[發明專利]一種梁膜四島結構微壓高過載傳感器芯片

有效

• 申請號: 201210071278.9
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN102636298A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 趙玉龍;于忠亮;孟夏薇;劉巖;張學鋒;田邊
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01L1/18
• 分類號: G01L1/18
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種梁膜四島結構微壓高過載傳感器芯片，包括硅基底(1)，其特征在于：硅基底(1)上加工有四個質量塊(4-1)、(4-2)、(4-3)、(4-4)、四根單梁(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)及十字梁(3-5)，質量塊(4-1)、(4-2)、(4-3)、(4-4)通過四根單梁(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)與硅基底(1)連接，質量塊(4-1)、(4-2)、(4-3)、(4-4)之間通過十字梁(3-5)連接，將硅基底(1)、質量塊(4-1)、(4-2)、(4-3)、(4-4)、四根單梁(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)及十字梁(3-5)圍成的空間加工成10～30μm薄膜(2)，硅基底(1)的背面與Pyrex7740玻璃(5)鍵合，將質量塊(4-1)、(4-2)、(4-3)、(4-4)的背面減薄，使質量塊(4-1)、(4-2)、(4-3)、(4-4)與Pyrex7740玻璃(5)之間在真空環境下留有5～10μm的間隙，同時將Pyrex7740玻璃(5)上的防吸附電極(9-1)、(9-2)、(9-3)、(9-4)插入鍵合區域(10)，將薄膜(2)、質量塊(4-1)、(4-2)、(4-3)、(4-4)和Pyrex7740玻璃(5)之間形成的腔體抽真空，在硅基底(1)的正面，四個壓敏電阻條(6-1)、(6-2)、(6-3)、(6-4)按照四根單梁(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)上的應力分布規律均布置在靠近其根部處，且沿著壓阻系數最大的兩晶向，四個壓敏電阻條(6-1)、(6-2)、(6-3)、(6-4)通過硅基底(1)上的金屬引線(8)相互連接組成半開環惠斯通電橋，電橋的輸出端與硅基底(1)上的焊盤(7)相連。

2.根據權利要求1所述的一種梁膜四島結構微壓高過載傳感器芯片，其特征在于：所述的四根單梁(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)及十字梁(3-5)厚度為10～40μm。

3.根據權利要求1所述的一種梁膜四島結構微壓高過載傳感器芯片，其特征在于：所述的四個壓敏電阻條(6-1)、(6-2)、(6-3)、(6-4)均由四折相同的電阻條組成，并且沿相互垂直的兩晶向。

4.根據權利要求1所述的一種梁膜四島結構微壓高過載傳感器芯片，其特征在于：所述的焊盤(7)采用Ti-Pt-Au多層引線技術。

5.根據權利要求1所述的一種梁膜四島結構微壓高過載傳感器芯片，其特征在于：所述的金屬引線(8)采用Ti-Pt-Au多層引線技術。

6.根據權利要求1所述的一種梁膜四島結構微壓高過載傳感器芯片，其特征在于：所述的防吸附電極(9-1)、(9-2)、(9-3)、(9-4)采用Cr材料，防吸附電極(9-1)、(9-2)、(9-3)、(9-4)為梳齒狀，與質量塊(4-1)、(4-2)、(4-3)、(4-4)的接觸面積小。