[发明专利]一种消除封装应力的悬浮式力敏传感器芯片及其制作方法

摘要

本发明涉及一种消除封装应力的悬浮式力敏传感器芯片及其制作方法。该芯片包括一块单晶硅基片和均集成在该单晶硅基片上的悬臂梁和压力传感器；采用单硅片单面微加工方法把悬臂梁和传感器集成在该单晶硅基片的同一表面，其中，压力传感器集成在悬臂梁结构上，参考压力腔体直接嵌入在悬臂梁内部。这种悬浮式力敏传感器芯片结构充分依靠悬臂梁尾端活动自由结构的力学特性，使悬臂梁上的压力传感器能有效抑制芯片外部封装应力给力敏传感器检测性能带来的不利影响，实现了力敏传感器对不同材料封装基板的友好封装，提高了传感器的检测稳定性和封装环境适应可靠性。本发明构思新颖、结构简单且封装成本低，具有芯片尺寸小、成本低，满足大批量生产要求。

主权项

一种消除封装应力的悬浮式力敏传感器芯片，其特征在于，所述悬浮式力敏传感器芯片包括：单晶硅基片；集成在所述单晶硅基片同一表面上的悬臂梁及压力传感器；所述压力传感器集成在所述悬臂梁上且远离悬臂梁根部位置；其中，所述悬臂梁根部与单晶硅基片连接，且在悬臂梁根部两侧分别制作一个用于释放悬臂梁受到横向封装应力的应力释放凹槽；所述压力传感器包括单晶硅压力敏感薄膜、位于所述单晶硅压力敏感薄膜上的四个压敏电阻以及位于所述单晶硅压力敏感薄膜之下嵌入在所述悬臂梁结构内的参考压力腔体；所述四个压敏电阻组成惠斯顿全桥检测电路。