[发明专利]敏感膜和传力导杆一体化的微力传感器及其加工方法

权利要求书

1.一种敏感膜和传力导杆一体化的微力传感器，包括敏感膜，该敏感膜包括中心板(5)、连接于所述中心板(5)四周的悬臂梁、设于所述悬臂梁(4)上的压敏电阻(2)，金属引线将所述压敏电阻相互连接形成惠斯登电桥；其特征在于，

还包括与所述中心板(5)一体连接的传力导杆(1)；

所述悬臂梁(4)包括与所述中心板(5)边缘平行的承载梁(41)和连接于所述承载梁和中心板(5)之间的连接梁(42)；所述压敏电阻(2)设于所述承载梁上并与连接梁(42)相对设置。

2.根据权利要求1所述的一种敏感膜和传力导杆一体化的微力传感器，其特征在于，所述传力导杆(1)结构为圆柱形结构或方形结构。

3.根据权利要求1所述的一种敏感膜和传力导杆一体化的微力传感器，其特征在于，每个承载梁上分别设有两个压敏电阻(2)。

4.根据权利要求1所述的一种敏感膜和传力导杆一体化的微力传感器，其特征在于，所述承载梁(41)上设有与所述压敏电阻(2)位置匹配的接触孔(3)，金属引线与所述压敏电阻(2)在所述接触孔(3)内形成欧姆接触。

5.一种如权利要求1所述的敏感膜和传力导杆一体化的微力传感器的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

压敏电阻(2)加工：提供SOI硅片作为基板，在所述SOI硅片的正面单晶硅上加工出一层二氧化硅薄膜，并除去该二氧化硅薄膜上压敏电阻(2)区的二氧化硅薄膜，对所述正面单晶硅顶部的压敏电阻(2)区注入硼离子，获得P型压敏电阻；

金属引线加工：在所述二氧化硅薄膜上开设接触孔(3)，利用金属引线版在所述二氧化硅薄膜上配置金属引线，该金属引线与所述压敏电阻(2)在所述接触孔(3)内形成欧姆接触，并组成惠斯登电桥；

通过深反应离子刻蚀技术在所述SOI硅片的正面单晶硅进行刻蚀，以二氧化硅层为刻蚀停止层，在所述正面单晶硅形成中心板(5)和悬臂梁(4)结构；

通过深反应离子刻蚀技术在所述SOI硅片的背面单晶硅刻蚀，以二氧化硅层为刻蚀停止层，在所述背面单晶硅层形成传力导杆(1)结构。

6.根据权利要求5所述的一种敏感膜和传力导杆一体化的微力传感器的加工方法，其特征在于，刻蚀所述SOI硅片的背面单晶硅时，先在所述SOI硅片的背面单晶上制备金属铝层，再对所述背面单晶进行刻蚀。

7.根据权利要求5所述的一种敏感膜和传力导杆一体化的微力传感器的加工方法，其特征在于，所述SOI硅片的厚度为500～2000μm；所述SOI硅片的正面单晶硅厚度为30～100μm；所述SOI硅片的背面单晶硅厚度为400～1000μm。

8.根据权利要求5所述的一种敏感膜和传力导杆一体化的微力传感器的加工方法，其特征在于，所述SOI硅片的单晶硅为N型单晶硅。

9.根据权利要求5所述的一种敏感膜和传力导杆一体化的微力传感器的加工方法，其特征在于，所述金属引线的材质为铝。