[發明專利]一種力傳感器、感測管芯組裝件及制造力傳感器的方法有效
| 申請號： | 201710485310.0 | 申請日： | 2017-06-23 |
| 公開（公告）號： | CN107543639B | 公開（公告）日： | 2021-03-12 |
| 發明（設計）人： | R.沃德;A.D.布拉德利 | 申請（專利權）人： | 霍尼韋爾國際公司 |
| 主分類號： | G01L1/22 | 分類號： | G01L1/22 |
| 代理公司： | 中國專利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人： | 徐紅燕;蔣駿 |
| 地址： | 美國新*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 傳感器 管芯 組裝 制造 方法 | ||
1.一種力傳感器（100或200），包括：
襯底（110）；
具有頂面（121）和底面（123）的感測管芯（120），其中所述感測管芯（120）包括形成于其中的空腔（124）和隔膜（122），以及位于所述隔膜（122）的底面（127）上的一個或多個感測元件（160），其中所述感測管芯（120）的底面（123）被倒裝鍵合到所述襯底（110）；
致動元件（130或230），其被安置在所述感測管芯（120）的所述空腔（124）中并且與所述隔膜（122）的頂面（125）和所述空腔（124）的壁（126）接觸；以及
位于所述感測管芯（120）的頂面（121）上的蓋構件（140），其中所述蓋構件（140）包括位于所述感測管芯（120）的所述空腔（124）之上的開口（146），其中所述致動元件（130或230）的部分（132或232）延伸穿過所述開口（146），其中所述蓋構件（140）將所述致動元件（130或230）維持在所述空腔（124）內，
其中所述蓋構件（140）是生長在所述感測管芯（120）的頂面（121）上的硅或氧化硅層。
2.根據權利要求1所述的力傳感器，其中所述蓋構件（140）使用標準光刻生長模式來生長。
3.根據權利要求1所述的力傳感器，其中所述感測管芯（120）具有在約2.5mm2至約25mm2的范圍中的占用空間面積。
4.根據權利要求1所述的力傳感器，其中在所述隔膜（122）的底面（127）與所述襯底（110）之間存在腔室或空間（190）。
5.一種感測管芯組裝件（150），包括：
具有頂面（121）和底面（123）的感測管芯（120），其中所述感測管芯（120）包括通過蝕刻形成于其中的隔膜（122）和空腔（124），以及位于所述隔膜（122）的底面（127）上的一個或多個感測元件（160）；
致動元件（130或230），其被安置在所述感測管芯（120）的所述空腔（124）中并且與所述隔膜（122）的頂面（125）和所述空腔（124）的壁（126）接觸；以及
位于所述感測管芯（120）的頂面（121）上的蓋構件（140），其中所述蓋構件（140）包括位于所述感測管芯（120）的所述空腔（124）之上的開口（146），其中所述致動元件（130或230）的部分（132或232）延伸穿過所述開口（146），
其中所述蓋構件（140）提供所述致動元件（130或230）在所述空腔（124）中的晶片級保持，
其中所述蓋構件（140）是生長在所述感測管芯（120）的頂面（121）上的硅或氧化硅層。
6.根據權利要求5所述的感測管芯組裝件，其中所述感測管芯（120）具有在約2.5mm2至約25mm2的范圍中的占用空間面積。
7.根據權利要求5所述的感測管芯組裝件，其中所述空腔（124）具有約0.1mm的寬度。
8.一種制造力傳感器（100或200）的方法，包括：
蝕刻鍵合的硅晶片（170和171）的疊層以形成具有空腔（124）和隔膜（122）的感測管芯（120）；
將致動元件（130或230）安置到所述空腔（124）中，使得所述致動元件（130或230）接觸所述隔膜（122）的頂面（125）；以及
在所述感測管芯（120）的頂面（121）上生長蓋構件（140），其中所述蓋構件（140）具有所述致動元件（130或230）的部分（132或232）延伸穿過的開口（146），并且其中所述蓋構件（140）將所述致動元件（130或230）維持在所述空腔（124）內。
9.根據權利要求8所述的方法，進一步包括：
使包括所述感測管芯（120）、所述致動元件（130或230）和所述蓋構件（140）的感測管芯組裝件（150）的底面（151）球凸起；
從所述鍵合的硅晶片（170和171）的疊層中鋸削所述感測管芯組裝件（150）；以及
將所述感測管芯組裝件（150）的底面（151）倒裝鍵合到襯底（110）上。
10.根據權利要求8所述的方法，進一步包括：
將襯底（110）倒裝鍵合到包括所述感測管芯（120）、所述致動元件（130或230）和所述蓋構件（140）的感測管芯組裝件（150）的底面（151）；
從所述鍵合的硅晶片（170和171）的疊層中鋸削所述感測管芯組裝件（150）；以及
將所述感測管芯組裝件（150）安置到日東膠帶上。
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