[发明专利]一种压力传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种压力传感器，其特征在于，包括：

具有相对的第一面及第二面的衬底；

设置在所述衬底的第一面上的感压膜，所述感压膜上设置有由四个压敏电阻组成的惠斯通电桥；所述四个压敏电阻包括两个纵向电阻和两个横向电阻；所述两个纵向电阻的电阻阻值相等，所述两个横向电阻的电阻阻值相等；且所述纵向电阻的电阻阻值大于所述横向电阻的电阻阻值，利用惠斯通电桥上两个纵向桥臂与两个横向桥臂的电阻阻值的不对称设计，以引入与原有非线性趋势相反的非线性来补偿压力传感器的整体非线性，减小压力传感器的非线性误差；

设置在所述衬底的第二面上的压力腔；

设置在所述衬底的第二面上且盖合在所述压力腔上以形成密封腔体的盖板。

2.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述感压膜的形状为正方形；在所述感压膜的厚度为定值时，所述感压膜的边长越小，所述纵向电阻与所述横向电阻的电阻阻值比越大。

3.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述感压膜的形状为正方形；在所述感压膜的边长为定值时，所述感压膜的厚度越大，所述纵向电阻与所述横向电阻的电阻阻值比越大。

4.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述感压膜的形状为圆形；在所述感压膜的厚度为定值时，所述感压膜的半径越小，所述纵向电阻与所述横向电阻的电阻阻值比越大。

5.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述感压膜的形状为圆形；在所述感压膜的半径为定值时，所述感压膜的厚度越大，所述纵向电阻与所述横向电阻的电阻阻值比越大。

6.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述纵向电阻与所述横向电阻的初始电阻率为定值；

在所述感压膜受压发生设定形变时，所述纵向电阻与所述横向电阻所处位置的应力越大，所述纵向电阻与所述横向电阻的电阻阻值比越小。

7.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，在所述感压膜受压发生设定形变时，所述纵向电阻与所述横向电阻的初始电阻率越大，所述纵向电阻与所述横向电阻的电阻阻值比越小。

8.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述纵向电阻与所述横向电阻的电阻阻值比为大于1，且小于或等于2。

9.如权利要求1-8任一项所述的压力传感器，其特征在于，所述衬底的材质为单晶硅，所述四个压敏电阻形成于所述衬底的(100)晶面，且所述四个压敏电阻沿所述衬底的110晶向排列。

10.如权利要求9所述的压力传感器，其特征在于，每个压敏电阻为P型电阻；每个P型电阻包括在所述衬底的第一面掺杂硼形成的P^-压阻区，且所述纵向电阻中P^-压阻区的长度大于所述横向电阻P^-压阻区的长度。

11.如权利要求10所述的压力传感器，其特征在于，每个P型电阻还包括在所述衬底的第一面掺杂形成于所述P^-压阻区两侧且与所述P^-压阻区导电连接的P⁺低阻区；

所述四个P^-压阻区通过对应的P⁺低阻区连接形成所述惠斯通电桥；

在所述衬底的第一面上还设置有使所述惠斯通电桥与外部绝缘隔开的钝化层；

所述惠斯通电桥上设置有外漏于所述钝化层外且作为所述惠斯通电桥的输入端或输出端的管脚。

12.一种压力传感器的制作方法，其特征在于，包括：

提供具有相对的第一面及第二面的衬底；

在所述衬底的第一面上设置用于组成惠斯通电桥的四个压敏电阻；其中，所述四个压敏电阻包括两个纵向电阻和两个横向电阻；所述两个纵向电阻的阻值相等，所述两个横向电阻的阻值相等；且所述纵向电阻的电阻阻值大于所述横向电阻的电阻阻值，利用惠斯通电桥上两个纵向桥臂与两个横向桥臂的电阻阻值的不对称设计，以引入与原有非线性趋势相反的非线性来补偿压力传感器的整体非线性，减小压力传感器的非线性误差；

在所述衬底的第二面上设置压力腔；

在所述衬底的第二面上设置盖合在所述压力腔上以形成密封腔体的盖板。