[实用新型]一种温度传感器有效
申请号: | 201821965998.9 | 申请日: | 2018-11-27 |
公开(公告)号: | CN209559360U | 公开(公告)日: | 2019-10-29 |
发明(设计)人: | 余占清;王晓蕊;牟亚;曾嵘;庄池杰 | 申请(专利权)人: | 广东电网有限责任公司惠州供电局;清华大学 |
主分类号: | G01K7/24 | 分类号: | G01K7/24 |
代理公司: | 北京知联天下知识产权代理事务所(普通合伙) 11594 | 代理人: | 张陆军;张迎新 |
地址: | 516000 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 温度传感器 压敏电阻 顶层硅 硅微桥 电阻 热膨胀 离子注入工艺 本实用新型 传感器结构 双层膜结构 金属铝层 可动结构 数值关系 衬底硅 灵敏度 传感器 溅射 下层 电路 悬空 测量 上层 检测 制作 | ||
本实用新型公开了一种温度传感器,所述传感器采用硅微桥双层膜结构,且制作在SOI器件上,下层为SOI器件的顶层硅,所述顶层硅上通过离子注入工艺形成压敏电阻;上层为通过溅射工艺形成的金属铝层;所述硅微桥下方悬空,且不与所述SOI器件的衬底硅相连接。该传感器结构相对稳定,且灵敏度高,硅微桥为可动结构,发生热膨胀时,压敏电阻值发生变化,通过电路的连接可以检测出电阻值的变化,基于电阻值的变化与温度变化呈现的数值关系,从而实现温度的测量。
技术领域
本实用新型属于电子电路领域,特别涉及一种温度传感器。
背景技术
随着微纳加工技术的不断发展,科学工作者们利用这些技术创造了各种各样的结构,实现对各种参数的测量。现有的传感器采用的悬臂梁结构为单端固支结构,由于制作工艺的过程,导致悬臂梁结构因为较大的残余应力而发生形变,即,这种单端固支结构是不稳定的,如果此残余应力较大,会导致悬臂梁在制作过程的断裂。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述技术问题,本实用新型提供了一种温度传感器。本实用新型的传感器的结构稳定,且灵敏度高。
本实用新型的目的在于提供一种温度传感器,所述传感器采用硅微桥双层膜结构,且制作在所述SOI器件上,
下层为SOI器件的顶层硅,所述顶层硅上通过离子注入工艺形成压敏电阻;
上层为通过溅射工艺形成的金属铝层;
所述硅微桥下方悬空,且不与所述SOI器件的衬底硅相连接。
进一步,所述金属铝层与顶层硅的两端均固定。
进一步,所述压敏电阻在所述硅微桥上的宽度范围为10~20μm。
进一步,所述硅微桥为可动结构,且所述硅微桥的长度为500μm,宽度为50μm,金属铝层厚度为1.5μm,顶层硅厚度为8μm。
进一步,所述传感器还包括三个定值电阻,其中,
所述三个定值电阻位于所述SOI器件上,且下方不悬空。
进一步,所述三个定值电阻与所述压敏电阻通过电引线连接构成惠斯通桥。
本实用新型的温度传感器就是利用标准的MEMS微纳加工工艺制作,采用悬空的硅微桥式结构,且所述桥式结构相对稳定,在使用该传感器时通用性强、灵敏度高能够用于各种测温电路,且提高了温度测量的准确性。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本实用新型实施例中的一种硅微桥双层膜结构示意图;
图2示出了本实用新型实施例中的一种采用硅微桥压阻式传感器的电路结构示意图;
图3a示出了本实用新型实施例中的一种SOI器件结构示意图;
图3b示出了本实用新型实施例中的一种采用离子注入工艺形成压敏电阻示意图;
图3c示出了本实用新型实施例中的一种在压敏电阻上形成接触孔示意图;
图3d示出了本实用新型实施例中的一种形成PECVD绝缘层示意图;
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