[发明专利]一种梁膜四岛结构微压高过载传感器芯片

摘要

一种梁膜四岛结构微压高过载传感器芯片，包括硅基底，硅基底上加工有四个质量块、四根单梁及十字梁，质量块通过单梁与硅基底连接，质量块之间通过十字梁连接，将硅基底、质量块、单梁及十字梁围成的空间加工成薄膜，硅基底背面与Pyrex7740玻璃键合，将质量块的背面减薄，使质量块与Pyrex7740玻璃之间留有间隙，同时将Pyrex7740玻璃上的四个防吸附电极插入键合区域，将薄膜、质量块和Pyrex7740玻璃之间形成的腔体抽真空，在硅基底的正面，四个压敏电阻条相互连接组成半开环惠斯通电桥，四根单梁及十字梁的引入提高了整体刚度，再次集中了应力，具有高灵敏度，高线性度的特点，同时可以抗500倍的高过载。

主权项

一种梁膜四岛结构微压高过载传感器芯片，包括硅基底(1)，其特征在于：硅基底(1)上加工有四个质量块(4‑1)、(4‑2)、(4‑3)、(4‑4)、四根单梁(3‑1)、(3‑2)、(3‑3)、(3‑4)及十字梁(3‑5)，质量块(4‑1)、(4‑2)、(4‑3)、(4‑4)通过四根单梁(3‑1)、(3‑2)、(3‑3)、(3‑4)与硅基底(1)连接，质量块(4‑1)、(4‑2)、(4‑3)、(4‑4)之间通过十字梁(3‑5)连接，将硅基底(1)、质量块(4‑1)、(4‑2)、(4‑3)、(4‑4)、四根单梁(3‑1)、(3‑2)、(3‑3)、(3‑4)及十字梁(3‑5)围成的空间加工成10～30μm薄膜(2)，硅基底(1)的背面与Pyrex7740玻璃(5)键合，将质量块(4‑1)、(4‑2)、(4‑3)、(4‑4)的背面减薄，使质量块(4‑1)、(4‑2)、(4‑3)、(4‑4)与Pyrex7740玻璃(5)之间在真空环境下留有5～10μm的间隙，同时将Pyrex7740玻璃(5)上的防吸附电极(9‑1)、(9‑2)、(9‑3)、(9‑4)插入键合区域(10)，将薄膜(2)、质量块(4‑1)、(4‑2)、(4‑3)、(4‑4)和Pyrex7740玻璃(5)之间形成的腔体抽真空，在硅基底(1)的正面，四个压敏电阻条(6‑1)、(6‑2)、(6‑3)、(6‑4)按照四根单梁(3‑1)、(3‑2)、(3‑3)、(3‑4)上的应力分布规律均布置在靠近其根部处，且沿着压阻系数最大的两晶向，四个压敏电阻条(6‑1)、(6‑2)、(6‑3)、(6‑4)通过硅基底(1)上的金属引线(8)相互连接组成半开环惠斯通电桥，电桥的输出端与硅基底(1)上的焊盘(7)相连。