[實用新型]一種電容式壓力傳感器

有效

• 申請號: 201821995592.5
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN208921324U
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 繆建民;姚運強
• 申請（專利權）人: 華景傳感科技(無錫)有限公司
• 主分類號: G01L1/14
• 分類號: G01L1/14
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本實用新型實施例公開了一種電容式壓力傳感器。該電容式壓力傳感器包括：單晶硅襯底，所述單晶硅襯底包括第一區域以及圍繞所述第一區域的第二區域；所述第一區域設置有絕緣層和單晶硅層，所述絕緣層設置于所述單晶硅層鄰近所述單晶硅襯底的一側；所述單晶硅層表面設置有多個通孔，所述絕緣層與所述多個通孔對應的區域形成有貫穿所述絕緣層的凹槽，使所述單晶硅層、所述單晶硅襯底和所述絕緣層之間形成空腔；所述通孔內填充有金屬層；所述單晶硅層遠離所述絕緣層的表面設置有第一金屬電極；所述單晶硅襯底的所述第二區域設置有第二金屬電極。本實用新型實施例的方案提高了壓力檢測精度。

技術領域

本實用新型實施例涉及壓力檢測技術，尤其涉及一種電容式壓力傳感器。

背景技術

電容式壓力傳感器是一種將壓力信號轉換為電信號的元器件，由于具有尺寸小巧、溫度穩定性好、功耗低等優點，可以取代溫度穩定性較差的硅壓阻式壓力傳感器，適合應用在高低溫、強輻射及強磁場、腐蝕性氣體環境等較為惡劣的工作環境中。

電容式壓力傳感器包括上極板和下極板，當外界氣壓發生變化ΔP，上極板隨氣壓變化產生形變位移ΔD，上極板與下極板之間電容量發生變化ΔC，將電容信號ΔC轉換為電壓信號ΔV并放大輸出，瞬時氣壓變化ΔP與輸出信號ΔV成正比。

傳統的電容式壓力傳感器是通過硅-硅鍵合的工藝方法形成密封空腔，膜厚都要大于15微米以上，且厚度一致性很難保證，使得壓力檢測的精度較差。另一種工藝制作的電容式壓力傳感器硅膜使用的是多晶硅材料，但其應力不容易控制，影響靈敏度和一致性，從而影響壓力檢測精度。

實用新型內容

本實用新型提供一種電容式壓力傳感器，以提高壓力檢測精度。

本實用新型實施例提供了一種電容式壓力傳感器，該傳感器包括：

單晶硅襯底，所述單晶硅襯底包括第一區域以及圍繞所述第一區域的第二區域；

所述第一區域設置有絕緣層和單晶硅層，所述絕緣層設置于所述單晶硅層鄰近所述單晶硅襯底的一側；所述單晶硅層表面設置有多個通孔，所述絕緣層與所述多個通孔對應的區域形成有貫穿所述絕緣層的凹槽，使所述單晶硅層、所述單晶硅襯底和所述絕緣層之間形成空腔；所述通孔內填充有金屬層；

所述單晶硅層遠離所述絕緣層的表面設置有第一金屬電極；所述單晶硅襯底的所述第二區域設置有第二金屬電極。

可選的，所述通孔沿垂直于所述單晶硅襯底的方向的截面形狀為梯形，且所述梯形較小的底鄰近所述單晶硅襯底。

可選的，所述通孔的直徑小于或等于1微米；所述單晶硅層的厚度為1微米到5微米。

可選的，在所述第一區域的邊緣區域，所述單晶硅層與所述絕緣層呈臺階狀；

所述傳感器還包括密封層，所述密封層覆蓋所述第一區域的邊緣區域的所述單晶硅層和所述絕緣層，并覆蓋所述第二區域的非第二金屬電極區域。

可選的，該傳感器還包括：

鈍化層，所述鈍化層設置于所述單晶硅層遠離所述絕緣層的一側，所述鈍化層覆蓋所述第一區域的非第一金屬電極區域和所述第二區域的非第二金屬電極區域。

可選的，所述密封層的材料為氮化硅，所述密封層的厚度為1微米到3微米。