[發明專利]一種絕壓接觸式MEMS電容薄膜真空計

在審

• 申請號: 202011453071.9
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112763129A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 李剛;成永軍;何申偉;孫雯君;習振華;裴曉強;張瑞芳;楊利;高潔
• 申請（專利權）人: 蘭州空間技術物理研究所
• 主分類號: G01L9/12
• 分類號: G01L9/12
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 代麗

1.一種絕壓接觸式MEMS電容薄膜真空計，其特征在于，包括：上基底(1)、擋塊(2)、吸氣劑薄膜(3)、感壓薄膜(5)、固定電極引出槽(7)、硅基(8)、測量端進氣口(9)、引出電極(10)、固定電極(11)及下基底(12)；

所述硅基(8)上開設所述固定電極引出槽(7)；所述測量端進氣口(9)位于所述硅基(8)中貫通硅基(8)的底部凹槽和所述固定電極引出槽(7)；

所述上基底(1)的下表面與所述硅基(8)的上表面密封連接，所述上基底(1)的下表面與所述硅基(8)上表面的凹槽圍成真空參考腔(4)；所述擋塊(2)的上表面與所述上基底(1)的下表面固定連接位于所述真空參考腔(4)內，所述吸氣劑薄膜(3)位于所述擋塊(2)的下表面，所述感壓薄膜(5)位于所述硅基(8)的凹槽底部；

所述下基底(12)的上表面與所述硅基(8)的下表面密封連接，所述下基底(12)的上表面與所述硅基(8)下表面的凹槽形成測量端腔室(6)；所述固定電極(11)位于所述測量端腔室(6)內，所述固定電極(11)的下表面與下所述基底(12)的上表面固定連接；所述引出電極(10)穿過所述測量端進氣口(9)將所述固定電極(11)的電信號引出。

2.根據權利要求1所述的電容薄膜真空計，其特征在于，所述感壓薄膜(5)為正方形薄膜，所述感壓薄膜(5)的寬度與厚度的比值大于設定閾值，所述感壓薄膜(5)的材料為基于濃硼摻雜的單晶硅。

3.根據權利要求1所述的電容薄膜真空計，其特征在于，所述感壓薄膜(5)的制作工藝為各向異性腐蝕和自停止腐蝕。

4.根據權利要求1所述的電容薄膜真空計，其特征在于，所述感壓薄膜(5)與吸氣劑薄膜(3)之間的間隙小于感壓薄膜(5)在真空度測量范圍上限的最大撓度。

5.根據權利要求4所述的電容薄膜真空計，其特征在于，所述感壓薄膜(5)與所述吸氣劑薄膜(3)之間的間隙為4μm。

6.根據權利要求1所述的電容薄膜真空計，其特征在于，所述真空參考腔(4)的真空度維持在10－2Pa以上。

7.根據權利要求1所述的電容薄膜真空計，其特征在于，所述吸氣劑薄膜(3)為非蒸散型吸氣劑薄膜。

8.根據權利要求1～7任意一項所述的電容薄膜真空計，其特征在于，所述電容薄膜傳感器(18)與前端電路板(19)電氣連接且貼附于所述前端電路板(19)上，所述前端電路板(19)固定于真空計殼體(17)內部；所述真空計殼體(17)內壁具有溫度控制層(16)；

所述真空計殼體(17)上開設殼體測量端接口(14)和電信號輸出接口(15)；所述殼體測量端接口(14)用于連通外界待測真空環境；所述電信號輸出接口(15)用于將所述前端電路板(19)輸出的電信號傳輸至上位機。