[发明专利]基于衬底转移工艺的热式风速风向传感器及其封装方法

权利要求书

1.一种基于衬底转移工艺的热式风速风向传感器封装方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)制备陶瓷基板(7)和基于硅衬底(1)的传感芯片，基于硅衬底(1)的传感芯片的结构为：在硅衬底(1)上设置有二氧化硅绝热层(2)，在二氧化硅绝热层(2)的正面设置有加热元件(3)、测温元件(4)和焊盘(5)；基于硅衬底(1)的传感芯片制备过程如下：

(11)在硅衬底(1)上氧化或淀积一层二氧化硅绝热层(2)；

(12)在二氧化硅绝热层(2)上加工生长金属层；

(13)利用光刻和刻蚀工艺对金属层进行图形化；

(14)去除光刻胶形成加热元件(3)、测温元件(4)和焊盘(5)；

(2)将二氧化硅绝热层(2)的正面和陶瓷基板(7)的正面之间通过粘合剂胶体(6)实现基于粘合剂的低温键合圆片级封装；

(3)使用腐蚀与研磨的方法完全去除硅衬底(1)，通过光刻和反应离子刻蚀技术刻蚀二氧化硅层绝热层(2)的对应焊盘(5)的区域，使焊盘(5)露出来。

2.根据权利要求1所述的基于衬底转移工艺的热式风速风向传感器封装方法，其特征在于：所述步骤(2)中，键合过程环境温度低于400℃，与CMOS工艺兼容。

3.根据权利要求1所述的基于衬底转移工艺的热式风速风向传感器封装方法，其特征在于：所述步骤(12)中，金属层为金属铝层。

4.一种采用权利要求1的方法制备的基于衬底转移工艺的热式风速风向传感器，其特征在于：包括陶瓷基板(7)和传感芯片，传感芯片包括二氧化硅绝热层(2)，在二氧化硅绝热层(2)的正面设置有加热元件(3)、测温元件(4)和焊盘(5)，二氧化硅绝热层(2)的正面和陶瓷基板(7)的正面通过粘合剂胶体(6)实现基于粘合剂的低温键合圆片级封装；粘合剂胶体(6)为导热材质。

5.根据权利要求4所述的基于衬底转移工艺的热式风速风向传感器，其特征在于：所述传感芯片中：加热元件(3)以传感芯片的中心为中心均匀分布并形成中心对称结构，形成温度场；测温元件(4)同样以传感芯片的中心为中心均匀分布并形成对称结构，且测温元件(4)设置在加热元件(3)的外侧，用以感应温度场的分布；通过相对的测温元件(4)上的热温差来反应风速和风向信息。