一种基于SOI敏感芯片的小型压力传感器的制作方法

技术特征：
1.一种基于soi敏感芯片的小型压力传感器，其特征在于包括以下组成部分：a.一种soi压力敏感芯片，包括，1）衬底硅（10），衬底硅正面设有倒梯形的微腔（20），倒梯形的微腔底部区域构成感压膜片（4）；衬底硅背面制有将衬底硅包围的顶层硅围堰（1），感压膜片（4）处于顶层硅围堰中心区域，顶层硅围堰上面制有二氧化硅层（8）；2）衬底硅背面感压膜片区域制有四个横向平行的条形敏感桥阻r1—r4，敏感桥阻均呈现为以感压膜片区域中心对称设置，每个敏感桥阻上面制有二氧化硅层（8）；3）衬底硅背面位于感压膜片区域中，沿着感压膜片区域两个斜对称角分别制有一个一字型顶层硅互连线（2），一字型顶层硅互连线与敏感桥阻间的夹角为45度，一字型顶层硅互连线位于感压膜片区内的端部制有z字型互联线（5），z字型互联线的两端分别与相邻的对应的敏感桥阻的一端连接，一字型顶层硅互连线及其z字型互联线上面制有二氧化硅层，一字型顶层硅互连线位于感压膜片区外的端部制有焊盘（3），焊盘穿过二氧化硅层与一字型顶层硅互连线相连；4）在两个一字型顶层硅互连线两侧对称的感压膜片区域内，分别制有一个对称的x字型顶层硅互连线（6），x字型顶层硅互连线的两个内端分别与两个间隔的对应的敏感桥阻另一端连接，x字型顶层硅互连线的两个外端分别通过过度引线（7）在感压膜片区域外汇聚成连接端，x字型顶层硅互连线及其过度引线上面制有二氧化硅层（8），连接端制有焊盘（3），焊盘穿过二氧化硅层与过度引线连接端相连；5）所述顶层硅围堰1和所有焊盘（3）表面二氧化硅层（8）上连接背封玻璃（50），背封玻璃与感压膜片区域对应部分设有微凹腔（51），微凹腔（51）构成芯片压力参考腔，背封玻璃与每个焊盘对应处分别设有通孔（52）；b.合金管座（60），包括，1）合金管座（60）内腔设有主体为硬质玻璃或陶瓷的脆性绝缘材料（61），合金管座（60）内绝缘材料（61）的正面设有绝缘粉料封接层（64）；2）合金管座的绝缘材料（61）及绝缘粉料封接层（64）中，连接一组由金属箍管（63）与电极插针（62）组成复合电极，电极插针被嵌压焊接在金属箍管中，每个电极插针分别伸出绝缘粉料封接层（64）并伸入到对应的敏感芯片中的通孔（52）中与金属焊盘（3）同轴，并由通孔（52）中的导电粉料（53）经熔融后将电极插针（53）与焊盘（3）电学连接；3）绝缘粉料封接层（64）烧结后将背封玻璃（50）与合金管座（60）连为一体。2.根据权利要求1所述的一种电缆线系soi压阻压力传感器，其特征在于，所述z字型互联线的中部通过l型过渡线（2a）与一字型顶层硅互连线内端部连接，l型过渡线（2a）上面制有二氧化硅层。3.根据权利要求2所述的一种电缆线系soi压阻压力传感器，其特征在于，所述顶层硅围堰、顶层硅互连线、及敏感桥阻以及l型过渡线采用高浓度掺杂硅制成。

技术总结
一种基于SOI敏感芯片的小型压力传感器，衬底硅（10）微腔中设有感压膜片（4），衬底硅背面制有围堰（1），感压膜片区域制有敏感桥阻R1—R4和互连线（2），其两端分别与敏感桥阻的连接，感压膜片区域内分别制有互连线（6）与对应的敏感桥阻另一端连接，围堰上连接的背封玻璃（50）中设有微凹腔（51）构成压力参考腔，电极插针伸入到对应的敏感芯片中的通孔（52）中，电极插针（53）与焊盘（3）电学连接。本发明具有如下优点：具有较高的线性压阻灵敏度正/反向对称一致性、高压力量程的宽泛覆盖和高过载能力；传感器为最小型化和轻量化，无管座封装使传感器固有频率接近芯片固有频率，兼容静/动两态、尤其是适用高频的动态压力测量。尤其是适用高频的动态压力测量。尤其是适用高频的动态压力测量。


技术研发人员：焦贵忠 盛健 陈信琦 周宇飞
受保护的技术使用者：华东光电集成器件研究所
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/3/3