[发明专利]微流体流量计及其制作方法

权利要求书

1.一种微流体流量计的制作方法，其特征在于，所述微流体流量计的制作方法包括：

1）提供一半导体衬底，基于CMOS工艺于所述半导体衬底中制作第一温度传感器、第二温度传感器、加热单元及信号处理电路，其中，所述第一温度传感器与所述第二温度传感器设置于所述加热单元两侧；

2）基于MEMS工艺制作通过所述第一温度传感器、所述加热单元及所述第二温度传感器的微通道；以及

3）于半导体衬底背面刻蚀出与所述加热单元位置对应的空腔，以降低所述加热单元的热量损失；

所述信号处理电路包括：第一放大电路，第二放大电路，加法器、减法器及延时电路，所述第一温度传感器及所述第二温度传感器分别经所述第一放大电路及所述第二放大电路进行放大后进行信号运算，通过所述减法器的相减信号输出为流体流量信号，相减信号的极性表示流体流向，绝对值大小表示流体流量，通过所述加法器的相加信号再经过所述延时电路进行180度延迟后，反馈控制所述加热单元，形成共模负反馈。

2.根据权利要求1所述的微流体流量计的制作方法，其特征在于：对所述微通道的流体进行流量检测时，开启所述加热单元，所述第一温度传感器与所述第二温度传感器的热传输正比于所述微通道中所述流体的流量，基于所述第一温度传感器与所述第二温度传感器的差值获得所述流体的流量值。

3.根据权利要求2所述的微流体流量计的制作方法，其特征在于：所述信号处理电路用于对所述第一温度传感器、所述加热单元及所述第二温度传感器进行信号处理，并进行运算以获得所述流体的流量值。

4.根据权利要求1所述的微流体流量计的制作方法，其特征在于：步骤2）包括：

2-1）于所述半导体衬底上形成微通道的侧壁材料；

2-2）对所述侧壁材料进行图形化处理，形成通过所述第一温度传感器、所述加热单元及所述第二温度传感器的微沟槽侧壁；以及

2-3）于所述微沟槽侧壁上覆盖干膜结构，以形成所述微通道。

5.根据权利要求4所述的微流体流量计的制作方法，其特征在于：所述微通道的侧壁材料包含聚合物、硅及玻璃所组成群组中的一种。

6.根据权利要求4所述的微流体流量计的制作方法，其特征在于：所述微通道的侧壁材料包含光敏聚合物，步骤2-2）采用光刻工艺对所述光敏聚合物进行图形化处理。

7.根据权利要求6所述的微流体流量计的制作方法，其特征在于：所述光敏聚合物包含光敏聚酰亚胺。

8.一种微流体流量计，其特征在于，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底具有第一温度传感器、第二温度传感器、加热单元及信号处理电路，其中，所述第一温度传感器与所述第二温度传感器设置于所述加热单元两侧，所述信号处理电路包括：第一放大电路，第二放大电路，加法器、减法器及延时电路，所述第一温度传感器及所述第二温度传感器分别经所述第一放大电路及所述第二放大电路进行放大后进行信号运算，通过所述减法器的相减信号输出为流体流量信号，相减信号的极性表示流体流向，绝对值大小表示流体流量，通过所述加法器的相加信号再经过所述延时电路进行180度延迟后，反馈控制所述加热单元，形成共模负反馈；

微通道，通过所述第一温度传感器、所述加热单元及所述第二温度传感器；以及

空腔，形成于所述半导体衬底背面且与所述加热单元位置对应，以降低所述加热单元的热量损失。

9.根据权利要求8所述的微流体流量计，其特征在于：对所述微通道的流体进行流量检测时，开启所述加热单元，所述第一温度传感器与所述第二温度传感器的热传输正比于所述微通道中所述流体的流量，基于所述第一温度传感器与所述第二温度传感器的差值获得所述流体的流量值。

10.根据权利要求9所述的微流体流量计，其特征在于：所述信号处理电路用于对所述第一温度传感器、所述加热单元及所述第二温度传感器进行信号处理，并进行运算以获得所述流体的流量值。