[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

摘要

本发明公开了一种基于衬底转移工艺的热式风速风向传感器及其封装方法，在保证了与传统CMOS工艺完全兼容的同吋，利用导热粘合剂胶体将陶瓷基板和传感芯片进行键合，通过腐蚀或研磨的方法去掉硅衬底后，能够完全消除传感器加热元件产生的热量在硅基芯片中的热传导；同时传感结构处于陶瓷基板和二氧化硅层之间，由于二氧化硅层具有极低的热传导系数，陶瓷基板具有较大的热传导系数，因此加热元件产生的绝大部分热量均通过导热胶和陶瓷基板向上进行热传导并通过强迫热对流效应与外界环境进行热交换，绝大部分的热量均用于感知外界环境中风速风向的变化，因此由于热传导效应造成的热损失会很小，使传感器能够在低功耗条件下获得较大的敏感信号。

主权项

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。