[實用新型]一種MEMS壓力傳感器

有效

• 申請號: 201320468687.2
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN203432737U
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 唐觀榮;陳秋蘭;邸思;許鑫;陳賢帥
• 申請（專利權）人: 廣州中國科學院先進技術研究所
• 主分類號: G01L9/06
• 分類號: G01L9/06
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本實用新型涉及半導體技術領域，特別是涉及一種MEMS壓力傳感器。

背景技術

MEMS壓力傳感器已廣泛應用于生物、汽車和其它工業領域。MEMS微機械壓力傳感器主要有壓阻式和電容式兩種。壓阻效應是指當電阻受到應變和變形時，電阻會改變阻值。壓阻式壓力傳感器利用壓阻電阻塊檢測傳感器薄膜的應力，從而檢測出加載在薄膜表面的壓力，具有高線性度和檢測電路簡單等優點，因而得到了廣泛的應用。但是目前用于海洋環境中的MEMS壓阻式壓力傳感器的測量范圍相對較小，未能滿足海洋深度跨度大的需求。

實用新型內容

為了解決上述的技術問題，本實用新型的目的是提供一種測量范圍大且靈敏度較高的MEMS壓力傳感器。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種MEMS壓力傳感器，包括襯底，所述襯底在背面處設有一凹槽，所述凹槽的基底部分為傳感器薄膜層，所述傳感器薄膜層中嵌有四個壓阻電阻，所述襯底的正面設有用于將四個壓阻電阻連接成惠斯通電橋的金屬接觸層；

所述襯底的表面還鍵合有一絕緣封裝層，所述絕緣封裝層在與襯底鄰接處設有口徑大于傳感器薄膜層的空腔，所述絕緣封裝層上設有四個分別與金屬接觸層上的惠斯通電橋的兩個輸入端和兩個輸出端對準的通孔，四個通孔內填充有導電材料且四個通孔外分別連接有金屬連接端。

進一步，所述四個壓阻電阻分別分布在傳感器薄膜層的底面四個邊緣的中間處。

進一步，所述襯底采用硅襯底，所述絕緣封裝層采用Pyrex玻璃。

進一步，所述壓阻電阻的長度為80~120μm，寬度為15~25μm，深度為2?~4μm。

進一步，所述壓阻電阻的長度為100μm，寬度為20μm，深度為3μm。

進一步，所述傳感器薄膜層的邊長為600~1000μm，厚度為40~50μm。

進一步，所述傳感器薄膜層的邊長為800μm，厚度為45μm。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提供了一種MEMS壓力傳感器，在襯底的正面表層上設有四個用于感應傳感器薄膜層應力的壓阻電阻，且該四個壓阻電阻連接形成惠斯通電橋，從而可通過檢測惠斯通電橋的輸出端的信號變化來得到傳感器所受到的壓力變化，本傳感器測量范圍大且靈敏度較高。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型的一種MEMS壓力傳感器的縱截面示意圖；

圖2是本實用新型的一種MEMS壓力傳感器的橫截面示意圖。

具體實施方式

參照圖1及圖2，本實用新型提供了一種MEMS壓力傳感器，包括襯底1，襯底1在背面處設有一凹槽，凹槽的基底部分為傳感器薄膜層2，傳感器薄膜層2中嵌有四個壓阻電阻3，襯底1的正面設有用于將四個壓阻電阻3連接成惠斯通電橋的金屬接觸層4；

襯底1的表面還鍵合有一絕緣封裝層5，絕緣封裝層5在與襯底1鄰接處設有口徑大于傳感器薄膜層2的空腔，絕緣封裝層5上設有四個分別與金屬接觸層4上的惠斯通電橋的兩個輸入端和兩個輸出端對準的通孔6，四個通孔6內填充有導電材料且四個通孔6外分別連接有金屬連接端7。

進一步作為優選的實施方式，四個壓阻電阻3分別分布在傳感器薄膜層2的底面四個邊緣的中間處。

進一步作為優選的實施方式，襯底1采用硅襯底，絕緣封裝層5采用Pyrex玻璃。

進一步作為優選的實施方式，壓阻電阻3的長度為80~120μm，寬度為15~25μm，深度為2?~4μm。

進一步作為優選的實施方式，壓阻電阻3的長度為100μm，寬度為20μm，深度為3μm。

進一步作為優選的實施方式，傳感器薄膜層2的邊長為600~1000μm，厚度為40~50μm。

進一步作為優選的實施方式，傳感器薄膜層2的邊長為800μm，厚度為45μm。

本實用新型的一具體實施例如下：參照圖1及圖2所示，本實用新型的一種MEMS壓力傳感器，包括襯底1，襯底1在背面處設有一凹槽，凹槽的基底部分為傳感器薄膜層2，傳感器薄膜層2中嵌有四個壓阻電阻3，襯底1的正面設有用于將四個壓阻電阻3連接成惠斯通電橋的金屬接觸層4，且四個壓阻電阻3分別分布在傳感器薄膜層2的底面四個邊緣的中間處；

壓阻電阻3的長度為100μm，寬度為20μm，深度為3μm。傳感器薄膜層2的邊長L為800μm，厚度h為45μm；