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专利号: 2022115151579
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种绝压接触式MEMS电容薄膜真空传感器,包括传感器芯片(1),以及用于安装传感器芯片的外壳(500),以及将传感器芯片(1)封装在外壳内的上壳(400);其特征在于:所述传感器芯片(1)包括硼硅感压膜(11)、硅基底(12)和玻璃基底(13),三者至上而下依次连接;

所述硅基底(12)的一面设有腔体,硅基底(12)将设有腔体一面与硼硅感压膜(11)直接键合,并形成真空参考腔(123);

所述真空参考腔内(123)设有抽气孔(121),通过硅基底(12)的另一面与玻璃基底(13)阳极键合封堵抽气孔(121),真空参考腔(123)形成高真空;

所述真空参考腔(123)内的下端面设有下电极(124),硼硅感压膜(11)的下端面设有绝缘层(114);所述绝缘层(114)、下电极(124)与硼硅感压膜(11)构成电容结构;

所述硼硅感压膜(11)上设有上引线电极(112);所述硅基底(12)上在设有下引线电极(122)。

2.根据权利要求1所述的一种绝压接触式MEMS电容薄膜真空传感器,其特征在于:所述硼硅感压膜(11)上设有保护环(113),保护环(113)将硼硅感压膜(11)与硅基底(12)分开。

3.根据权利要求1所述的一种绝压接触式MEMS电容薄膜真空传感器,其特征在于:所述硼硅感压膜(11) 的基底材料为硼掺杂的晶圆级P型硅,电阻率<0.006Ω·cm。

4.根据权利要求1所述的一种绝压接触式MEMS电容薄膜真空传感器,其特征在于:所述硼硅感压膜(11)上设有上引线电极槽和下引线电极槽(111);

所述上引线电极(112)通过上引线电极槽引出,下引线电极(122)通过下引线电极槽(111)引出;所述上引线电极(112)和下引线电极(122)用于引出压力检测信号。

5.根据权利要求1所述的一种绝压接触式MEMS电容薄膜真空传感器,其特征在于:所述真空参考腔(123)的深度小于硼硅感压膜(11)测量范围的最大挠度,真空参考腔(123)的底面溅射小于腔体底面积的下电极(124),溅射的电极材料为铝。

6.根据权利要求1所述的一种绝压接触式MEMS电容薄膜真空传感器,其特征在于:所述真空参考腔(123)为圆形,直径为2500μm。

7.根据权利要求1所述的一种绝压接触式MEMS电容薄膜真空传感器,其特征在于:所述抽气孔(121)使用湿法腐蚀的方法制作,抽气孔(121)结构为梯形;所述抽气孔(121)的上表面连接真空参考腔(123),下表面连接玻璃基底(13)。

8.根据权利要求1所述的一种绝压接触式MEMS电容薄膜真空传感器,其特征在于:所述外壳内设有前级电路板(700),以及用于将前级电路板(700)固定在外壳内的支撑柱(502);

所述传感器芯片(1)通过铝丝压焊在前级电路板(700)上;

所述外壳(500)上设有用于引出电极的电极引线孔(501),电极引线孔(501)设于外壳(500)的侧面。

9.根据权利要求1所述的一种绝压接触式MEMS电容薄膜真空传感器,其特征在于:所述上壳(400)上设有用于测量进气孔(401)。