[发明专利]微机械压力传感器及其制作方法

说明书

本申请公开了一种微机械压力传感器及其制作方法，所述微机械压力传感器，包括：刚性基体，设有凹腔；压力敏感膜，设于所述凹腔的开口处，以与所述刚性基体形成密封腔室，并响应于密封腔室内外的压力差而变形；磁性元件，设于所述密封腔室内且位于所述压力敏感膜面向所述刚性基体的一端；电磁元件，设于所述密封腔室内且位于所述密封腔室面向所述磁性元件的一端，其用于通电产生磁场，以吸引或排斥所述磁性元件使所述压力敏感膜的变形量为零。本申请可以实现压力检测的同时，还可以通过两个磁场相吸或相斥阻止压力敏感膜变形，从而可以减轻压力敏感膜的疲劳磨损，提高传感器的使用寿命。

技术领域

本申请属于传感技术领域，具体涉及一种微机械压力传感器及其制作方法。

背景技术

压力传感器在工业过程控制、环境参数测量、智能汽车和医疗器械等领域均有着广泛的应用。尤其是近年来，微机械(MEMS)加工技术的飞速发展，使制成低功耗、低成本和高性能的MEMS压力传感器成为了可能。然而，现有MEMS压力传感器均含有可动部件，这些可动部件在实际测量时会发生形变，形变次数的增多在一定程度上加剧了可动部件的疲劳磨损，进而影响了器件的使用寿命。

发明内容

本申请的目的是提供一种微机械压力传感器及其制作方法，可以实现压力检测的同时，还可以通过两个磁场相吸或相斥阻止压力敏感膜变形，从而可以减轻压力敏感膜的疲劳磨损，提高传感器的使用寿命。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种微机械压力传感器，包括：

刚性基体，设有凹腔；

压力敏感膜，设于所述凹腔的开口处，以与所述刚性基体形成密封腔室，并响应于密封腔室内外的压力差而变形；

磁性元件，设于所述密封腔室内且位于所述压力敏感膜面向所述刚性基体的一端；

电磁元件，设于所述密封腔室内且位于所述密封腔室面向所述磁性元件的一端，其用于通电产生磁场，以吸引或排斥所述磁性元件使所述压力敏感膜的变形量为零；

压敏电阻，设于所述压力敏感膜上；以及

电路，连接于所述压敏电阻，被配置为响应于所述压敏电阻的阻值变化而控制通过所述电磁元件的电流，并在所述压力敏感膜的变形量为零时记录通过所述电磁元件的电流的大小和方向。

在一些可选实施例中，所述微机械压力传感器还包括：

绝缘层，设于所述压力敏感膜和所述刚性基体及所述凹腔之间。

在一些可选实施例中，所述压敏电阻设于所述压力敏感膜上，且其部分位于所述刚性基体上，其余部分位于所述凹腔上。

在一些可选实施例中，所述压敏电阻为多个，多个所述压敏电阻沿所述压力敏感膜的中心周向均匀布置；所述压敏电阻的阻值为多个所述压敏电阻中的一个的阻值或者多个所述压敏电阻的阻值的平均值。

在一些可选实施例中，所述电磁元件包括螺旋线圈。

在一些可选实施例中，所述压敏电阻用于在所述压力敏感膜发生变形时阻值减小；所述电路具体被配置为：

在所述压敏电阻的阻值小于预设值时控制电流通过所述电磁元件；

当所述压敏电阻的阻值增加，则逐渐增大电流，直至所述压敏电阻的阻值等于预设值时，保持电流不变并记录此时的电流大小和方向；

当所述压敏电阻的阻值继续减小，则改变电流方向，逐渐增大电流，直至所述压敏电阻的阻值等于预设值时，保持电流不变并记录此时的电流大小和方向。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种微机械压力传感器的制作方法，包括：

提供第一基底；

在所述第一基底上形成压力敏感膜；