用于监测流体输送的集成传感器的制作方法

本公开内容总体上涉及用于流体流测量和控制的装置和方法。更具体地，本公开内容涉及在流体输送应用中使用微机电移动系统(mems)来测量流体流参数的装置和方法。

背景技术：

1、用于流体输送的许多方法涉及对与流体流控制相关的多个流体流参数的测量。这些参数中的一些参数在医学应用(例如，血管内药物输送、皮下药物输送等)的情况下特别相关。除了测量多个参数之外，还期望提供易于处理的紧凑外形尺寸，并且便于移动和接近设备(例如，医疗应用中的医疗保健提供者、患者等)。通常，测量多个流体参数的设备不是紧凑的，并且包括妨碍其在需要容易接近的应用(例如，医疗设施中的急诊室等)中使用的运动部件。

技术实现思路

1、在第一实施方式中，提出了一种用于流体流应用的传感器。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；以及隔膜，将入口室与出口室分隔开，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。传感器还包括：布置在隔膜上的电路部件，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；以及在基底上形成并与电路部件耦合的导体，基于电路部件的电学属性的变化提供电信号。隔膜包括形成在基底上的外延层。

2、在一些实施方式中，提出了一种用于制造传感器的方法。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；以及在外延层上形成隔膜，隔膜具有所选择的厚度，以使得隔膜的相对侧之间的压力差在外延层中引起应变。所述方法还包括：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。

3、在另外的实施方式中，提出了一种用于控制流体流的方法。方法包括：提供通过传感器的流体流，所述传感器包括将入口室与出口室隔开的隔膜，隔膜包括流体通道，其中隔膜包括在基底上形成的外延层；以及向隔膜上的压阻部件提供电力，其中压阻部件被配置为测量将入口室与出口室分隔开的隔膜的变形。方法还包括：基于隔膜上的压阻部件的电学属性的变化，检测隔膜的变形；基于隔膜的变形，获得流过传感器的流体流的流速；以及使用控制器，基于流速来修改流体流参数。

技术特征：

1.一种用于制造在流体流应用中使用的传感器组件的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电气部件被形成为一个或多个压阻元件。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电气部件被设置在所述入口室内的所述隔膜的第一侧上。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，在所述基底的第一侧上形成温度传感部件。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述温度传感部件被形成在所述外延层中。

6.根据权利要求4所述的方法，进一步包括，在所述基底的第一侧上形成第二电连接器，所述第二电连接器被连接到所述温度传感部件。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述隔膜通过从所述基底的第二侧进行深硅蚀刻而形成。

8.根据权利要求1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8所述的方法，其中，所述金属化层被形成为在所述出口室内的所述基底的第二侧上的一个或多个电极。

10.根据权利要求1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，以形成电容传感器。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述金属化层被形成为所述出口室内的所述基底的侧壁上的一个或多个电极，所述侧壁设置在所述基底的第一侧和第二侧之间。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括，在所述金属化层上方沉积钝化层，所述钝化层将所述金属化层与所述出口室中的流体分隔开。

13.根据权利要求1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。

14.根据权利要求1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。

15.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，在所述入口室外部的所述基底的第一侧上形成第二隔膜，所述第二隔膜将大气压力与所述出口室分隔开。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括，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应变的流体压力。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括，在所述基底的第一侧上形成第二电连接器，所述第二电连接器被连接到所述第二电气部件。

18.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，在所述基底的第一侧上形成钝化层，以将所述电气部件与所述入口室中的流体隔离。

19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述入口配件和所述出口配件通过粘合部分附接到所述基底的第一侧和第二侧。

20.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，将所述传感器组件封装在壳体中。

技术总结提供了一种用于流体流应用的传感器。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；以及隔膜，将入口室与出口室分隔开，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。传感器还包括：布置在隔膜上的电路部件，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；以及在基底上形成并与电路部件耦合的导体，基于电路部件的电学属性的变化提供电信号。隔膜包括形成在基底上的外延层。还提出了用于制造和使用上述传感器的方法。技术研发人员：蒂莫西·亚当·沃尔什,克里斯蒂安·桑德曼受保护的技术使用者：康尔福盛303公司技术研发日：技术公布日：2024/1/5