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公开(公告)号：CN114993520A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210609327.3
申请日：2022-05-31
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种表压式谐振压力传感器及制备方法，提出了一种适合用于表压式压力测量的谐振式压力传感器设计结构，该传感器采用静电激励电容检测，包括压力膜片层、谐振器层以及真空封装层，压力膜片层主要用于承受载荷压力，当承受载荷压力时，压力膜片产生变形，从而带动压力膜片上的锚点产生轴向位移，进而使谐振梁产生轴向内应力，谐振器层主要将谐振梁轴向应力转化为谐振子谐振频率的变化，从而表征压力的大小，封装层将同时作为结构变形层以及真空封装层，用于形成高真空密封空腔。
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公开(公告)号：CN111521304B
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202010476549.3
申请日：2020-05-29
Applicant: 陕西省计量科学研究院 , 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种微压传感器芯片及其制备方法，传感器芯片主要构成包括应力膜、基底、压阻条、金属引线、防过载保护组件等。具体结构为在芯片结构基底上制作具有应力调节槽和应力集中槽的应力膜。应力膜边缘均匀分布四条应力集中槽，四个压敏电阻条布置在相邻两条应力集中槽端部之间，金属引线将压敏电阻条连接成半开环惠斯通电桥。芯片背腔的十字支撑梁和凸块两者之间的间隙进一步提高压敏电阻条处的应力集中效果；主要制备流程包括：对经清洗后的SOI硅片制作压敏电阻条，再采用P型重掺杂制作欧姆接触区，然后制作金属引线和焊盘，再干法刻蚀应力集中槽和应力调节槽，接着制作芯片的背腔结构，最后将制作的芯片结构基底与防过载玻璃进行键合。
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公开(公告)号：CN111504526B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202010478838.7
申请日：2020-05-29
Applicant: 西安交通大学 , 陕西省计量科学研究院
Abstract: 本发明公开了具有应力集中结构的压阻式压力传感器芯片及其制备方法，传感器芯片由浅槽薄膜结构层和背腔结构层组成。浅槽薄膜结构分为浅槽结构和薄膜结构，浅槽结构由沿薄膜边缘分布的四条浅槽和位于薄膜内部分布的正方形浅槽组成，应力集中在两条浅槽结构端部之间，分布的正方形浅槽则进一步集中和调节了应力分布，提高了传感器的灵敏度。在应力集中处均匀布置四个压敏电阻条，金属引线将四个压阻条连接组成半开环惠斯通全桥，并将电桥与布置在基底上的五个焊盘连接实现电信号的输入输出。背腔由半岛和岛屿组成，两者之间的空隙与两条浅槽结构端部相对应；半岛和岛屿提高应力的集中效果，并提高了传感器的刚度，使传感器的线性度得到提高。
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公开(公告)号：CN111498795A
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN202010479167.6
申请日：2020-05-29
Applicant: 西安交通大学 , 陕西省计量科学研究院
Abstract: 本发明公开了一种隔离槽阵列结构的压力传感器芯片及其制备方法，属于MEMS压阻式压力传感器领域，传感器芯片由浮雕薄膜结构层和背腔结构层组成，浮雕薄膜结构层分为浮雕层和薄膜层，浮雕层由位于薄膜内部带圆角的十字形结构组成，浮雕结构与薄膜边缘相接处布置有压敏电阻条，压敏电阻条的有效长度沿着压阻系数最大的晶向，且每个压敏电阻条内部间隙布置隔离槽阵列结构，使应力集中在制备压敏电阻条的位置上，提高了传感器的灵敏度。金属引线将四个压敏电阻条两两连接形成两个电阻，且将压敏电阻条与布置在基底上的四个焊盘连接，并与外置相同阻值的两个电阻连接组成惠斯通全桥实现电信号的输入输出。背腔是C型腔结构，制作工艺简单。
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公开(公告)号：CN114323406A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111668359.2
申请日：2021-12-30
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01L9/04
Abstract: 本发明公开了基于倒装技术的压力传感器芯片、封装结构与制备方法，适用于爆炸冲击波压力场高动态测量。本发明压力传感器芯片包括压力敏感芯片与转接板，其中压力敏感芯片采用压阻式原理，设置有感受外界压力变化的岛膜结构，通过将应力敏感梁、敏感电阻与背腔布置在非承压面，保证压力敏感面为平面，同时传感器整体采用齐平式封装的结构，保证与压力介质接触面为平面，避免传统倒装压力芯片在风动压测量过程中，压力介质须绕射芯片背腔到达压力敏感面，从而造成传感器动态测量精度低、频率响应不足的问题。而转接板采用硅通孔或玻璃通孔的方式，实现电信号的无引线传输，避免了常规金丝引线引起的断裂与短路状况，提升传感器的工作可靠性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111521304A
公开(公告)日：2020-08-11
申请号：CN202010476549.3
申请日：2020-05-29
Applicant: 陕西省计量科学研究院 , 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种微压传感器芯片及其制备方法，传感器芯片主要构成包括应力膜、基底、压阻条、金属引线、防过载保护组件等。具体结构为在芯片结构基底上制作具有应力调节槽和应力集中槽的应力膜。应力膜边缘均匀分布四条应力集中槽，四个压敏电阻条布置在相邻两条应力集中槽端部之间，金属引线将压敏电阻条连接成半开环惠斯通电桥。芯片背腔的十字支撑梁和凸块两者之间的间隙进一步提高压敏电阻条处的应力集中效果；主要制备流程包括：对经清洗后的SOI硅片制作压敏电阻条，再采用P型重掺杂制作欧姆接触区，然后制作金属引线和焊盘，再干法刻蚀应力集中槽和应力调节槽，接着制作芯片的背腔结构，最后将制作的芯片结构基底与防过载玻璃进行键合。
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公开(公告)号：CN113295306B
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202110462455.5
申请日：2021-04-27
Applicant: 西安交通大学 , 陕西省计量科学研究院 , 西安航天动力研究所
Inventor： 赵立波 , 李学琛 , 韩香广 , 李伟 , 乔智霞 , 皇咪咪 , 徐廷中 , 杨萍 , 王李 , 陈翠兰 , 王鸿雁 , 关卫军 , 吴永顺 , 罗国希 , 王永录 , 魏于昆 , 山涛 , 蒋庄德
Abstract: 本发明公开了一种压阻梁应力集中微压传感器芯片及其制备方法，传感器芯片包括硅基底和玻璃基底，所述硅基底背面刻蚀有背腔，背腔的底面为承压薄膜，所述承压薄膜正面设置有第一压阻梁、第二压阻梁、第三压阻梁和第四压阻梁；所述第一压阻梁、第二压阻梁、第三压阻梁和第四压阻梁上分别布置有一个压敏电阻条，所述压敏电阻条的长度方向和其所在的压阻梁的长度方向相同，所述压敏电阻条通过金属引线以及金属焊盘连接形成惠斯通电桥。解决了传统梁结构上的压敏电阻条垂直梁结构所在直线布置，因此梁结构的宽度必须大于压敏电阻条的宽度导致梁结构不能做到较窄的问题。
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公开(公告)号：CN112188728A
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202010981260.7
申请日：2020-09-17
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于倒装芯片的温度压力集成传感器及其封装方法，该传感器包括压力芯片、温度芯片、陶瓷PCB板、信号调理电路板、可伐引脚、封接玻璃、基座和环氧胶；压力芯片和温度芯片正面设置有金属焊盘，背面为压力和温度敏感面；陶瓷PCB板上设置有贴装焊盘、通孔焊盘、焊盘引线；金属焊盘和贴装焊盘相接，可伐引脚穿过基座通孔和陶瓷PCB板通孔焊盘相接；基座和可伐引脚通过封接玻璃烧结固定在一起；信号调理电路板与可伐引脚相接并折叠放置于基座下方开口。本发明通过集成温度和压力芯片实现温度压力一体化测量，同时倒装芯片的无引线结构提高了传感器的动态响应精度和稳定性，提升了不同规格传感器芯片的适配性，降低了传感器芯片的封装工艺难度。
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公开(公告)号：CN114993520B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202210609327.3
申请日：2022-05-31
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种表压式谐振压力传感器及制备方法，提出了一种适合用于表压式压力测量的谐振式压力传感器设计结构，该传感器采用静电激励电容检测，包括压力膜片层、谐振器层以及真空封装层，压力膜片层主要用于承受载荷压力，当承受载荷压力时，压力膜片产生变形，从而带动压力膜片上的锚点产生轴向位移，进而使谐振梁产生轴向内应力，谐振器层主要将谐振梁轴向应力转化为谐振子谐振频率的变化，从而表征压力的大小，封装层将同时作为结构变形层以及真空封装层，用于形成高真空密封空腔。
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公开(公告)号：CN113551812B
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202110462429.2
申请日：2021-04-27
Applicant: 陕西省计量科学研究院 , 西安交通大学
Inventor： 王鸿雁 , 李学琛 , 关卫军 , 吴永顺 , 魏于昆 , 山涛 , 王爱华 , 付磊 , 赵立波 , 韩香广 , 皇咪咪 , 徐廷中 , 杨萍 , 王李 , 陈翠兰 , 罗国希 , 王永录 , 蒋庄德
Abstract: 本发明公开了一种十字梁膜应力集中微压传感器芯片及其制备方法，感器芯片包括承压薄膜、硅基底、压敏电阻条、金属引线和防过载玻璃基底等。具体结构为在硅基底背面刻蚀形成承压薄膜以及半岛与岛屿结构，在硅基底正面刻蚀四块钻石形区域形成十字梁。芯片背腔相邻的岛屿与岛屿之间、岛屿与半岛之间的间隙所对应的芯片正面形成应力集中区域，四个压敏电阻条布置在该应力集中区域上，利用重掺杂欧姆接触区、金属引线以及金属焊盘将压敏电阻条连接形成惠斯通电桥，十字梁的存在可以进一步提高压敏电阻条处的应力集中效果。
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