[發明專利]一種無源無線溫度氣壓集成傳感器

有效

• 申請號: 201210499018.1
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN103017823A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 黃見秋;黃慶安;張聰
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種無源無線溫度氣壓集成傳感器，其特征在于，該傳感器采用方形膜電容式氣壓傳感器和懸臂梁電容式溫度傳感器，包括從下至上依次連接的玻璃襯底（1）、半導體襯底（2）、下介質層（3）、下金屬層（4）、中間介質層（5）、中間金屬層（6）、上介質層（7）和上金屬互連線（8），

所述半導體襯底（2）包括基底、設置在所述基底上表面的氣壓傳感器下電極（21）、位于所述氣壓傳感器下電極（21）一側并與之連接的引線（22）、位于氣壓傳感器下電極（21）另一側的溫度傳感器支撐梁（23），所述氣壓傳感器下電極（21）和引線（22）的材質為重摻雜半導體，

所述下介質層（3）上設置有位于引線（22）上方的下介質通孔（31）和位于溫度傳感器支撐梁（23）上方的下介質梁（32），

所述下金屬層（4）包括第一螺旋電感（41）、位于所述第一螺旋電感（41）環繞的區域內的氣壓傳感器上電極（42）和溫度傳感器下電極（43），所述溫度傳感器下電極（43）位于下介質梁（32）的上方，所述氣壓傳感器上電極（42）的一端與第一螺旋電感（41）的內側端部連接，

所述中間介質層（5）上設置有位于溫度傳感器下電極（43）上方的中間介質梁（51）和中間介質通孔（52），

所述中間金屬層（6）包括溫度傳感器上電極（61）和環繞所述溫度傳感器上電極（61）并與之相連的第二螺旋電感（62），所述溫度傳感器上電極（61）位于所述中間介質梁（51）的上方，

所述上介質層（7）上設置有位于溫度傳感器上電極（61）上方的上介質梁（71）、位于所述上介質梁（71）一側的上介質第一通孔（72）和上介質第二通孔（73），

所述上金屬互連線（8）位于所述上介質第一通孔（72）和上介質第二通孔（73）之間，上金屬互連線（8）的一端通過上介質第一通孔（72）和中間介質通孔（52），與溫度傳感器下電極（43）連接，另一端通過上介質第二通孔（73）與第二螺旋電感（62）的外側端部連接，

所述引線（22）的一端與氣壓傳感器下電極（21）連接，另一端通過下介質通孔（31）與第一螺旋電感（41）的外側端部連接。

2.根據權利要求1所述的無源無線溫度氣壓集成傳感器，其特征在于，所述的氣壓傳感器下電極（21）、下介質層（3）和氣壓傳感器上電極（42）形成方形膜電容式氣壓傳感器，所述方形膜電容式氣壓傳感器與第一螺旋電感（41）連成壓敏諧振回路，所述的溫度傳感器下電極（41）、中間介質梁（51）和溫度傳感器上電極（61）形成懸臂梁電容式溫度傳感器，所述懸臂梁電容式溫度傳感器與第二螺旋電感（62）連成熱敏諧振回路。

3.根據權利要求1或2所述的無源無線溫度氣壓集成傳感器，其特征在于，所述壓敏諧振回路和熱敏諧振回路工作在不同的諧振頻率，所述方形膜電容式氣壓傳感器通過第一螺旋電感（41）將氣壓敏感信號無線輸出，所述懸臂梁電容式溫度傳感器通過第二螺旋電感（62）將溫度敏感信號無線輸出。