[发明专利]用于力传感器的埋入式腔体感测管芯膜片止动件

权利要求书

1.一种压力传感器(100)，包括：

第一晶片(102)，所述第一晶片包括形成在其上的多个凹槽(104)；

第二晶片(106)，所述第二晶片在所述多个凹槽(104)上方粘合到所述第一晶片(102)，其中所述第二晶片(106)包括多个感测膜片(116)，其中所述多个感测膜片中的每个感测膜片(116)由设置在所述多个凹槽中的每个凹槽(104)上方的所述第二晶片(106)的区域限定，并且其中所述多个凹槽中的所述每个凹槽(104)在所述第一晶片(102)和所述第二晶片(106)之间形成腔体；

一个或多个感测元件(110)，所述一个或多个感测元件由所述多个感测膜片中的每个感测膜片(116)支撑，其中所述多个感测膜片中的至少一个感测膜片(116)被构造成响应于压力而朝向相应腔体(104)折曲，其中所述至少一个感测膜片(116)被构造成接触所述相应腔体(104)的表面以防止所述至少一个感测膜片(116)上的过载，并且其中当所述至少一个感测膜片(116)与所述相应腔体(104)的所述表面接触时，所述至少一个感测膜片(116)上的所述一个或多个感测元件(110)继续提供压力指示。

2.根据权利要求1所述的压力传感器(100)，其中所述至少一个感测膜片(116)上的所述一个或多个感测元件(110)被配置为在所述膜片(116)接触所述相应腔体(104)的所述表面之前以第一速率测量压力变化，并且在所述至少一个感测膜片(116)与所述相应腔体(104)的所述表面接触时以第二速率测量所述压力变化。

3.根据权利要求1所述的压力传感器(100)，其中所述腔体(104)的深度小于大约2.5微米。

4.根据权利要求1所述的压力传感器(100)，其中所述压力传感器(100)包括介于大约120个和140个之间的凹槽。

5.根据权利要求1所述的压力传感器(100)，其中所述压力传感器(100)被配置为测量小于大约15psi的压力。

6.根据权利要求1所述的压力传感器(100)，其中所述第一晶片(102)的直径小于大约8英寸。

7.根据权利要求1所述的压力传感器(100)，还包括位于所述第一晶片(102)和所述第二晶片(106)之间的氧化硅粘合层(108)。

8.根据权利要求1所述的压力传感器(100)，其中所述腔体(104)为所述传感器(100)提供绝对参考。

9.根据权利要求9所述的压力传感器(100)，其中所述腔体(104)的深度为大约1微米。

10.根据权利要求9所述的压力传感器(100)，其中所述腔体(104)的深度介于大约0.5微米和2.5微米之间。

11.一种使用压力传感器检测压力的方法，所述方法包括：

将力施加到所述压力传感器，所述压力传感器包括腔体，其中所述腔体位于两个晶片之间，其中所述晶片中的一者的一部分限定感测膜片，并且其中所述压力传感器包括位于所述感测膜片上的一个或多个感测元件；

在所述感测膜片在所述腔体内自由移动时，以第一速率检测所述压力增加；

使所述感测膜片至少部分地接触所述腔体的表面；以及

在所述感测膜片至少部分地接触所述腔体的所述表面时，以第二速率检测所述压力增加。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述腔体包括密封腔体，并且其中所述方法还包括经由所述密封腔体为所述传感器提供绝对压力参考。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述腔体包括通气腔体，并且其中所述方法还包括经由所述通气腔体为所述传感器提供压力参考。