气体流量的测量在工业过程控制、汽车、航空航天等领域有重要的意义。热膜式气体流量传感器由于其在测量精度、响应速度和可靠性上相对于传统的体积流量传感器的优势得到了快速的发展。目前，热膜式气体流量传感器运用最多的领域是汽车发动机电控燃油喷射系统，热膜式气体流量传感器通过检测汽车发动机空气的进气量将信号传到汽车发动机的电子控制单元以控制汽车发动机喷油量，使得发动机拥有良好的燃油效率。本文通过对热膜式气体流量传感器的基本原理和工作特性进行研究，设计了一种带环境温度补偿的基于热分布原理的硅基气体流量传感器芯片，该芯片可以用于汽车发动机电控燃油喷射系统，对传感器芯片的加工工艺流程进行设计并根据设计的工艺流程完成了传感器芯片的制作。本文主要研究内容如下：（1）分析热膜式气体流量传感器的基本原理，利用传热学知识推导其质量流量测量原理，对传感器测量电路的类型进行分析得到加热电阻电信号和气体流量的关系，分析并比较了加热电路恒温差和恒功率两种工作模式在气体流量测量过程中的优缺点，对传感器环境温度补偿的原理进行研究。设计了一种带环境温度补偿的基于热分布原理的硅基气体流量传感器芯片，该芯片在小流量和流量微小变化时拥有较高的测量精度；（2）利用ANSYS有限元仿真软件的热分析模块和流场分析模块对传感器芯片进行设计，确定传感器加热电阻、测温电阻和环境温度电阻的阻值，加热电阻的加热功率以及各个电阻之间的距离，研究了氮化硅薄膜和悬浮薄膜结构对传感器功耗和测量精度的影响。（3）设计热膜式气体流量传感器的加工工艺流程和工艺参数，利用MEMS加工技术完成传感器芯片的制作。