[发明专利]热式流量传感器及其制作方法

说明书

本申请公开了一种热式流量传感器及其制作方法，所述热式流量传感器包括：上游热敏元件和下游热敏元件，分立形成在基底的表面；加热电阻，形成在基底的表面并位于上游热敏元件和下游热敏元件之间，用于通电加热上游热敏元件和下游热敏元件；通孔，沿垂直于基底的表面的方向，形成在加热电阻中，以使加热电阻形成第一电阻和第二电阻，第一电阻位于加热电阻面向上游热敏元件的一端，第二电阻位于加热电阻面向下游热敏元件的一端，第一电阻和第二电阻对称且并联。本申请可以解决现有热式流量传感器因热量扩散不均匀而影响测量精度的问题，同时可以提高传感器的灵敏度。

技术领域

本申请属于传感技术领域，具体涉及一种热式流量传感器及其制作方法。

背景技术

随着社会的发展，人们对传感器的要求越来越高，例如，要求传感器具有体积小、响应时间快、性能稳定等特点，而热分布式MEMS流量传感器可以满足上述需求。热式流量传感器主要有一路加热电阻与两路测温元件组成，通过保持加热电阻的恒定功率，根据不同流速下，上下游的测温元件反应的温度差来进行流量的测量。为了保证测量精度，热分布式MEMS流量传感器对工艺要求较高，但是仍然会因为工艺偏差等原因导致加热电阻的热量扩散不均匀，导致两路测温元件温度偏差，从而影响测量精度。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种热式流量传感器及其制作方法，以解决现有热式流量传感器检测因热量扩散不均匀而影响测量精度的问题，同时可以提高传感器的灵敏度。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种热式流量传感器，包括：

上游热敏元件和下游热敏元件，分立形成在基底的表面；

加热电阻，形成在所述基底的表面并位于所述上游热敏元件和所述下游热敏元件之间，用于通电加热所述上游热敏元件和所述下游热敏元件；

通孔，沿垂直于基底的表面的方向，形成在所述加热电阻中，以使所述加热电阻形成第一电阻和第二电阻，所述第一电阻位于所述加热电阻面向所述上游热敏元件的一端，所述第二电阻位于所述加热电阻面向所述下游热敏元件的一端，所述第一电阻和所述第二电阻对称且并联。

可选地，所述第一电阻与所述上游热敏元件之间及所述第二电阻与所述下游热敏元件之间均设有导热层。

可选地，所述导热层的材料为氮化硅、氧化铝、氮化铝、氧化镁或氮化硼。

可选地，所述基底的背面设有腔体，所述加热电阻位于所述基底的对应所述腔体的位置。

可选地，所述基底包括衬底，所述衬底的表面设有支撑层，所述上游热敏元件、所述下游热敏元件和所述加热电阻位于所述支撑层的表面，所述衬底的背面设有所述腔体并暴露所述支撑层。

可选地，所述基底的表面还设有环境电阻，用于通电发热形成高温，以去除热式流量传感器表面的水汽和气体残留。

可选地，所述环境电阻包括上游蛇形电阻和下游蛇形电阻，所述上游蛇形电阻位于所述上游热敏元件的上游，所述下游蛇形电阻位于所述下游热敏元件的下游。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种热式流量传感器的制作方法，包括：

提供基底；

在所述基底的表面上形成加热电阻以及位于所述加热电阻相对两侧的上游热敏元件和下游热敏元件；

沿垂直于基底的表面的方向，在所述加热电阻中形成有通孔，以使所述加热电阻形成第一电阻和第二电阻，所述第一电阻位于所述加热电阻面向所述上游热敏元件的一端，所述第二电阻位于所述加热电阻面向所述下游热敏元件的一端，所述第一电阻和所述第二电阻对称且并联。

可选地，所述提供基底，包括：

提供衬底；

在所述衬底的表面形成氧化硅层；