[发明专利]一种电容式压力传感器及其制造方法

说明书

本发明公开了一种电容式压力传感器，包括衬底层、绝缘层、器件层以及封装层。其中，衬底层具有可动极板区；绝缘层位于衬底层上方，绝缘层包括第一腔体，第一腔体位于可动极板区的上方，并贯穿绝缘层；器件层位于绝缘层上方，器件层包括固定极板区，固定极板区位于第一腔体上方，固定极板区具有贯穿器件层的多个微孔；以及封装层位于器件层上方，封装层包括第二腔体，第二腔体位于固定极板区上方；第一腔体和第二腔体通过多个微孔连通，以形成真空腔。传感器还包括贯穿封装层、器件层和绝缘层的第一引线孔；以及，贯穿封装层的第二引线孔；并且第一引线孔和第二引线孔均位于真空腔外侧。本发明还提供一种制造电容式压力传感器的方法。

技术领域

本发明涉及微传感器加工领域，具体涉及一种电容式绝对压力传感器及其制造方法。

背景技术

电容式压力传感器因其具有高压力灵敏度、低温漂以及低噪声等优点，被广泛应用于气象、汽车、航空、医疗等众多领域。根据电容空腔内的压力状况，电容式压力传感器可分为绝对压力测量方式和相对压力测量方式。其中，绝对压力测量方式是指电容空腔内处于真空状态，所测压力值为直接作用于传感器表面的实际压力值。

在绝对压力传感器中，为了将电容器内的电信号引出，采用从空腔内引线，即将引线从空腔内经空腔边缘的键合区域引出至空腔外，该方法具有结构简单的优点，但在键合区域与引线重合区域会形成连通空腔内外的微孔道，从而导致电容真空腔的真空度降低，从而降低压力传感器的检测精度。

因此，需要一种避免在电容空腔内引线，能够保证电容空腔内高真空度的电容式绝对压力传感器。

发明内容

本发明旨在提供一种压力传感器，以解决在电容空腔内引线引起电容空腔内真空度下降导致传感器精度下降的问题。

本发明的实施例提供一种电容式压力传感器，包括：

衬底层，所述衬底层具有可动极板区；

绝缘层，所述绝缘层位于所述衬底层上方，所述绝缘层包括第一腔体，所述第一腔体位于所述可动极板区的上方，并贯穿所述绝缘层；

器件层，所述器件层位于所述绝缘层上方，所述器件层包括固定极板区，所述固定极板区位于所述第一腔体上方，所述固定极板区具有贯穿所述器件层的多个微孔；以及，

封装层，所述封装层位于所述器件层上方，所述封装层包括第二腔体，所述第二腔体位于所述固定极板区上方；其中，所述第一腔体和所述第二腔体通过所述多个微孔连通，以形成真空腔；

其中，所述传感器还包括贯穿所述封装层、所述器件层和所述绝缘层的第一引线孔；以及，贯穿所述封装层的第二引线孔；并且

所述第一引线孔和所述第二引线孔均位于所述真空腔外侧。

进一步地，所述传感器还包括贯穿所述器件层和所述绝缘层的隔离槽，所述隔离槽设置为包围所述固定极板区。

进一步地，所述第一引线孔位于所述隔离槽所包围的区域的外部。

进一步地，所述传感器还包括设置于衬底层上且位于所述第一引线孔内的第一焊盘，以及设置于器件层上且位于所述第二引线孔内的第二焊盘；

其中，所述第二焊盘位于所述隔离槽所包围的区域的内部。

进一步地，所述衬底层还包括设置于所述可动极板区中的突出部。

进一步地，所述突出部的尺寸小于所述可动极板区的尺寸。

进一步地，所述突出部的厚度至少是未形成突出部的所述可动极板区的厚度的6倍。

进一步地，所述第二腔体的表面沉积有吸气剂。

进一步地，所述微孔的直径为2-5μm，