[发明专利]用于监测流体输送的集成传感器

权利要求书

1.一种用于流体流应用的传感器，包括：

入口室，被配置为从第一导管接收流体流；

出口室，被配置为将流体流提供给第二导管；

隔膜，布置在基底的第一表面上并且将入口室与出口室分隔开作为隔膜的入口室侧和出口室侧，所述隔膜包括流体通道，以允许流体流从入口室去往出口室；

布置在隔膜上的电路部件，所述电路部件具有被配置为根据隔膜的变形而改变的电学属性；

第一电极对，沉积在隔膜的出口室侧上的所述基底的第二表面上，所述第一电极对被配置为与所述流体流中的流体接触并测量所述流体的电学属性；

第二电极对，沉积在所述基底上并且通过钝化层与所述流体流中的流体分隔开，所述第二电极对被配置为通过确定流体的电容来测量所述流体中的气泡含量，所述流体的电容指示流体的介电属性；以及

在所述基底上形成并与电路部件耦合的第一导体，所述第一导体被配置为基于电路部件的电学属性的变化提供电信号，

其中隔膜包括形成在基底上的外延层。

2.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述电路部件是压阻元件，并且所述电路部件的电学属性是电阻。

3.根据权利要求1所述的传感器，还包括布置在第二隔膜上的第二电路部件，所述第二隔膜将所述入口室或所述出口室中的一个与大气压力隔开，所述第二电路部件被配置为根据第二隔膜的变形，改变第二电路部件的电学属性。

4.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述基底包括半导体材料，并且所述隔膜包括在所述半导体材料上生长的外延层。

5.根据权利要求1所述的传感器，还包括形成在所述基底上的第二导体，所述第二导体被配置为从温度传感器接收信号，其中，所述信号用于测量所述流体流中的流体的温度。

6.一种用于制造权利要求1所述的传感器的方法，所述方法包括：

在基底上生长外延层，其中形成外延层包括选择性地注入掺杂剂原子以形成对外延层中的应变敏感的电气部件；

在外延层上形成隔膜，所述隔膜具有所选择以使得隔膜的相对侧之间的压力差在外延层中引起应变的厚度；

形成穿过隔膜的流体通道；

将入口配件附接到基底，以在隔膜的第一侧上形成入口室；

将出口配件附接到基底，以在隔膜的第二侧上形成出口室；以及

将电连接器结合到电气部件。

7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括，在所述基底上形成温度传感部件。

8.根据权利要求6所述的方法，进一步包括，将金属化层沉积到所述基底的选定区域，以形成电导率传感器。

9.根据权利要求6所述的方法，进一步包括，在所述隔膜上方沉积金属化层和钝化层以形成与所述电气部件的电接触。

10.根据权利要求6所述的方法，进一步包括，在所述基底上沉积钝化层，以及在所述基底中蚀刻所述钝化层。

11.根据权利要求6所述的方法，进一步包括，形成将大气压力与所述出口室分隔开的第二隔膜，以及在所述第二隔膜上形成第二电气部件，以测量来自所述第二隔膜中的第二应变的流体压力。

12.根据权利要求6所述的方法，其中形成隔膜包括：从所述基底的后端到所述外延层来蚀刻所述基底。