[發明專利]復合傳感器及其制作方法

有效

• 申請號: 201910272024.5
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN111780899B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 李森林
• 申請（專利權）人: 武漢杰開科技有限公司
• 主分類號: G01L1/20
• 分類號: G01L1/20;G01L1/00;G01P15/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 鐘子敏

本發明提供一種復合傳感器及其制作方法，復合傳感器包括：第一基材，及與所述第一基材層疊設置第二基材；位于所述第一基材的壓力傳感器，用于感知外界壓力的變化；位于所述第二基材中的加速度傳感器，用于感知加速度的變化；其中，所述壓力傳感器的壓力膜與所述第二基材間隔設置，形成壓力腔，所述加速度傳感器的質量塊與所述第一基材間隔設置，形成第一防撞腔。以使減小芯片面積及減小相互之間的干擾。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，尤其涉及一種復合傳感器及其制作方法。

背景技術

傳感器是一種檢測裝置，能夠感受到被測量的信息，并將感受到的信息按照一定的規律變換為電信號或者其他所需形式的信息輸出，給人以直觀的感受。

壓力傳感器和加速度傳感器是較常用的兩類傳感器，且兩者經常被同時使用。為了在壓力傳感器和加速度傳感器同時使用時較方便，現有技術中通常將兩者集成在一起，形成一個整體，實現壓力傳感器與速度傳感器的集成。目前將壓力傳感器和加速度傳感器集成在一起的方案主要有三種：一種是在同一平面內制作壓力傳感器和加速度傳感器；另一種是將壓力傳感器嵌入到加速度器的質量塊中；再一種是采用三維堆疊結構，但是壓力膜直接暴露于加速度傳感器的質量塊可觸碰空間內。

上述第一種方案雖然能夠實現壓力傳感和加速度傳感的集成，但是集成芯片的尺寸較大。上述第二種方案雖然能夠減小兩者集成后的芯片尺寸，但是，實際應用中，為了保護加速度傳感器的可動結構，通常會在其上設置保護蓋板，為了調整加速度傳感器的動態性能，保護蓋板與加速度傳感器可動結構之間做成密封腔，密封后的空腔內部做成真空或者填充一定壓強的惰性氣體(例如氮氣)來調節空氣阻尼，如果將壓力傳感器嵌入到加速度傳感器的質量塊中，經過保護蓋板的密封后，壓力傳感器就與外部隔絕，失去了檢測功能。第三種方案由于壓力膜直接暴露于加速度傳感器的質量塊可觸碰空間內，會存在壓力和加速度相互干擾，當加速度過載時，會存在壓力膜損壞的風險。因此，如何實現將加速度傳感器和壓力傳感器集成后，不僅能使芯片面積減少，還能實現加速度傳感器及壓力傳感器的功能成為目前急需解決的問題。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是如何使復合傳感器既能減小芯片面積又能減小相互之間的干擾，提高芯片的可靠性。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種復合傳感器，包括：

第一基材，及與所述第一基材層疊設置第二基材；

位于所述第一基材的壓力傳感器，用于感知外界壓力的變化；

位于所述第二基材的加速度傳感器，用于感知加速度的變化；

其中，所述壓力傳感器的壓力膜與所述第二基材間隔設置，形成壓力腔，所述加速度傳感器的質量塊與所述第一基材間隔設置，形成第一防撞腔。

為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種復合傳感器的制作方法，包括：

提供第一基材及第二基材；

利用所述第一基材一部分材料形成壓力傳感器，利用所述第二基材一部分材料形成加速度傳感器；

將所述第一基材和所述第二基材層疊設置，其中所述壓力傳感器的壓力膜與所述第二基材間隔設置，形成壓力腔，所述加速度傳感器的質量塊與所述第一基材間隔設置，形成第一防撞腔。

本發明的有益效果是：區別于現有技術，本發明提出的復合傳感器通過將第一基材與第二基材層疊設置，將第一基材上的壓力膜與第二基材間隔設置，形成壓力腔，將第二基材的質量塊與第一基材間隔設置，形成第一防撞腔。由此，將壓力傳感器與加速度傳感器層疊設置以減小芯片尺寸，將壓力膜與質量塊隔離設置，以減小壓力傳感器與加速度傳感器之間的相互干擾。

附圖說明

圖1是本發明復合傳感器的第一實施例的剖視示意圖；