[发明专利]一种高温石墨烯压力/温度一体化传感器

权利要求书

1.一种高温石墨烯压力/温度一体化传感器，可以在温度1200℃、压力3MPa的环境下正常工作，其特征在于，所述传感器包括：

一个封装外壳(13)；

陶瓷端盖(30)，所述陶瓷端盖(30)，设置在所述封装外壳(13)顶部，所述陶瓷端盖(30)上设置有多个通孔(31)形成多孔结构；

基板(10)，所述基板(10)设置在所述封装外壳(13)内侧的底部；

检测组件，所述检测组件设置在所述基板(10)上用于检测压力和温度。

2.根据权利要求1所述的高温石墨烯压力/温度一体化传感器，其特征在于，所述检测组件包括：第一衬底(6)、第二衬底(16)、金属键合层(8、14)、力敏纳米薄膜(11)、温敏纳米薄膜(20)、氧化铝薄膜(5、7、15、17、32)以及内部互连电极(19、21、22、23)；

所述第一衬底(6)和所述第二衬底(16)分别通过金属键合层(8、14)设置在所述基板(10)上，所述第一衬底(6)和所述第二衬底(16)之间具有间隙，所述力敏纳米薄膜(11)设置在所述间隙上方，所述力敏纳米薄膜(11)一端设置在所述第一衬底(6)上，所述力敏纳米薄膜(11)另一端设置在所述第二衬底(16)上，所述温敏纳米薄膜(20)设置在所述第二衬底(16)上，内部互连电极(19、21、22、23)分别设置在所述力敏纳米薄膜(11)和温敏纳米薄膜(20)两侧，用于导出力敏纳米薄膜(11)和温敏纳米薄膜(20)的电学响应。

3.根据权利要求2所述的高温石墨烯压力/温度一体化传感器，其特征在于，所述氧化铝薄膜(5、7、15、17、32)分别覆盖在所述力敏纳米薄膜(11)、温敏纳米薄膜(20)上，所述氧化铝薄膜(5、7、15、17、32)还分别覆盖在所述第一衬底(6)和所述第二衬底(16)外表面。

4.根据权利要求2所述的高温石墨烯压力/温度一体化传感器，其特征在于，所述力敏纳米薄膜(11)和温敏纳米薄膜(20)均由上层氮化硼薄膜(1)、石墨烯薄膜(2)和下层氮化硼薄膜(3)组成，所述上层氮化硼薄膜(1)、石墨烯薄膜(2)和下层氮化硼薄膜(3)从上之下顺次排布设置，内部互连电极(19、21、22、23)分别设置在所述石墨烯薄膜(2)的端部，所述石墨烯薄膜(2)端部贴覆在所述内部互连电极(19、21、22、23)的下表面。

5.根据权利要求2所述的高温石墨烯压力/温度一体化传感器，其特征在于，所述力敏纳米薄膜(11)和温敏纳米薄膜(20)的端部还设置有阻挡层(33)，所述阻挡层(33)将内部互连电极(19、21、22、23)的包覆在内与第一衬底(6)及第二衬底(16)隔离开。

6.根据权利要求2所述的高温石墨烯压力/温度一体化传感器，其特征在于，所述高温石墨烯压力/温度一体化传感器还包括互连组件，所述互连组件包括：互连引线(4、18)、互连焊盘(28、29)、互连凸点(24、25)、引线柱(26、27)和外部互连电极(9、12)；

所述引线柱(26、27)穿过所述封装外壳(13)的底部，所述互连焊盘(28、29)设置在所述引线柱(26、27)位于封装外壳(13)内部的一端，所述外部互连电极(9、12)设置在所述引线柱(26、27)位于封装外壳(13)外部的一端，所述互连焊盘(28、29)上设置所述互连凸点(24、25)，所述内部互连电极(19、21、22、23)通过所述互连引线(4、18)与互连焊盘(28、29)上的互连凸点(24、25)连接。