[发明专利]MEMS压力传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种MEMS压力传感器，包括MEMS压力传感芯片，其特征在于：所述的MEMS压力传感芯片包括四个多晶硅电阻(18)设置在单晶硅薄膜(19)的[110]晶向上构成的惠斯通电桥，单晶硅薄膜(19)是由下硅圆片(20)、上硅圆片(21)和钝化层(22)构成，下硅圆片(20)上设置一腔体(23)，下硅圆片(20)和上硅圆片(21)通过热熔硅-硅键合在一起，在上硅圆片(21)表面设钝化层(22)，在上硅圆片(21)上用扩散工艺设置多晶硅电阻(18)，在上硅圆片(21)上刻蚀出金属薄膜导线(24)和压焊块(25)，还包括压力传感电路和信号调理电路，压力传感电路与信号调理电路相连接，信号调理电路由信号调理子电路和放大电路构成，信号调理子电路与放大电路连接，所述的压力传感电路由MEMS压力传感芯片构成，信号调理电路由信号调理电路板构成，所述的MEMS压力传感芯片的惠斯通电桥的桥臂与信号调理电路板连接。

2.根据权利要求1所述的MEMS压力传感器，其特征在于：所述MEMS压力传感器的量程为0.1-6Mpa。

3.根据权利要求2所述的MEMS压力传感器，其特征在于：包括传感器壳体(1)、压力敏感芯体和接线端扭(8)，接线端扭(8)与传感器壳体(1)装配形成腔体，压力敏感芯体封装在腔体内，所述的压力敏感芯体由MEMS压力传感芯片(12)和信号调理电路板(14、16)构成，MEMS压力传感芯片(12)与信号调理电路板连接。

4.根据权利要求3所述的MEMS压力传感器，其特征在于：MEMS压力传感芯片(12)粘接在基板(5)上，基板(5)粘接在金属底座(13)上，MEMS压力传感芯片(12)封装在管帽和金属底座(13)形成的密封腔体内，所述的管帽是由金属压环(10)、波纹片(2)和金属管壁(11)构成，波纹片(2)边缘设在金属压环(10)与金属管壁(11)之间并与金属压环(10)和金属管壁(11)焊接，管帽中的金属管壁(11)的下部焊在金属底座(13)上形成密封腔体，在密封腔体内充満硅油，信号调理电路板(14)由绝缘胶粘在金属底座(13)上，MEMS压力传感芯片(12)上的金丝引线(4)与管腿(7)相连接，管腿(7)通过玻璃绝缘子焊接在金属底座(13)上，MEMS压力传感芯片(12)通过金丝引线(4)经管腿(7)与信号调理电路板相连接，管腿(7)通过连接导线(15)与外引线(9)相连接。

5.根据权利要求4所述的MEMS压力传感器，其特征是：所述的基板(5)中部设凹槽，压力传感芯片(12)粘在凹槽内。

6.根据权利要求5所述的MEMS压力传感器，其特征是：所述基板是陶瓷基片或印刷电路板或玻璃基板中的任一种。

7.根据权利要求6所述的MEMS压力传感器，其特征是：金属压环和波纹片用激光或氩弧或电子束中任一方式焊接在金属管壁上。

8.根据权利要求7所述的MEMS压力传感器，其特征是：压力敏感芯体粘接在传感器壳体(1)上。

9.如权利要求1所述的MEMS压力传感器的压力传感芯片的制作方法，包括以下步骤：a.在下硅圆片(20)上刻蚀出方形开口腔体(23)；

b.对下硅圆片(20)、上硅圆片(21)表面进行亲水处理，采用热熔硅-硅键合将两晶圆键合在一起，形成真空的硅密封腔体(23)，上硅圆片(21)是淀积了一定厚度的N型外延层的P型晶圆；

c.对上硅圆片(21)表面采用刻蚀并自停止于N型的外延层，然后将上硅圆片(21)机械减薄至要求的厚度，此厚度就是压力传感器的敏感膜的厚度，厚度根据量程可以确定；

d.在上硅圆片(21)表面通过氧化工艺，在表面制作很薄的钝化层(22)；

e.在上硅圆片(20)上采用扩散工艺制作多晶硅电阻(18)；

f.在上硅圆片(21)上刻蚀出接触孔，再溅射淀积一薄层金属薄膜，并刻蚀出金属薄膜导线(24)和焊块(25)。