[发明专利]微型动态压阻压力传感器及其制造方法

摘要

一种微型动态压阻压力传感器的制造方法为用MEMS硅体微机械加工方法制造微型压力敏感芯片，芯片为E型硅杯力敏结构；芯片背面与Pyrex或GG-17玻璃环片焊接形成压力敏感组件；玻璃环裸露面粘接在外周面设有花键槽的瓷管上端，花键槽设有焙银电极；压力敏感组件的电引出是在该芯片正面内压焊点焊上金丝内引线，内引线另一端焊接到焙银电极上端；外引线焊接到焙银电极下端；将压力敏感组件装入传感器外管并密封粘合；传感器外管顶端焊接顶盖，对应芯片的顶盖中心设有一个小孔；引出外引线的微型电缆和连通芯片的背压腔的微型导气管用注塑元件固定，再粘结到传感器外管底端，所制造的微型传感器具有很强抗光和抗电磁干扰性、防护破坏性撞击。

主权项

一种微型动态压阻压力传感器的制造方法，其特征在于包括以下步骤：1)用MEMS硅体微机械加工方法制造微型压力敏感芯片，该压力敏感芯片为微型E型硅杯力敏结构；2)该压力敏感芯片背面用静电键合工艺与光学抛光的Pyrex或GG 17玻璃环片(6)焊接在一起，形成压力敏感组件，以加强该芯片的耐封装强度；3)该压力敏感组件的玻璃环裸露面用硅橡胶粘接剂粘接在外周面设有多条花键槽(7)的瓷管(10)上端面，该花键槽内设有焙银电极；4)该压力敏感组件的力敏惠斯顿电桥的电引出是在该芯片正面内压焊点用金丝球焊机焊上金丝内引线(11)，将该金丝内引线的另一端用微型焊机焊接到该焙银电极的上端；5)用微型焊机将外引线(18)焊接到该焙银电极的下端，实现引线转接引出；6)将带有花键槽瓷管的压力敏感组件装入作为传感器外管(13)的薄壁不锈钢管或可伐合金管内，用环氧粘合剂或硅橡胶粘合剂将该瓷管与该传感器外管密封粘合；7)该传感器外管顶端用激光焊接方法焊接一个顶盖(7)，对应该压力敏感芯片正面上方的该顶盖中心部设有一个小孔；8)将引出该外引线的微型电缆(9)和连通该压力敏感芯片的背压腔、实现与该传感器表压平衡的微型可伐导气管(14)用注塑元件(12)固定，再用环氧树脂胶粘结到该传感器外管底端；该压力敏感芯片正面覆盖有SiO2层(2)和Si3N4层(1)而背面由该芯片边缘硬框(4)围成的薄膜(3)部分和该薄膜中心留有的中心岛(5)部分组成，该中心岛覆盖有SiO2层，该边界硬框覆盖有SiO2层和Si3N4层，该薄膜裸露硅层，该压力敏感芯片正面对应E型中心岛的部分有真空镀膜或溅射的金属化铝层覆盖；所述压力敏感芯片为1.5×1.5mm，薄膜为1.0×1.0mm，中心岛为0.7×0.7mm，该芯片对角线为小于2.0mm，用静电键合工艺焊接到直径φ2.5～φ2.8mm，内孔φ0.5～φ0.8mm，厚度1～2mm的Pyrex或GG 17玻璃环上，该花键槽瓷管外径为Φ2.5 2.8mm，内孔Φ0.5 1mm，该瓷管外周面设有4 5条键槽，槽宽0.5～0.6mm，槽深0.4～0.6mm，该传感器外管的外径φ3～φ3.5mm，内径φ2.4～φ3mm。