芯片结构、压力芯体及压力传感器的制作方法

1.本实用新型实施例涉及压力传感器技术领域，特别涉及一种芯片结构、压力芯体及压力传感器。


背景技术：

2.压力传感器(pressure transducer)是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。芯片结构是压力传感器的核心器件之一，然而现有技术中的芯片结构，爆破压力小。


技术实现要素：

3.本实用新型实施方式的目的在于提供一种芯片结构、压力芯体及压力传感器，旨在提供提高现有技术中芯片结构的爆破压力。
4.为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种芯片结构，包括：
5.玻璃底板，沿上下方向贯设有介质孔；
6.硅片主体，设于所述玻璃底板上且具有感应区，所述感应区具有开口朝下的第一腔体，所述开口自上而下呈渐宽设置，所述开口罩设所述介质孔，所述开口的最大孔径为d1，最小孔径为d2；
7.玻璃盖板，设于所述硅片主体上且具有槽口朝下的第一凹槽，所述槽口完全罩设所述感应区；
8.其中，0.732mm≤d1≤0.8mm，0.40mm≤d2≤0.43mm。
9.本实用新型通过将第一腔体的开口减小并设置所述开口的最大孔径为d1，最小孔径为d2，0.732mm≤d1≤0.8mm，0.40mm≤d2≤0.43mm，如此，在第一腔体高度一定时，减小腔体体积，如此可以增大玻璃
‑
硅阳极键合面积，从而增大机械可靠性，达到增大爆破压力的效果。
10.优选地，d1为0.74mm、0.75mm、0.76mm、0.77mm、0.78mm或者0.79mm。
11.优选地，d2为0.41mm或者0.42mm。
12.优选地，所述硅片主体具有位于所述感应区外围的非感应区，所述非感应区的上表面与所述玻璃盖板的下表面完全接触。
13.优选地，第一腔体的高度为h，0.24mm≤h≤0.265mm。
14.优选地，h为0.25mm或者0.26mm。
15.为了实现上述目的，本实用新型还提供一种压力芯体，包括上述的芯片结构。
16.为了实现上述目的，本实用新型还提供一种压力传感器，包括上述的压力芯体。
附图说明
17.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除
非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
18.图1为现有技术中芯片结构的剖视图；
19.图2为本实用新型提供的芯片结构一实施例的剖视图；
20.图3为图2中硅片主体在1mpa压力工况时的仿真图；
21.图4为图3的剖视图；
22.图5为图2中硅片主体在1mpa压力工况时的应力云图；
23.图6为图5在另一视角的应力云图。
24.现有技术附图标号说明：
25.标号名称标号名称100’芯片结构21’感应区1’玻璃底板22’第一腔体11’介质孔3’玻璃盖板2’硅片主体
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26.本实用新型附图标号说明：
[0027][0028][0029]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0030]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0032]
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0033]
本实用新型还提供一种芯片结构100，请参阅图2，该芯片结构100包括玻璃底板1、
硅片主体2以及玻璃盖板3，玻璃底板1沿上下方向贯设有介质孔11，硅片主体2设于所述玻璃底板1上且具有感应区21，所述感应区21具有开口朝下的第一腔体22，所述开口自上而下呈渐宽设置，所述开口罩设所述介质孔11，所述开口的最大孔径为d1，最小孔径为d2，第一腔体22的高度为h，玻璃盖板3设于所述硅片主体2上且具有槽口朝下的第一凹槽31，所述槽口完全罩设所述感应区21，其中，0.732mm≤d1≤0.8mm，0.40mm≤d2≤0.43mm。
[0034]
请参阅图1，现有技术中的芯片结构100’包括玻璃底板1’、硅片主体2’以及玻璃盖板3’，玻璃底板1’沿上下方向贯设有介质孔11’，硅片主体2’设于所述玻璃底板1’上且具有感应区21’，所述感应区21’具有开口朝下的第一腔体22’。
[0035]
本实用新型通过将第一腔体22的开口减小并设置所述开口的最大孔径为d1，最小孔径为d2，0.732mm≤d1≤0.8mm，0.40mm≤d2≤0.43mm，如此，在第一腔体22高度一定时，减小腔体体积，如此可以增大玻璃
‑
硅阳极键合面积，从而增大机械可靠性，达到增大爆破压力的效果。
[0036]
在本实施例中，d1为0.74mm、0.75mm、0.76mm、0.77mm、0.78mm或者0.79mm。
[0037]
优选地，d2为0.41mm或者0.42mm。
[0038]
另外，为了进一步地增大玻璃
‑
硅阳极键合面积，所述硅片主体2具有位于所述感应区21外围的非感应区23，所述非感应区23的上表面与所述玻璃盖板3的下表面完全接触，具体实现时，如图2所示，增大玻璃盖板3的下表面与非感应区23的上表面接触的面积。
[0039]
在本实施例中，0.24mm≤h≤0.265mm。优选地，h为0.25mm或者0.26mm。
[0040]
为了实现上述目的，本实用新型还提供一种压力芯体，包括上述的芯片结构100。
[0041]
为了实现上述目的，本实用新型还提供一种压力传感器，包括上述的压力芯体。
[0042]
请参阅图3和图4，在0.732mm≤d1≤0.8mm，0.40mm≤d2≤0.43mm，0.24mm≤h≤0.265mm，硅片主体最大变形位移为1.6789e
‑5mm，最大变形出现在硅片主体顶端；请参阅图5和图6，在1mpa压力工况下，硅片主体最大应力为4.90mpa，出现在硅片主体内部，即该芯片结构最大应力远远小于单晶硅的弯曲强度(754mpa),满足强度要求，即本实用新型提供的芯片结构在满足强度要求的同时，可以有效提高爆破压力。
[0043]
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。