[发明专利]基于金金键合工艺的热式风速风向传感器及其制备方法

摘要

本发明公开一种基于金金键合工艺的热式风速风向传感器，包括陶瓷芯片和减薄硅芯片，减薄硅芯片位于陶瓷芯片的下方，在减薄硅芯片的上表面四边对称分布设有4个热传感测温元件，在陶瓷芯片的下表面上设有4个加热元件，陶瓷芯片与减薄硅芯片之间利用金凸点的金金键合工艺实现电气连接和热连接，在减薄硅芯片上设有空腔，用于对硅芯片衬底进行减薄、加热元件与减薄硅芯片之间的热隔离以及释放后陶瓷芯片上电引出金凸点的露出。整个传感器的制备过程，所使用的制备工艺与集成电路工艺兼容，后处理工艺简单，封装采用金金键合技术实现传感器的圆片级封装并利用湿法腐蚀技术实现圆片级释放。

主权项

基于金金键合工艺的热式风速风向传感器，包括陶瓷芯片（1）和减薄硅芯片（28），减薄硅芯片（28）位于陶瓷芯片（1）的下方，在减薄硅芯片（28）的上表面四边对称分布设有4个热传感测温元件（19），每个热传感测温元件上热连接有2个下热连接焊盘（23）且每个热传感测温元件电连接有2个下电连接焊盘（22），在下热连接焊盘（23）上设置有下热连接金凸点（24），在下电连接焊盘（22）上设置有下电连接金凸点（25），在陶瓷芯片（1）的下表面上设有与每个下热连接焊盘相对应的上热连接金凸点（12）和上热连接焊盘（6）以及每个下电连接焊盘相对应的上电连接金凸点（11）和上电连接焊盘（5），其特征在于在减薄硅芯片（28）上表面位于4个热传感测温元件中间位置设有，在4个热传感测温元件（19）四周位置与陶瓷芯片（1）上电引出金凸点（10）相对应区域设置有空腔（27），空腔（26）和空腔（27）的深度为30微米至50微米，空腔（26）用于加热元件（7）与减薄硅芯片（28）之间的热隔离，空腔（27）用于最后圆片级释放时，陶瓷芯片（1）上电引出金凸点（10）的露出，加热元件（7）设在陶瓷芯片（1）的下表面上。