[發明專利]一種絕壓式MEMS壓阻傳感器及其自測試方法

在審

• 申請號: 202011620944.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN114689225A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 朱曼紅;李佳;王瑋冰;陳大鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22;G01L9/04;G01L25/00;G01L27/00;B81B7/02
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

本發明涉及壓阻傳感器技術領域，具體涉及一種絕壓式MEMS壓阻傳感器及其自測試方法。該傳感器中，金屬導線模組設置在保護層遠離薄膜層的一側；第一磁場發生裝置和第二磁場發生裝置均設置在壓阻傳感模組周圍；信號處理電路的信號輸入端連接壓阻傳感模組的信號輸出端；信號處理電路分別供電連接金屬導線模組和壓阻傳感模組。本發明提供了絕壓式MEMS壓阻傳感器能的壓力自測試功能，省去了搭建片外測試設備、反復拆卸測試的過程，提高了絕壓式MEMS壓阻傳感器的檢測效率。

技術領域

本發明涉及壓阻傳感器技術領域，具體涉及一種絕壓式MEMS壓阻傳感器及其自測試方法。

背景技術

MEMS(Micro Electro Mechanical System，微機電系統)技術是在微電子制造工藝基礎上吸收融合其它加工工藝技術逐漸發展起來的，目前MEMS技術頻繁應用于要求小尺寸、高精度、高可靠性及低功耗的高科技領域中。

絕壓式MEMS壓阻傳感器屬于一種壓阻傳感器，可以利用半導體材料的壓阻效應來實現對外界的氣壓、應變等壓力的測量，將外界的壓力值轉化為電信號輸出，在水利水電、鐵路交通、航空航天、石油化工、電力、船舶工業等領域控制系統中得到了廣泛的應用。

絕壓式MEMS壓阻傳感器需要在投入使用后，定時檢測，現有通常采用高精度的片外測試設備對絕壓式MEMS壓阻傳感器進行復雜的物理激勵，但目前片外測試設備通常是大型昂貴的測試設備，這就導致整個測試過程成本較高，費時費力，效率不高。

因此，如何提高絕壓式MEMS壓阻傳感器的檢測效率，是目前亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種絕壓式MEMS壓阻傳感器及其自測試方法，以提高絕壓式MEMS壓阻傳感器的檢測效率。

為實現上述目的，本發明實施例提供了以下方案：

第一方面，本發明實施例提供一種絕壓式MEMS壓阻傳感器，包括：金屬導線模組、壓阻傳感模組、第一磁場發生裝置、第二磁場發生裝置和信號處理電路；

所述壓阻傳感模組包括：疊放設置的保護層、薄膜層、硅襯底層和玻璃層；所述硅襯底層中設置有空腔結構；所述薄膜層靠近所述保護層的一側設有壓阻條；所述保護層遠離所述薄膜層的一側設有金屬電極；所述金屬電極與所述壓阻條電連接；

所述金屬導線模組設置在所述保護層遠離所述薄膜層的一側；

所述第一磁場發生裝置和所述第二磁場發生裝置均設置在所述壓阻傳感模組周圍，以共同為所述壓阻傳感模組提供靜態磁場；

所述信號處理電路的信號輸入端連接所述壓阻傳感模組的信號輸出端；所述信號處理電路分別供電連接所述金屬導線模組和所述壓阻傳感模組。

在一種可能的實施例中，所述金屬導線模組包括：第一條形金屬電極、第二條形金屬電極和至少二根金屬導線；

所述至少二根金屬導線并聯在所述第一條形金屬電極和所述第二條形金屬電極之間；

所述信號處理電路供電連接所述第一條形金屬電極；所述第二條形金屬電極接地。

在一種可能的實施例中，所述至少二根金屬導線均平行于所述保護層設置。

在一種可能的實施例中，所述金屬導線的橫截面形狀為矩形。

在一種可能的實施例中，所述金屬導線的長度與截面積的比值大于設定數值。

在一種可能的實施例中，所述第一磁場發生裝置為第一螺線管，所述第二磁場發生裝置為第二螺線管；

所述第一磁場發生裝置和所述第二磁場發生裝置均設置在所述玻璃層遠離所述硅襯底層的一側；其中，所述第一磁場發生裝置和所述第二磁場發生裝置在靠近所述玻璃層一側的磁極的極性相反；