无法匹配汽车设计需要的问题。
- 井下流量测量装置-201520619418.0
- 孙光雄;冯涛;刘宇;杨显志;张思琦;李泽宇;刘丹;苏磊;王健骁;刘江玲 - 中国石油天然气股份有限公司
- 2015-08-17 - 2016-01-06 - G01F1/69
- 本实用新型公开了一种井下流量测量装置，其能设置在井下注汽管柱内，其包括：柱状的中空壳体，所述壳体具有相对的第一端、第二端，所述第一端设置有第一开口，所述第二端设置有第二开口；第一温度传感器，其设置在靠近所述第一端的位置，用于测量流体的第一温度；第二温度传感器，其设置在靠近所述第二端的位置，用于测量流体的第二温度；热源，其位于所述第一温度传感器、第二温度传感器之间，其能对待测流体加热，以使所述第一温度、第二温度形成温度差；数据处理模块，用于接收所述温度差，通过所述温度差获得待测流体的流量。本实用新型所述井下流量测量装置，在井下使用时，适用范围广、可靠性高且不易被磨损，使用寿命长。
- 两点温度平均型流量计-201510181987.6
- 孙松 - 上海默伟电子科技有限公司
- 2015-04-16 - 2015-07-15 - G01F1/69
- 一种属于测量仪器技术领域的两点温度平均型流量计，包括流体进入管、流体流出管、加热管、温度传感器、电流测量仪、电源、计算控制器、线束、保温层，加热管的两端分别与流体进入管、流体流出管相连接，两个温度传感器布置在流体进入管中并靠近加热管的进口，两个温度传感器布置在流体流出管中并靠近加热管的出口，加热管的外壁全部由保温层包裹，加热管、温度传感器、电流测量仪、电源、计算控制器之间通过线束相连接。本发明根据加热管前后的流体温度差及加热管的电流，可以计算出流经加热管的流通质量。本发明设计合理，结构简单，适用于流体质量的精确测量。
- 一种滴水测量装置-201520077936.4
- 李新兴;方欣;张素霞;王高伟 - 青岛海威茨仪表有限公司
- 2015-02-04 - 2015-06-24 - G01F1/69
- 本实用新型提出了一种滴水测量装置，包括：第一温度传感器和第二温度传感器；第一温度传感器设置在密闭的电路板上，第二温度传感器设置在水表进水段至出水段内侧，第一温度传感器输出信号与第二温度传感器输出信号进行减法运算，得到的电压差值与水流流速相对应，计时器的计时信号与所述电压差值相乘得出滴水计量值。本实用新型用平衡后的静水温度与滴水的流水温度的变化值，以及环境温度参照值就可以准确判断滴水现象，而滴水的大小与温度差值的绝对值成正比，当差值大到某一值时，水表叶轮转动，滴水测量装置即可终止滴水计量，微流时，可以计量，而流量大时转换为叶轮式水表的机械式计量；由于温度传感器由不锈钢管密封，所以使用寿命长。
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