[實用新型]一種壓力傳感器芯片

有效

• 申請號: 201821853551.2
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN208953185U
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 李向光;方華斌;張碩;付博
• 申請（專利權）人: 青島歌爾微電子研究院有限公司
• 主分類號: G01L9/00
• 分類號: G01L9/00
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 劉廣達

本申請公開了一種壓力傳感器芯片及其制造方法，涉及傳感器技術領域。所述壓力傳感器芯片包括：基底、設置于基底上的絕對氣壓檢測單元和波動氣壓檢測單元；其中，絕對氣壓檢測單元包括第一彈性薄膜，第一彈性薄膜與基底的第一凹槽構成密閉的第一空腔，以及設置于第一彈性薄膜上的第一惠斯通電橋；波動氣壓檢測單元包括第二彈性薄膜，第二彈性薄膜與基底的第二凹槽構成含有氣隙的第二空腔，以及設置于第二彈性薄膜上的第二惠斯通電橋。本申請中的壓力傳感器芯片，測量精度高，擴展了應用范圍。

技術領域

本申請涉及傳感器技術領域，更具體地，本申請涉及一種壓力傳感器芯片。

背景技術

隨著工業數字化、智能化發展，傳感器在可穿戴設備、智能家居、智慧交通、工業制造等領域中得到了廣泛的應用。當前，傳感器正向著智能化、集成化、微型化的趨勢發展。

氣壓是人們日常生活息息相關的一個物理量，氣壓數據可以用來探測垂直方向的高度變化，進而進行運動監測、室內導航及輔助氣象預報，因而氣壓傳感器的測量精度至關重要，而具有寬的測量廣度，則在多中情況下測量氣壓時，可以減少傳感器的數量，使得成本降低，部署容易。然而，當前的壓力傳感器通常僅能測量波動氣壓的變化，或者僅能測量垂直方向的高度變化引起的氣壓變化(也稱絕對氣壓的變化)，不論是測量精度還是在測量廣度均有待于提高。。

實用新型內容

為解決現有技術的不足，本申請提出一種壓力傳感器芯片，包括：基底、設置于所述基底上的絕對氣壓檢測單元和波動氣壓檢測單元；

所述絕對氣壓檢測單元包括第一彈性薄膜，所述第一彈性薄膜設置于所述基底上，與所述基底的第一凹槽構成密閉的第一空腔；所述第一彈性薄膜上設有四個第一壓敏電阻，所述第一壓敏電阻通過第一金屬導線連接成第一惠斯通電橋；

所述波動氣壓檢測單元包括第二彈性薄膜，所述第二彈性薄膜設置于所述基底上，與所述基底的第二凹槽構成含有氣隙的第二空腔；所述第二彈性薄膜上設有四個第二壓敏電阻，所述第二壓敏電阻通過第二金屬導線連接成第二惠斯通電橋。

可選的，所述壓力傳感器芯片還包括：第一引腳、第二引腳、第一輸出端和第二輸出端；

所述第一引腳、所述第二引腳、所述第一輸出端與所述第一惠斯通電橋相連；

所述第一引腳、所述第二引腳、所述第二輸出端與所述第二惠斯通電橋相連。

可選的，所述第二彈性薄膜設置為兩個，每個第二彈性薄膜上設置有兩個所述第二壓敏電阻。

可選的，所述第二彈性薄膜包括懸臂梁和質量塊，所述第二壓敏電阻置于所述懸臂梁上。

可選的，所述壓力傳感器芯片還包括：位于所述第一彈性薄膜和所述第二彈性薄膜上表面的鈍化層。

可選的，所述第一凹槽的頂部為四邊形，所述第一彈性薄膜與所述第一凹槽的頂部對應的部分構成四邊形邊緣區域，所述第一壓敏電阻分別設置于所述四邊形邊緣區域各邊的中央。

可選的，所述第一凹槽的頂部為圓形，所述第一彈性薄膜與所述第一凹槽的頂部對應的部分構成圓形邊緣區域，所述第一壓敏電阻對稱設置于所述圓形邊緣區域上。

可選的，所述第二凹槽的頂部為多邊形，所述第二彈性薄膜與所述第二凹槽的頂部對應的部分構成多邊形邊緣區域；所述第二壓敏電阻并列設置于所述多邊形邊緣區域的同一邊上。

可選的，所述第一彈性薄膜與所述第二彈性薄膜相連或斷開。

本申請中的壓力傳感器芯片，通過集成絕對氣壓檢測單元和波動氣壓檢測單元，利用壓敏電阻的壓阻效應及惠斯通電橋，實現了絕對氣壓以及波動氣壓的測量，即通過一次封裝，實現了兩個功能；相較于當前具有單一測量功能的傳感器芯片，不僅測量精度更高，而且擴展了壓力傳感器芯片的應用范圍。