[實(shí)用新型]壓力傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721504337.1
• 申請(qǐng)日: 2017-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207456650U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂萍;李剛;胡維
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州敏芯微電子技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01L1/18
• 分類號(hào): G01L1/18;G01L9/06
• 代理公司: 上海盈盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤;董琳

本實(shí)用新型涉及一種壓力傳感器，所述壓力傳感器包括：襯底；收容腔，位于所述襯底內(nèi)，包括底壁和側(cè)壁；感應(yīng)本體，懸浮于所述收容腔內(nèi)，所述感應(yīng)本體與所述收容腔側(cè)壁之間具有深槽，所述感應(yīng)本體與收容腔底壁之間具有與所述深槽連通的第一腔體，且所述感應(yīng)本體與收容腔側(cè)壁之間通過(guò)位于所述深槽內(nèi)的懸梁固定連接；所述感應(yīng)本體包括：半導(dǎo)體層、位于所述半導(dǎo)體層表面的介質(zhì)層、貫穿所述介質(zhì)層至半導(dǎo)體層內(nèi)的密閉的第二腔體、覆蓋所述介質(zhì)層和第二腔體的器件層，所述器件層表面具有壓阻條。上述壓力傳感器具有應(yīng)力釋放結(jié)構(gòu)，可靠性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及微電子機(jī)械系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓力傳感器。

背景技術(shù)

MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))技術(shù)是近年來(lái)快速發(fā)展的一項(xiàng)高新技術(shù)，它采用先進(jìn)的半導(dǎo)體制造工藝，可實(shí)現(xiàn)MEMS器件的批量制造，與對(duì)應(yīng)的傳統(tǒng)器件相比，MEMS器件在體積、功耗、重量及價(jià)格方面有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。

壓力傳感器是MEMS中最早出現(xiàn)及應(yīng)用的產(chǎn)品之一，被廣泛用于消費(fèi)電子、醫(yī)療領(lǐng)域、汽車電子等領(lǐng)域，如電子血壓計(jì)、胎壓計(jì)、高度計(jì)、天氣預(yù)報(bào)計(jì)、汽車進(jìn)氣歧管傳感器等等。依工作原理可分為壓阻式、電容式及壓電式等幾種。其中，壓阻式壓力傳感器具有輸出信號(hào)大、后續(xù)處理簡(jiǎn)單及適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。但是，壓阻傳感器的感壓薄膜厚度的均勻性及一致性是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，目前常用的感壓薄膜加工方法是利用堿性溶液從硅片的背面進(jìn)行各向異性腐蝕，從而在硅片的背面形成背腔的同時(shí)在正面形成感壓薄膜。該種方法不能保證感壓薄膜厚度在片內(nèi)與片間的均勻性及一致性，感壓膜尺寸大。另一種目前較常采用的方法是電化學(xué)腐蝕，該方法能得到可在其上制作壓阻的輕摻雜感壓薄膜，但該種方法需添加較為昂貴的恒電位儀，并采用特殊設(shè)計(jì)的夾具保護(hù)正面不被腐蝕與施加電壓到硅片的正面，這樣一方面提高了設(shè)備成本，另一方面也增加了工藝的復(fù)雜度，使得生產(chǎn)效率很低。

另外，壓阻原理決定了感壓薄膜對(duì)于封裝以及外界環(huán)境變化所引入的應(yīng)力是敏感的。當(dāng)芯片在封裝、組裝過(guò)程中，產(chǎn)生的應(yīng)力將通過(guò)襯底傳遞到感壓薄膜，將使得器件性能發(fā)生漂移，且?guī)?lái)的沖擊也將影響產(chǎn)品的可靠性和魯棒性，這是壓阻式傳感器亟待解決的問(wèn)題。

因此，需要提出一種新的壓力傳感器，均勻性好，且性能更優(yōu)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種壓力傳感器。

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種壓力傳感器，其特征在于，包括：襯底；收容腔，位于所述襯底內(nèi)，包括底壁和側(cè)壁；感應(yīng)本體，懸浮于所述收容腔內(nèi)，所述感應(yīng)本體與所述收容腔側(cè)壁之間具有深槽，所述感應(yīng)本體與收容腔底壁之間具有與所述深槽連通的第一腔體，且所述感應(yīng)本體與收容腔側(cè)壁之間通過(guò)位于所述深槽內(nèi)的懸梁固定連接；所述感應(yīng)本體包括：半導(dǎo)體層、位于所述半導(dǎo)體層表面的介質(zhì)層、貫穿所述介質(zhì)層至半導(dǎo)體層內(nèi)的密閉的第二腔體、覆蓋所述介質(zhì)層和第二腔體的器件層，所述器件層表面具有壓阻條。

可選的，所述感應(yīng)本體底部朝向收容腔底壁的表面具有網(wǎng)狀分布的凸柱。

可選的，所述懸梁連接所述感應(yīng)本體和所述收容腔相對(duì)側(cè)壁的中心部位；或者所述懸梁沿感應(yīng)本體的邊緣延伸，一端連接至感應(yīng)本體頂角，另一端連接至收容腔側(cè)壁的中心部位。

可選的，所述懸梁包括：連接感應(yīng)本體的頂角與收容腔側(cè)壁的彎折梁。

可選的，所述懸梁數(shù)量為兩個(gè)以上，對(duì)稱分布于感應(yīng)本體與收容腔側(cè)壁之間。

可選的，還包括：專用集成電路芯片，所述專用集成電路芯片的正面與所述襯底底部粘結(jié)；基板，與所述專用集成電路芯片背面粘結(jié)；所述收容腔外圍的襯底表面具有第一焊盤，所述專用集成電路芯片正面具有第二焊盤，所述第一焊盤與第二焊盤通過(guò)引線鍵合。