[发明专利]一种全集成型风速传感器

摘要

本发明属于电子材料与元器件技术领域，提出了一种全集成型风速传感器。由基板、两个相同的超声波发生模块和两个相同的超声波接收模块构成。基板由Si衬底，Si衬底键合层和集成电路构成；超声波接收模块由接收Si柱，制备孔，方孔，上、下电极，接收压电体及接收键合层构成；超声波发生模块由发生Si柱，聚音孔，发声单元及发生键合层组成。超声波发生模块与对应的接收模块构成一组收发系统，共2组。超声波发生模块和接收模块与基板形成机械连接，与集成电路形成电气连接。本发明具有体积小，集成度高，完全兼容现有的集成电路工艺，测量精度高，制备成本低的优点，有效的拓展了风速测量技术的应用范围。

主权项

1.一种全集成型风速传感器，包括基板、两个相同的超声波发生模块和两个相同的超声波接收模块，其特征在于：所述超声波发生模块和超声波接收模块设置于基板上，超声波发生模块的发声面与超声波接收模块的接收面相对应，形成一对收发系统，共计两对；两对收发系统形成的两条连线长度相同，并相互垂直成十字形，垂足为两条连线中点；所述基板由Si衬底、设置在Si衬底上的集成电路和设置在Si衬底上的Si衬底键合层构成；集成电路用于处理由超声信号转变成的电信号，制备在Si衬底上，与Si衬底键合层不相交；超声波发生模块和超声波接收模块的键合层与Si衬底键合层相适应，并通过金锡键合工艺与Si衬底键合层键合，形成机械连接，通过金丝键合使其与集成电路形成电气连接；所述超声波发生模块由发声Si柱、发射孔、发声单元和发生键合层构成；发射孔设置在发声Si柱上，发声单元设置在发射孔内，发声Si柱底部设有发生键合层；所述发声单元通过对其两面施加高频电信号，产生高频振动，从而产生超声波；所述超声波接收模块由接收Si柱、接收孔、方孔、下电极、接收压电体、上电极和接收键合层构成；方孔设置在接收Si柱上，接收孔设置在接收Si柱上，接收孔内从下至上依次设置有下电极、接收压电体和上电极；接收Si柱底部设有接收键合层；下电极、接收压电体和上电极共同组成超声波接收单元，使音频信号转变为电信号。