[發(fā)明專利]一種高性能寬量程帶溫敏型薄膜壓敏芯片在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711500207.5 | 申請日： | 2017-12-30 |
| 公開（公告）號： | CN109994596A | 公開（公告）日： | 2019-07-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王國秋;魏小林;楊艷 | 申請（專利權(quán)）人： | 湖南啟泰傳感科技有限公司 |
| 主分類號： | H01L41/08 | 分類號： | H01L41/08;H01L37/00 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 410300 湖南省長沙*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 薄膜 壓敏芯片 引線層 彈性體基體 保護層 隔離層 寬量程 溫敏型 應(yīng)變層 濺射 溫漂 集成電路芯片 安裝方便 薄膜包裹 產(chǎn)品使用 電路集成 工作穩(wěn)定 量程區(qū)間 溫度環(huán)境 低氣壓 防氧化 防塵 減小 溫敏 壓敏 液位 電路 芯片 制作 | ||
本發(fā)明公開了集成電路芯片技術(shù)領(lǐng)域的一種高性能寬量程帶溫敏型薄膜壓敏芯片，包括彈性體基體，所述彈性體基體的頂部從下往上依次濺射隔離層薄膜、應(yīng)變層薄膜和引線層薄膜，所述引線層薄膜的頂部濺射有防塵防氧化的保護層薄膜，且保護層薄膜包裹在隔離層薄膜、應(yīng)變層薄膜和引線層薄膜的外側(cè)，本發(fā)明的溫漂小，零點溫漂可達到≤0.005％FS/℃，產(chǎn)品的工作溫度范圍寬，芯片可在?55℃～300℃溫度環(huán)境下可靠工作，本發(fā)明擴展了壓敏芯片的量程區(qū)間，擴大了薄膜壓敏芯片在液位、低氣壓等領(lǐng)域的使用范圍，具有安裝方便、工作穩(wěn)定、產(chǎn)品使用壽命長的優(yōu)點；壓敏電路與溫敏電路集成制作，可有效降低生產(chǎn)成本、減小產(chǎn)品體積。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及集成電路芯片技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高性能寬量程帶溫敏型薄膜壓敏芯片。
背景技術(shù)
目前全球傳感器市場規(guī)模達到1700億美元，其中壓力傳感器市場規(guī)模達到320億美元，并以每年20％以上的速度持續(xù)高速增長。壓敏芯片是壓力傳感器的核心部件，目前主要的壓敏芯片生產(chǎn)廠家集中在歐美國家，中國的壓敏芯片絕大部分依靠進口。
壓敏芯片做為壓力傳感器的核心部件，用來測量各種環(huán)境下的氣體、液體、流體等介質(zhì)的壓力。目前的壓敏芯片采用傳統(tǒng)的集成電路工藝，在硅基上制作電路，由于硅半導(dǎo)體的溫度特性，所制作的壓敏芯片溫度漂移大，工作溫度范圍窄，性能差；另外，目前的壓敏芯片不能測量溫度，在需要同時測量溫度和壓力的場合，需額外增設(shè)溫敏芯片，存在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、不便安裝、不能準確測量介質(zhì)溫度、溫度數(shù)據(jù)延遲等缺點。為此，我們提出了一種高性能寬量程帶溫敏型薄膜壓敏芯片投入使用，以解決上述問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高性能寬量程帶溫敏型薄膜壓敏芯片，以解決上述背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有的壓敏芯片存在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、不便安裝、不能準確測量介質(zhì)溫度、溫度數(shù)據(jù)延遲等缺點的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種高性能寬量程帶溫敏型薄膜壓敏芯片，包括彈性體基體，所述彈性體基體的頂部從下往上依次濺射隔離層薄膜、應(yīng)變層薄膜和引線層薄膜，所述引線層薄膜的頂部濺射有防塵防氧化的保護層薄膜，且保護層薄膜包裹在隔離層薄膜、應(yīng)變層薄膜和引線層薄膜的外側(cè)。
優(yōu)選的，所述彈性體基體為17-4PH不銹鋼材料，采用機加工將不銹鋼棒材底部挖空成杯狀，再根據(jù)量程要求，在杯底形成不同厚度的彈性膜片。
優(yōu)選的，所述彈性膜片采用減薄工藝將其減薄至0.05mm至1mm。
優(yōu)選的，所述引線層薄膜采用光刻的方法將其光刻成電極。
優(yōu)選的，所述應(yīng)變層薄膜采用光刻的方法將其光刻成感應(yīng)壓力變化的惠思登電橋電路和感應(yīng)溫度變化的電阻電路。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用17-4PH不銹鋼做為芯片基底，集成電路直接制作在不銹鋼膜片的上表面，壓力介質(zhì)直接作用在不銹鋼膜片的下表面。由于不銹鋼具有很好的導(dǎo)熱性能，因此集成電路工作時的熱量可以及時擴散，可有效延長產(chǎn)品壽命，同時可有效減小工作時的溫升對精度帶來的不利影響；由于不使用硅做為芯片的基底，也不采用傳統(tǒng)的充油或粘貼工藝，因此沒有硅半導(dǎo)體的溫度特性且沒有隔離過渡材料，使得產(chǎn)品的溫漂小，零點溫漂可達到≤0.005％FS/℃，產(chǎn)品的工作溫度范圍寬，芯片可在-55℃～300℃溫度環(huán)境下可靠工作；
本發(fā)明在0.2mm厚度的膜片基礎(chǔ)上，采用改善后的半導(dǎo)體減薄工藝將膜片繼續(xù)減薄至0.05mm，經(jīng)過測算，芯片的量程可低至0.05MPa，大大擴展了壓敏芯片的量程區(qū)間，擴大了薄膜壓敏芯片在液位、低氣壓等領(lǐng)域的使用范圍；
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