Mems傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種MEMS傳感器，該裝置包括玻璃基底以及形成在玻璃基底上的硅襯底，在硅襯底內(nèi)形成有兩個(gè)空腔，空腔頂壁的硅襯底形成梁；傳感器還包括形成在硅襯底的第一結(jié)構(gòu)至第八結(jié)構(gòu)；還包括形成在硅襯底上位于第一結(jié)構(gòu)以及第八結(jié)構(gòu)之間的加熱電阻；其中，第一至第八結(jié)構(gòu)之間按照預(yù)設(shè)的規(guī)則導(dǎo)電連接；所述傳感器還包括若干第一導(dǎo)熱薄膜以及第二導(dǎo)熱薄膜。通過第一至第八結(jié)構(gòu)以及第一導(dǎo)熱薄膜、第二導(dǎo)熱薄膜之間的相互配合，在氣流通過的時(shí)候能夠一次性同時(shí)測(cè)得四種熱力參數(shù)，有效減小了MEMS傳感器的尺寸大小，使其更適用于在微小通道流動(dòng)中測(cè)量。
【專利說明】
MEMS傳感器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及熱力檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種MEMS傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，MEMS傳感器(Micro-Electro-Mechanical System)由于其微小集成化等特 點(diǎn)較為廣泛的應(yīng)用于熱力參數(shù)的測(cè)量。然而現(xiàn)在MEMS傳感器都是測(cè)量單一的數(shù)據(jù)，如測(cè)量 流量、壓力、溫度、熱流等參數(shù)。若想要同一時(shí)間測(cè)量多個(gè)參數(shù)，則需要在MEMS上設(shè)置多個(gè)測(cè) 量單元，無(wú)法集成在一起，影響MEMS的尺寸大小，違背了MEMS的微小集成化的設(shè)計(jì)初衷，使 其無(wú)法應(yīng)用于微小通道內(nèi)流體的熱力參數(shù)測(cè)量。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:解決如何提供一種能夠同時(shí)集成多個(gè)熱力參數(shù) 測(cè)量的MEMS傳感器的問題。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述的實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供了一種MEMS傳感器
[0005] 包括:包括玻璃基底以及形成在所述玻璃基底上的硅襯底，在所述硅襯底內(nèi)形成 有兩個(gè)空腔，空腔頂壁的硅襯底形成梁；
[0006] 所述傳感器還包括形成在硅襯底非梁區(qū)域上的第一結(jié)構(gòu)、第二結(jié)構(gòu)、第七結(jié)構(gòu)以 及第八結(jié)構(gòu);在所述梁上還形成有第三結(jié)構(gòu)、第四結(jié)構(gòu)、第五結(jié)構(gòu)、第六結(jié)構(gòu);所述傳感器還 包括形成在硅襯底上位于第一結(jié)構(gòu)以及第八結(jié)構(gòu)之間的加熱電阻；
[0007] 其中，第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接，第三結(jié)構(gòu)與第四結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接，第五結(jié)構(gòu)與 第六結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接，第七結(jié)構(gòu)與第八結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接，第一結(jié)構(gòu)還與第八結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接，第二 結(jié)構(gòu)還與第七結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接；
[0008] 第一結(jié)構(gòu)、第二結(jié)構(gòu)、第七結(jié)構(gòu)、第八結(jié)構(gòu)為溫敏器件，第三結(jié)構(gòu)、第四結(jié)構(gòu)、第五 結(jié)構(gòu)、第六結(jié)構(gòu)為溫敏與壓敏耦合器件；
[0009] 所述傳感器還包括形成在第一結(jié)構(gòu)以及第八結(jié)構(gòu)上表面的第一導(dǎo)熱薄膜，形成在 第二結(jié)構(gòu)以及第七結(jié)構(gòu)上的第二導(dǎo)熱薄膜，以及形成在硅襯底表面位于第五結(jié)構(gòu)以及第六 結(jié)構(gòu)之間的第一導(dǎo)熱薄膜。
[0010]優(yōu)選地，所述第一結(jié)構(gòu)、第二結(jié)構(gòu)、第七結(jié)構(gòu)、第八結(jié)構(gòu)為溫敏電阻或鉑材料薄膜； [0011]所述第三結(jié)構(gòu)、第四結(jié)構(gòu)、第五結(jié)構(gòu)、第六結(jié)構(gòu)為壓敏電阻。
[0012] 優(yōu)選地，第一結(jié)構(gòu)、第二結(jié)構(gòu)、第七結(jié)構(gòu)以及第八結(jié)構(gòu)中每種結(jié)構(gòu)的數(shù)量均為至少 八個(gè);第三結(jié)構(gòu)、第四結(jié)構(gòu)、第五結(jié)構(gòu)、第六結(jié)構(gòu)中每種結(jié)構(gòu)的數(shù)量均為至少四個(gè)；
[0013] 其中，第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)通過構(gòu)成惠斯通電橋從而導(dǎo)電連接，第三結(jié)構(gòu)與第四 結(jié)構(gòu)通過構(gòu)成惠斯通電橋從而導(dǎo)電連接，第五結(jié)構(gòu)與第六結(jié)構(gòu)通過構(gòu)成惠斯通電橋從而導(dǎo) 電連接，第七結(jié)構(gòu)與第八結(jié)構(gòu)通過構(gòu)成惠斯通電橋從而導(dǎo)電連接，第一結(jié)構(gòu)與第八結(jié)構(gòu)通 過構(gòu)成惠斯通電橋從而導(dǎo)電連接，第二結(jié)構(gòu)與第七結(jié)構(gòu)通過構(gòu)成惠斯通電橋從而導(dǎo)電連 接。
[0014]優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)熱薄膜的材料為二氧化硅，第二導(dǎo)熱薄膜的材料為氮化硅。 [0015]優(yōu)選地，所述第一結(jié)構(gòu)、第二結(jié)構(gòu)、第七結(jié)構(gòu)、第八結(jié)構(gòu)為溫敏電阻或鉑材料薄膜；
[0016] 所述第三結(jié)構(gòu)、第四結(jié)構(gòu)、第五結(jié)構(gòu)、第六結(jié)構(gòu)為壓敏電阻。
[0017] 本實(shí)用新型提供了一種MEMS傳感器，該傳感器在硅襯底上集成了器件類型不同的 第一至第八結(jié)構(gòu)，通過第一至第八結(jié)構(gòu)的相互配合，在氣流通過的時(shí)候能夠一次性同時(shí)測(cè) 得氣流的流量、壓力、溫度以及熱流這四種熱力參數(shù)，有效減小了 MEMS傳感器的尺寸大小， 使其更適用于在微小通道流動(dòng)中測(cè)量。
【附圖說明】
[0018] 通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用 新型的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中：
[0019] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的MEMS傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的MEMS傳感器俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的基于MEMS傳感器流量測(cè)試示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下 實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0023]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施方式提供了一種MEMS傳感器，包括玻璃基底1以及形 成在玻璃基底1上的硅襯底2，在硅襯底2內(nèi)形成有兩個(gè)空腔，空腔頂壁的硅襯底2形成梁3; [0024]傳感器還包括形成在硅襯底2非梁3區(qū)域上的第一結(jié)構(gòu)41、第二結(jié)構(gòu)42、第七結(jié)構(gòu) 47以及第八結(jié)構(gòu)48;在梁3上還形成有第三結(jié)構(gòu)43、第四結(jié)構(gòu)44、第五結(jié)構(gòu)45、第六結(jié)構(gòu)46; 傳感器還包括形成在硅襯底2上位于第一結(jié)構(gòu)41以及第八結(jié)構(gòu)48之間的加熱電阻5;
[0025]其中，第一結(jié)構(gòu)41、第二結(jié)構(gòu)42、第七結(jié)構(gòu)47、第八結(jié)構(gòu)48為溫敏器件，第三結(jié)構(gòu) 43、第四結(jié)構(gòu)44、第五結(jié)構(gòu)45、第六結(jié)構(gòu)46為溫敏與壓敏耦合器件;第一結(jié)構(gòu)41與第二結(jié)構(gòu) 42導(dǎo)電連接，第三結(jié)構(gòu)43與第四結(jié)構(gòu)44導(dǎo)電連接，第五結(jié)構(gòu)45與第六結(jié)構(gòu)46導(dǎo)電連接，第七 結(jié)構(gòu)47與第八結(jié)構(gòu)48導(dǎo)電連接，第一結(jié)構(gòu)41還與第八結(jié)構(gòu)48導(dǎo)電連接，第二結(jié)構(gòu)42還與第 七結(jié)構(gòu)47導(dǎo)電連接；
[0026]此外，傳感器還包括形成在第一結(jié)構(gòu)41以及第八結(jié)構(gòu)48上表面的第一導(dǎo)熱薄膜 61，形成在第二結(jié)構(gòu)42以及第七結(jié)構(gòu)47上的第二導(dǎo)熱薄膜62,以及形成在硅襯底2表面位于 第五結(jié)構(gòu)45以及第六結(jié)構(gòu)46之間的第一導(dǎo)熱薄膜61。
[0027]本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的一種MEMS傳感器在硅襯底2上集成了器件類型不同的 第一結(jié)構(gòu)41至第八結(jié)構(gòu)48,通過第一結(jié)構(gòu)41至第八結(jié)構(gòu)48的相互配合，在氣流通過的時(shí)候 能夠一次性同時(shí)測(cè)得氣流的流量、壓力、溫度以及熱流這四種熱力參數(shù)，有效減小了MEMS傳 感器的尺寸大小，使其更適用于在微小通道流動(dòng)中測(cè)量。
[0028] 在具體實(shí)施時(shí)，第一結(jié)構(gòu)41、第二結(jié)構(gòu)42、第七結(jié)構(gòu)47、第八結(jié)構(gòu)48為溫敏電阻，也 可以用鉑材料薄膜來替代;第三結(jié)構(gòu)43、第四結(jié)構(gòu)44、第五結(jié)構(gòu)45、第六結(jié)構(gòu)46為壓敏電阻。 [0029]在具體實(shí)施時(shí)，第一結(jié)構(gòu)41、第二結(jié)構(gòu)42、第七結(jié)構(gòu)47以及第八結(jié)構(gòu)48中每種結(jié)構(gòu) 的數(shù)量均為至少八個(gè);第三結(jié)構(gòu)43、第四結(jié)構(gòu)44、第五結(jié)構(gòu)45、第六結(jié)構(gòu)46中每種結(jié)構(gòu)的數(shù) 量均為至少四個(gè)；
[0030] 其中，如圖2所示，至少兩個(gè)第一結(jié)構(gòu)41(也即圖2示出的R1)與至少兩個(gè)第二結(jié)構(gòu) 42(也即圖2示出的R2)通過構(gòu)成惠斯通電橋(也即圖2示出的"8"字形結(jié)構(gòu))從而進(jìn)行導(dǎo)電連 接。需要說明的是，R1與R2構(gòu)成的惠斯通電橋中還包括電源，以圖2中左下角R1與R2構(gòu)成的 惠斯通電橋?yàn)槔?，電源的兩端分別連接在a節(jié)點(diǎn)和c節(jié)點(diǎn)上，從而為該電橋提供電能。由于惠 斯通電橋中包括電源是本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí)，為了能夠使圖2更清晰的展現(xiàn)本實(shí)用 新型實(shí)施方式提供的MEMS結(jié)構(gòu)，在圖2中并未示出電源。與第一結(jié)構(gòu)41和第二結(jié)構(gòu)42類似， 至少兩個(gè)第三結(jié)構(gòu)43與至少兩個(gè)第四結(jié)構(gòu)44通過構(gòu)成惠斯通電橋從而導(dǎo)電連接;至少兩個(gè) 第五結(jié)構(gòu)45與至少兩個(gè)第六結(jié)構(gòu)46通過構(gòu)成惠斯通電橋從而導(dǎo)電連接;至少兩個(gè)第七結(jié)構(gòu) 47與至少兩個(gè)第八結(jié)構(gòu)48通過構(gòu)成惠斯通電橋從而導(dǎo)電連接。此外，在加熱電阻5的兩端， 還連接有電源。
[0031] 在具體實(shí)施時(shí)，上述第一結(jié)構(gòu)至第八結(jié)構(gòu)均通過導(dǎo)線連接，導(dǎo)線連接的形式均由 磁控濺射金屬鋁實(shí)現(xiàn)。
[0032]需要說明的是，在本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的MEMS傳感器上除了包括與第二結(jié)構(gòu) 42連接的至少兩個(gè)第一結(jié)構(gòu)41，還包括至少兩個(gè)與第八結(jié)構(gòu)48通過構(gòu)成惠斯通電橋從而導(dǎo) 電連接的第一結(jié)構(gòu)41。類似地，還包括至少兩個(gè)與第七結(jié)構(gòu)47通過構(gòu)成惠斯通電橋從而導(dǎo) 電連接的至少兩個(gè)第二結(jié)構(gòu)42。
[0033]此外，在具體實(shí)施時(shí)，第一導(dǎo)熱薄膜61的材料為二氧化硅，第二導(dǎo)熱薄膜62的材料 為氮化硅?？梢岳斫獾氖牵谝粚?dǎo)熱薄膜61以及第二導(dǎo)熱薄膜62的材料也可以為其他兩種 熱阻不同的材料，并且差距盡可能的大，本實(shí)用新型對(duì)此不做具體限定。
[0034]本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的MEMS傳感器還可以用于對(duì)氣流的熱流、壓力、溫度以 及流量這四個(gè)熱力參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。具體測(cè)量方法說明如下：
[0035] (1)熱流值測(cè)量
[0036]位于第一結(jié)構(gòu)41與第二結(jié)構(gòu)42上方的第一導(dǎo)熱薄膜61以及第二導(dǎo)熱薄膜62的導(dǎo) 熱系數(shù)不同，當(dāng)感知到外界恒定的氣流傳遞時(shí)(假設(shè)第一結(jié)構(gòu)41以及第二結(jié)構(gòu)42表面的溫 度相同），第一導(dǎo)熱薄膜61以及第二導(dǎo)熱薄膜62將會(huì)受到氣流的影響，各自對(duì)應(yīng)區(qū)域的熱流 值可以根據(jù)式(1)、（2)得出，具體為：
[0037] qa=(Ti-T2)*Vdi (1)
[0038] qb=(Ti-T3)*Vd2 (2)
[0039]其中，qa*第一導(dǎo)熱薄膜61對(duì)應(yīng)區(qū)域氣流的熱流值，qb為第二導(dǎo)熱薄膜62對(duì)應(yīng)區(qū)域 氣流的熱流值汀:為氣流的溫度，T2為第一結(jié)構(gòu)41感知的溫度，T3為第二結(jié)構(gòu)42感知的溫度； h為第一導(dǎo)熱薄膜61的導(dǎo)熱系數(shù)，cU為第一導(dǎo)熱薄膜61的厚度;12為第二導(dǎo)熱薄膜62的導(dǎo)熱 系數(shù)，山為第二導(dǎo)熱薄膜62的厚度。
[0040] 由于氣流是恒定不變的，因此qa = qb，由于式（1)、（2)中氣流的溫度1^是未知的，根 據(jù)第一結(jié)構(gòu)41以及第二結(jié)構(gòu)42之間的電壓差也只能夠得到第一結(jié)構(gòu)41感知的溫度與第二 結(jié)構(gòu)42感知的溫度之差，因此將式（1)、（2)進(jìn)行一系列推導(dǎo)消除h，得到式(3)，從而求得氣 流的熱流參數(shù)，具體地：
[0041] qi= ATi* 入 1* 入 2/(入 2*dl_ 入 l*d2) (3)
[0042] 其中，qi為氣流的熱流參數(shù)；A Ti為第一結(jié)構(gòu)41感知的溫度與第二結(jié)構(gòu)42感知的溫 度之差為第一導(dǎo)熱薄膜61的導(dǎo)熱系數(shù)，cU為第一導(dǎo)熱薄膜61的厚度;1 2為第二導(dǎo)熱薄膜 62的導(dǎo)熱系數(shù)，山為第二導(dǎo)熱薄膜62的厚度。
[0043] 在具體實(shí)施時(shí)，為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的方法還利用 第七結(jié)構(gòu)47與第八結(jié)構(gòu)48采用與上述相同的方法測(cè)量熱力值。具體地：當(dāng)氣流經(jīng)過所述 MEMS傳感器時(shí)，根據(jù)第七結(jié)構(gòu)47以及第八結(jié)構(gòu)48之間的電壓差獲取第七結(jié)構(gòu)47感知的溫度 與第八結(jié)構(gòu)48感知的溫度之差A(yù) T2;同樣依據(jù)公式一得到氣流的熱流參數(shù)q2;再計(jì)算熱量參 數(shù)q2與熱流參數(shù)如的平均值該平均值為最終得到的氣流的熱流值。
[0044] (2)壓力測(cè)量
[0045]當(dāng)氣流經(jīng)過MEMS傳感器時(shí)，根據(jù)第三結(jié)構(gòu)43以及第四結(jié)構(gòu)44的阻值變化，以及第 三結(jié)構(gòu)43與第四結(jié)構(gòu)44之間的電壓差，通過查表可以得到氣流的壓力值，此為本領(lǐng)域技術(shù) 人員公知的常識(shí)，在此不再贅述。
[0046]在得到壓力值的同時(shí)還可以得到第一曲率A P1。其中，第一曲率A P1為梁3在氣流 壓力的作用下彎曲變形的曲率，用于為后續(xù)的溫度測(cè)量提供參考。
[0047] (3)溫度測(cè)量
[0048] 測(cè)量溫度時(shí)，利用第五機(jī)構(gòu)、第六結(jié)構(gòu)46以及位于第五結(jié)構(gòu)45和第六結(jié)構(gòu)46之間 的第一導(dǎo)熱薄膜61來進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)氣流經(jīng)過MEMS傳感器時(shí)，由于第一導(dǎo)熱薄膜61的材料為 二氧化硅，與梁3的硅材料溫度膨脹率不同導(dǎo)致第一導(dǎo)熱薄膜61以及梁3在不同的溫度下膨 脹長(zhǎng)度不同。在一定溫度下，由于薄膜伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度不同，必然導(dǎo)致薄膜產(chǎn)生拉扯的力，這個(gè) 力傳遞到梁3上面，導(dǎo)致梁3也產(chǎn)生一定彎曲（這個(gè)彎曲值和第一曲率A P1有耦合部分，不一 定是線性疊加，需要標(biāo)定）。
[0049]可以理解的是，根據(jù)第五結(jié)構(gòu)45以及第六結(jié)構(gòu)46的阻值變化，以及第五結(jié)構(gòu)45與 第六結(jié)構(gòu)46之間的電壓差，能夠得到第二曲率A p2;其中，第二曲率A p2反應(yīng)的變形程度包 括梁3在氣流壓力的作用下發(fā)生彎曲變形程度以及第一導(dǎo)熱薄膜61在氣流的作用下由于溫 度變化膨脹發(fā)生彎曲變形程度。
[0050]去除第二曲率A p2中所述梁在氣流壓力的作用下發(fā)生彎曲的第一曲率A ?1的作 用，得到第三曲率A P3。其中第三曲率A P3僅包含第一導(dǎo)熱薄膜61在氣流的作用下由于溫度 變化膨脹發(fā)生彎曲變形的曲率，這樣就能夠補(bǔ)償由于梁3收到壓力變形導(dǎo)致測(cè)量溫度時(shí)產(chǎn) 生的誤差，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確率。之后再根據(jù)第三曲率A P3以及第五結(jié)構(gòu)45與第六結(jié)構(gòu)46 之間的電壓差，獲得氣流的溫度值。
[0051 ] (3)流量測(cè)量
[0052] 如圖3所示，當(dāng)氣流經(jīng)過所述MEMS傳感器時(shí)，根據(jù)第一結(jié)構(gòu)41以及第八結(jié)構(gòu)48之間 的電壓差，獲取第一結(jié)構(gòu)41感知的溫度與第八結(jié)構(gòu)48感知的溫度之差A(yù) T2,再獲取加熱電 阻5的溫度T?，依據(jù)式(4)求得氣流的流速VQ1，其中式(4)如下所示：
[0053] AT2 = TcoVoi1/2 (4)
[0054] 再根據(jù)氣流的流速VQ1以及氣流流動(dòng)的橫截面積，求得氣流的流量值Iu
[0055] 在具體實(shí)施時(shí)，為了進(jìn)一步提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，同時(shí)也利用第二結(jié)構(gòu)42以及第七 結(jié)構(gòu)47采用同樣的方法測(cè)量氣流的流量值。具體地，當(dāng)氣流經(jīng)過所述MEMS傳感器時(shí)，根據(jù)第 二結(jié)構(gòu)42以及第七結(jié)構(gòu)47之間的電壓差，獲取第二結(jié)構(gòu)42感知的溫度與第七結(jié)構(gòu)47感知的 溫度之差A(yù) T3,再獲取加熱電阻5的溫度T〇)，同樣依據(jù)公式二求得氣流的流速VQ2,再根據(jù)氣 流的流速VQ2以及氣流流動(dòng)的橫截面積，求得氣流的流量值12。
[0056] 最后計(jì)算流量值12與流量值1:的平均值I，該平均值為最終得到的氣流的流量值。
[0057] 應(yīng)該注意的是上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制， 并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替換實(shí)施例。在權(quán)利 要求中，不應(yīng)將位于括號(hào)之間的任何參考符號(hào)構(gòu)造成對(duì)權(quán)利要求的限制。單詞"包含"不排 除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞"一"或"一個(gè)"不排除存在多 個(gè)這樣的元件。本實(shí)用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當(dāng)編程的 計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。在列舉了若干裝置的單元權(quán)利要求中，這些裝置中的若干個(gè)可以是通過同 一個(gè)硬件項(xiàng)來具體體現(xiàn)。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序?？蓪⑦@些單 詞解釋為名稱。
[0058]以上實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和 變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng) 由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種MEMS傳感器，其特征在于，包括玻璃基底以及形成在所述玻璃基底上的硅襯底， 在所述硅襯底內(nèi)形成有兩個(gè)空腔，空腔頂壁的硅襯底形成梁； 所述傳感器還包括形成在硅襯底非梁區(qū)域上的第一結(jié)構(gòu)、第二結(jié)構(gòu)、第七結(jié)構(gòu)以及第 八結(jié)構(gòu);在所述梁上還形成有第三結(jié)構(gòu)、第四結(jié)構(gòu)、第五結(jié)構(gòu)、第六結(jié)構(gòu);所述傳感器還包括 形成在硅襯底上位于第一結(jié)構(gòu)以及第八結(jié)構(gòu)之間的加熱電阻； 其中，第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接，第三結(jié)構(gòu)與第四結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接，第五結(jié)構(gòu)與第六 結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接，第七結(jié)構(gòu)與第八結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接，第一結(jié)構(gòu)還與第八結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接，第二結(jié)構(gòu) 還與第七結(jié)構(gòu)導(dǎo)電連接； 第一結(jié)構(gòu)、第二結(jié)構(gòu)、第七結(jié)構(gòu)、第八結(jié)構(gòu)為溫敏器件，第三結(jié)構(gòu)、第四結(jié)構(gòu)、第五結(jié)構(gòu)、 第六結(jié)構(gòu)為溫敏與壓敏耦合器件； 所述傳感器還包括形成在第一結(jié)構(gòu)以及第八結(jié)構(gòu)上表面的第一導(dǎo)熱薄膜，形成在第二 結(jié)構(gòu)以及第七結(jié)構(gòu)上的第二導(dǎo)熱薄膜，以及形成在硅襯底表面位于第五結(jié)構(gòu)以及第六結(jié)構(gòu) 之間的第一導(dǎo)熱薄膜。2. 如權(quán)利要求1所述的MEMS傳感器，其特征在于， 所述第一結(jié)構(gòu)、第二結(jié)構(gòu)、第七結(jié)構(gòu)、第八結(jié)構(gòu)為溫敏電阻或鉑材料薄膜； 所述第三結(jié)構(gòu)、第四結(jié)構(gòu)、第五結(jié)構(gòu)、第六結(jié)構(gòu)為壓敏電阻。3. 如權(quán)利要求2所述的MEMS傳感器，其特征在于，第一結(jié)構(gòu)、第二結(jié)構(gòu)、第七結(jié)構(gòu)以及第 八結(jié)構(gòu)中每種結(jié)構(gòu)的數(shù)量均為至少八個(gè);第三結(jié)構(gòu)、第四結(jié)構(gòu)、第五結(jié)構(gòu)、第六結(jié)構(gòu)中每種 結(jié)構(gòu)的數(shù)量均為至少四個(gè)； 其中，第一結(jié)構(gòu)與第二結(jié)構(gòu)通過構(gòu)成惠斯通電橋從而導(dǎo)電連接，第三結(jié)構(gòu)與第四結(jié)構(gòu) 通過構(gòu)成惠斯通電橋從而導(dǎo)電連接，第五結(jié)構(gòu)與第六結(jié)構(gòu)通過構(gòu)成惠斯通電橋從而導(dǎo)電連 接，第七結(jié)構(gòu)與第八結(jié)構(gòu)通過構(gòu)成惠斯通電橋從而導(dǎo)電連接，第一結(jié)構(gòu)與第八結(jié)構(gòu)通過構(gòu) 成惠斯通電橋從而導(dǎo)電連接，第二結(jié)構(gòu)與第七結(jié)構(gòu)通過構(gòu)成惠斯通電橋從而導(dǎo)電連接。4. 如權(quán)利要求1所述的MEMS傳感器，其特征在于，所述第一導(dǎo)熱薄膜的材料為二氧化 硅，第二導(dǎo)熱薄膜的材料為氮化硅。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK205593561SQ201620233581
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日
【發(fā)明人】陶智, 李秋實(shí), 李海旺, 譚嘯, 徐天彤, 余明星
【申請(qǐng)人】北京航空航天大學(xué)