[实用新型]集成传感器MEMS芯片及电子设备

说明书

本实用新型公开一种集成传感器MEMS芯片及电子设备，该MEMS芯片包括形成于SOI晶圆上的加速度传感器、温度传感器、湿度传感器及气压传感器；加速度传感器包括形成于薄膜层上的支撑梁、位于支撑梁上的多个第一压敏电阻、形成于第一衬底上的质量块，质量块通过形成在埋氧化层上的连接部与支撑梁连接；温度传感器包括在薄膜层上经掺杂形成的PN结，PN结形成用于检测温度的二极管；湿度传感器包括形成于第一衬底上的第一真空腔、形成于薄膜层的多个第二压敏电阻，薄膜层与第一真空腔正对位置涂抹有感湿材料以形成感湿层；气压传感器包括形成于第一衬底上的第二真空腔、形成于薄膜层的多个第三压敏电阻。本实用新型提高了传感器的集成度。

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及一种集成传感器MEMS芯片及电子设备。

背景技术

随着工业数字化、智能化发展，传感器在可穿戴设备、智能家居、智慧交通、工业制造等领域中得到了广泛的应用。而且，随着科技的发展以及用户要求的提高，传感器目前正朝着智能化、集成化、微型化的趋势发展。

加速度，气压，温度和湿度等物理量是与人们日常生活息息相关的物理量，用于测量这些物理量的传感器也被广泛应用于智能穿戴及智能家居等领域。

目前，电子设备例如运动手环，大多是在其电路板上贴装有分立的压力传感器芯片，湿度传感器芯片，以及温度传感器芯片等测量自然环境参数的传感器，这不但占用了较大的电路板的面积，使电子设备无法进一步缩小其体积，而阻碍其向微型化方向发展，而且贴装工艺繁琐。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种集成传感器MEMS芯片及电子设备，旨在提高传感器的集成度。

为实现上述目的，本实用新型提出一种集成传感器MEMS芯片，其特征在于，所述集成传感器MEMS芯片包括：

SOI晶圆，所述SOI晶圆包括衬底、覆盖在所述衬底上的薄膜层以及夹设在所述衬底与所述薄膜层之间的埋氧化层；

形成于所述SOI晶圆上的加速度传感器、温度传感器、湿度传感器及气压传感器；其中，

所述加速度传感器包括：形成于所述薄膜层上的支撑梁、位于所述支撑梁上的多个第一压敏电阻、形成于所述第一衬底上的质量块，所述质量块通过形成在所述埋氧化层上的连接部与所述支撑梁连接；多个所述第一压敏电阻连接，并被构成惠斯通电路；

所述温度传感器包括：在所述薄膜层上经掺杂形成的PN结，所述PN结形成用于检测温度的二极管；

所述湿度传感器包括：形成于所述第一衬底上的第一真空腔、形成于所述薄膜层的多个第二压敏电阻，所述薄膜层与所述第一真空腔正对位置涂抹有感湿材料，以形成感湿层；多个所述第二压敏电阻对应所述第一真空腔的位置设置，多个所述第二压敏电阻连接，并被构成惠斯通电路；

所述气压传感器包括：形成于所述第一衬底上的第二真空腔、形成于所述薄膜层的多个第三压敏电阻，多个所述第三压敏电阻对应所述第二真空腔的位置设置；多个所述第三压敏电阻连接，并被构成惠斯通电路。

可选地，在所述支撑梁包括八个梁臂，每一所述梁臂上经过轻掺杂形成一所述第一压敏电阻，每一所述梁臂上经过重掺杂形成用于将各所述第一压敏电阻连接成一惠斯通电路的第一导电部。

可选地，所述薄膜层正对所述第一真空腔的位置经过轻掺杂分别形成四个所述第二压敏电阻，所述薄膜层正对所述第一真空腔的位置经过重掺杂分别形成用于将四个所述第二压敏电阻连接成一惠斯通电路的第二导电部。

可选地，所述薄膜层正对所述第一真空腔的位置经过轻掺杂分别形成四个所述第三压敏电阻，所述薄膜层正对所述第一真空腔的位置经过重掺杂分别形成用于将四个所述第三压敏电阻连接成一惠斯通电路的第三导电部。

可选地，所述集成传感器MEMS芯片还包括覆盖在薄膜层上的钝化层；