[發明專利]壓力傳感器

無效

• 申請號: 201210395744.9
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN103776568A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 張新偉;夏長奉;李祥;蘇巍
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華半導體有限公司
• 主分類號: G01L1/18
• 分類號: G01L1/18;G01L9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及傳感器，具體涉及一種微機電系統MEMS技術的壓力傳感器。?

背景技術

壓力傳感器的應用范圍非常廣泛，包括石化、液壓、食品、醫藥、機械、采礦、電器以及醫療儀器等，幾乎遍及各行各業。?

目前，壓力傳感器通過由做在硅膜上的由應力引起電阻阻值變化的壓力敏感元件。該傳感器在工作溫度升高時，硅膜的壓阻系數降低，從而導致在相同壓力下器件的輸出信號降低（也即是器件的靈敏度下降）。例如：如圖1（a）所示的P型硅的壓阻系數隨著摻雜濃度和溫度的變化趨勢圖，圖1（b）所示的N型硅的壓阻系數隨著摻雜濃度和溫度的變化趨勢圖。籍此，表明該類壓力傳感器存在溫度特性，尤其對于一些高要求應用場合（例如：高溫高壓等特殊場合），特別要求壓力傳感器的這種溫度特性很小，甚至沒有。?

有鑒于此，有必要提出一種改善壓力傳感器的溫度特性靈敏度的新型壓力傳感器。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種可改善溫度特性靈敏度的壓力傳感器。?

為實現以上目的或者其他目的，本發明提供如下技術方案：?

一種壓力傳感器包括硅杯、壓敏電阻、絕緣層和金屬膜；其中，所述硅杯包括位于該硅杯上部的感壓膜和位于該硅杯側邊的支撐架；所述壓敏電阻位于該硅杯的感壓膜邊界內；所述絕緣層覆蓋于所述硅杯上表面；所述金屬膜位于所述感壓膜上方。

按照本發明一實施例，其中，所述金屬膜是圓形或多邊形。?

進一步地，所述金屬膜是矩形。?

按照本發明一實施例，其中，所述金屬膜的材料選自Al、Au、Ti、Cu中的一種或多種。?

按照本發明一實施例，其中，所述金屬膜設置于所述絕緣層之上，由所述絕緣層將其與所述感壓膜隔開。?

按照本發明一實施例，其中，所述絕緣層的材料為二氧化硅或氮化硅。?

按照本發明一實施例，其中，所述壓敏電阻介于所述感壓膜與所述絕緣層之間，由位于其兩端的電阻引出端引出。?

按照本發明一實施例，其中，所述硅杯還設有襯底引出端，該襯底引出端位于所述硅杯的支撐架上方。?

按照本發明一實施例，其中，所述壓力傳感器還包括與所述硅杯下方通過鍵合封接工藝連接在一起的密封片。?

進一步地，所述密封片材料為玻璃片或單晶硅片。?

本發明的技術效果是，該壓力傳感器利用金屬具有熱脹冷縮的特性，在感壓膜上方放置金屬膜，通過金屬膜在溫度升高時變長，迫使硅杯上感壓膜發生更大變形來抵消或減少因使用溫度升高使傳感器輸出信號減小的問題。改善壓力傳感器的因使用溫度的升高而使輸出信號減小的技術問題。此外，本發明還在硅杯上設置襯底引出端，以有利于該壓力傳感器信號的輸出效果。?

附圖說明

從結合附圖的以下詳細說明中，將會使本發明的上述和其他目的及優點更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的標號表示。?

圖1（a）是P型硅的壓阻系數隨著摻雜濃度和溫度的變化趨勢圖。?

圖1（b）是N型硅的壓阻系數隨著摻雜濃度和溫度的變化趨勢圖。?

圖2是本發明一實施例的壓力傳感器的俯視圖。?

圖3是圖2在本發明一實施例的壓力傳感器的主視圖。?

圖4是圖2在本發明一實施例中壓力傳感器的剖面圖。?

具體實施方式

本發明以下結合附圖和實施例作詳細說明：?

圖2是本發明一實施例的壓力傳感器的俯視圖；圖3是圖2中壓力傳感器的主視圖；圖4是圖2中壓力傳感器的剖面圖。本實施例通過圖2、圖3和圖4對壓力傳感器進行說明。本實施例的原理是：采用一種由做在感壓膜上的由應力引起電阻阻值變化的壓敏電阻以及利用了金屬的熱脹冷縮的特性來對壓力傳感器進行信號補償，也就是通過傳感器溫度的升高，讓金屬膜變長，從而迫使硅杯上的感壓膜發生更大的形變以使輸出信號增加，這樣也就能相互抵消或減少因溫度升高造成的傳感器輸出信號減小。

如圖2所示，本發明提供的壓力傳感器，主要由硅杯20、壓敏電阻30、絕緣層40和金屬膜50組成。?