[发明专利]一种MEMS热式流速传感器封装装置

说明书

本发明涉及一种MEMS热式流速传感器封装装置，包括封装盖体、封装隔板和封装基体，所述封装盖体设有放置薄膜驱动模块的第一腔体，以及放置MEMS热式流速传感器芯片的第二腔体，所述封装隔板设有与第一腔体对应的薄膜，以及与第二腔体对应的芯片流体通孔，所述封装基体设有流体凹槽、流体进口通道和流体出口通道，所述流体凹槽包括薄膜接触部和芯片接触部，所述薄膜接触部连通流体出口通道，所述芯片接触部连通流体进口通道，所述流体出口通道的截面面积小于薄膜的面积，所述芯片接触部与芯片流体通孔连通，所述封装盖体、封装隔板和封装基体依次固定连接。与现有技术相比，灵敏度高、反应速度快、体积更小、均一性好，且可用于腐蚀性气体的检测。

技术领域

本发明涉及MEMS传感器封装领域，尤其是涉及一种MEMS热式流速传感器封装装置。

背景技术

随着现代科技的发展和生产力的进步，流速测量在航空航天、气象学、生物医疗等方面有了更多、更深入的需求。然而，传统的流速传感器具有体积大、易受环境温度影响等不足，其应用场景较为局限。近年来，随着微机电系统(MEMS)加工工艺发展，传感器不断小型化，基于MEMS工艺制备的MEMS热式流速传感器在性能上有了大幅度的提升，具有体积小、灵敏度高、精度高等优点，在各个方面得到广泛应用。

MEMS加工工艺制备得到的流速传感器通常需要进行封装才能实际应用，对于MEMS热式流速传感器的封装是一直以来的难题，MEMS热式传感器主要基于热学原理，其封装材料在对传感器起保护作用的同时要满足一定的热传导性能，目前常见的MEMS流速传感器封装多为陶瓷或玻璃封装而成，常见的多用粘合剂连接，这样的封装工艺使得其均匀性、稳定性和一致性较差，其材料也无法支撑传感器用于某些腐蚀性、活性气体的流速检测。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种MEMS热式流速传感器封装装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种MEMS热式流速传感器封装装置，包括封装盖体、封装隔板和封装基体，所述封装盖体设有放置薄膜驱动模块的第一腔体，以及放置MEMS热式流速传感器芯片的第二腔体，所述封装隔板设有与第一腔体对应的薄膜，以及与第二腔体对应的芯片流体通孔，所述封装基体设有流体凹槽、流体进口通道和流体出口通道，所述流体凹槽包括薄膜接触部和芯片接触部，所述薄膜接触部连通流体出口通道，所述芯片接触部连通流体进口通道，所述流体出口通道的截面面积小于薄膜的面积，所述芯片接触部与芯片流体通孔连通，所述封装盖体、封装隔板和封装基体依次固定连接，流体依次通过流体进口通道、芯片流体通孔、第二腔体和流体出口通道，薄膜驱动模块带动薄膜运动，薄膜运动使流体出口通道开启或关闭，从而使第二腔体的流体处于平衡状态。

所述封装盖体、封装隔板和封装基体通过螺栓固定连接。

所述的薄膜驱动模块为压电陶瓷阵列。

所述封装盖体的上方设有与第一腔体对应的玻璃块，所述玻璃块与封装盖体固定连接。

所述流体出口通道在流体凹槽的薄膜接触部延伸形成阀座，所述阀座的高度小于流体凹槽的深度。

所述薄膜的尺寸与第一腔体的截面的尺寸相适应，薄膜接触部的尺寸与薄膜的尺寸相适应。

所述的薄膜接触部设有垫圈。

所述的流体进口通道连通流体进口，所述流体出口通道连通流体出口，所述流体进口和流体出口均设有外螺纹。

所述的薄膜为氮化铝薄膜。

所述封装盖体为不锈钢封装盖体，所述封装隔板为不锈钢封装隔板，所述封装基体为不锈钢封装基体。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：