[发明专利]基于滑膜差动结构的硅谐振式压力传感器及其制作方法

摘要

本发明公开了一种基于滑膜差动结构的硅谐振式压力传感器及其制作方法，属于传感器技术领域。该硅谐振式压力传感器主要包括谐振器2、支撑柱1、压力敏感膜片3及边框4四部分，其中边框4上部与压力敏感膜片3四边相连，下部与压力敏感膜片3对应位置形成有空腔，使被测气体通过该空腔与压力敏感膜片3相接触。支撑柱1位于压力敏感膜片3上表面，而谐振器2则通过支撑柱1和边框4悬置于压力敏感膜片3上表面。该硅谐振式压力传感器不仅简化了制作工艺和版图设计，避免了高真空封装，降低了封装漏气对传感器性能的影响，而且所采用的差动结构可以抑制共模噪声，增加灵敏度，提高了传感器输出信号的信噪比，降低了外部电路的检测难度。

主权项

1.一种基于滑膜差动结构的硅谐振式压力传感器，包括谐振器(2)、支撑柱(1)、压力敏感膜片(3)及边框(4)，所述的边框(4)上部与压力敏感膜片(3)四边相连，下部与压力敏感膜片(3)对应位置形成有空腔，使被测气体通过该空腔与压力敏感膜片(3)相接触，支撑柱(1)位于压力敏感膜片(3)上表面，而谐振器(2)则通过支撑柱(1)和边框(4)悬置于压力敏感膜片(3)上表面，其特征在于：所述的支撑柱(1)位于压力敏感膜片(3)对角线或中心对称轴上；所述的谐振器(2)包含有一个或多个谐振子(20)，谐振子(20)为一个水平振动的基于滑膜阻尼的梳齿弹性梁结构，其运动方向与所述的压力敏感膜片(3)的其中一组对边平行或成45度角；每个谐振子(20)由电极一(5)、电极二(6)、电极三(11)、梳齿一(12)、梳齿二(13)、梳齿三(14)、弹性梁(15)、连接端一(16)、连接端二(17)、连接端三(18)、质量块(19)共十一部分组成；其中质量块(19)两端各连接有一组或多组梳齿三(14)，并通过弹性梁(15)与支撑柱(1)相连；连接端(18)末端固定于边框(4)上表面，并通过其前端的折叠梁结构与支撑柱(1)相连，同时该连接端(18)末端上表面布置有电极三(11)；连接端一(16)末端固定于边框(4)上表面，前端与梳齿一(12)相连，同时该连接端(16)上表面布置有电极一(5)；连接端二(17)末端固定于边框(4)上表面，前端与梳齿二(13)相连，同时该连接端(17)上表面布置有电极二(6)；所述的梳齿一(12)与梳齿三(14)构成一组或多组梳齿电容，所述的梳齿二(13)与梳齿三(14)也构成另一组或多组梳齿电容；所述的质量块(19)及连接端一(16)、连接端二(17)、连接端三(18)与压力敏感膜片(3)表面相应的区域开有孔的阵列。