[實用新型]微機電傳感器和MEMS裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820262313.8
• 申請日: 2018-02-22
• 公開（公告）號: CN208150964U
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·亞巴西加瓦蒂;D·卡爾塔比亞諾;A·皮科;A·A·波馬里科;G·羅塞利;F·布拉格辛
• 申請（專利權(quán)）人: 意法半導體股份有限公司
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;張昊

1.一種微機電傳感器，其特征在于，包括：

半導體材料的傳感器裸片，具有第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面在水平面中延伸并且具有沿橫向于所述水平面的垂直方向上的厚度；

多個壓阻元件，在所述第一表面處集成在所述傳感器裸片中；

帽狀裸片，耦合到所述傳感器裸片并覆蓋所述多個壓阻元件，所述帽狀裸片具有第一表面和沿著所述垂直方向與所述第一表面相對的第二表面，所述帽狀裸片的第二表面面向所述傳感器裸片的第一表面；以及

轉(zhuǎn)換層，布置在所述傳感器裸片的第一表面和所述帽狀裸片的第二表面之間，所述轉(zhuǎn)換層包括沿所述垂直方向通過所述轉(zhuǎn)換層的整個厚度的凹槽，

其中所述多個壓阻元件相對于所述凹槽垂直布置，其中所述轉(zhuǎn)換層被配置為將沿所述垂直方向施加至所述帽狀裸片的第一表面或所述傳感器裸片的第二表面中的至少一個的負載轉(zhuǎn)換為在所述凹槽處作用在所述水平面中的所述傳感器裸片中的平面應力分布。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機電傳感器，其特征在于，所述凹槽在所述水平面中具有縱向主延伸部，并且所述應力分布限定在橫向于所述縱向主延伸部的方向上的最大平面應力以及在平行于所述凹槽的所述縱向主延伸部的方向上的最小平面應力。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微機電傳感器，其特征在于，所述多個壓阻元件包括：

至少一個第一壓阻元件，平行于所述凹槽的所述縱向主延伸部在所述水平面內(nèi)延伸；以及

至少一個第二壓阻元件，橫向于所述凹槽的所述縱向主延伸部在所述水平面內(nèi)延伸，

所述微機電傳感器還包括限定通過所述第一壓阻元件和所述第二壓阻元件的縱向延伸部的電流路徑的電連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微機電傳感器，其特征在于，所述壓阻元件還包括：

至少一個第三壓阻元件，平行于所述凹槽的所述縱向主延伸部在所述水平面內(nèi)延伸；以及

至少一個第四壓阻元件，橫向于所述凹槽的所述縱向主延伸部在所述水平面內(nèi)延伸，

其中所述電連接被配置為限定包括所述第一壓阻元件、所述第二壓阻元件、所述第三壓阻元件和所述第四壓阻元件的惠斯通電橋。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微機電傳感器，其特征在于，所施加的負載被配置為引起所述第一壓阻元件中的電阻變化和所述第二壓阻元件中的對應的相反的電阻變化。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機電傳感器，其特征在于，所述帽狀裸片通過接合層接合到所述傳感器裸片，其中所述接合層介于所述轉(zhuǎn)換層與所述帽狀裸片的第二表面之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機電傳感器，其特征在于，所述帽狀裸片覆蓋所述傳感器裸片的除所述第一表面的暴露區(qū)域之外的第一表面；

所述微機電傳感器還包括在所述暴露區(qū)域處形成在所述傳感器裸片的第一表面上的電接觸焊盤，其中所述電接觸焊盤通過所述傳感器裸片中的電連接電耦合到所述多個壓阻元件。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機電傳感器，其特征在于，還包括隔離溝槽，所述隔離溝槽圍繞所述溝槽并且延伸穿過所述轉(zhuǎn)換層的整個厚度并穿過所述傳感器裸片和所述帽狀裸片的表面部分。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微機電傳感器，其特征在于，所述隔離溝槽被配置為將所述傳感器裸片的集成所述多個壓阻元件的感測區(qū)域與在平行于所述水平面的方向上外部施加在所述傳感器裸片的側(cè)面和所述帽狀裸片的側(cè)面處的力/壓力負載彈性去耦。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機電傳感器，其特征在于，所述凹槽進一步在所述帽狀裸片的所述第二表面處的表面部分內(nèi)延伸。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機電傳感器，其特征在于，所述傳感器裸片和所述帽狀裸片由單晶硅制成。