带自保护的电容式压力传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种带自保护的电容式压力传感器，其包括顶部电极硅片等，中心电极硅片位于顶部电极硅片和下电极硅片之间，压力传递孔位于中心电极硅片的中间，两层二氧化硅绝缘层分别位于中心电极硅片的上下两侧，质量块位于中心电极硅片的中间，硅膜连接在质量块的外侧，压力通孔位于下电极硅片的中间，第一铝层位于顶部电极硅片的顶部，第二铝层位于中心电极硅片的顶部，第三铝层位于下电极硅片的顶部。本发明专利技术受到高负载压力的保护，防止损坏。

【技术实现步骤摘要】
带自保护的电容式压力传感器
本专利技术涉及一种传感器，特别是涉及一种带自保护的电容式压力传感器。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种带自保护的电容式压力传感器，其受到高负载压力的保护，防止损坏。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种带自保护的电容式压力传感器，其特征在于，其包括顶部电极硅片、中心电极硅片、下电极硅片、二氧化硅绝缘层、质量块、压力传递孔、压力通孔、硅膜、第一铝层、第二铝层、第三铝层，中心电极硅片位于顶部电极硅片和下电极硅片之间，压力传递孔位于中心电极硅片的中间，两层二氧化硅绝缘层分别位于中心电极硅片的上下两侧，质量块位于中心电极硅片的中间，硅膜连接在质量块的外侧，压力通孔位于下电极硅片的中间，第一铝层位于顶部电极硅片的顶部，第二铝层位于中心电极硅片的顶部，第三铝层位于下电极硅片的顶部。优选地，所述压力传递孔的形状和压力通孔的形状相同，为直形孔或倒锥形孔或双向倒锥形孔或直形孔与倒锥形孔的组合体。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术带自保护的电容式压力传感器受到高负载压力的保护，防止损坏，降低成本。附图说明图1为本专利技术带自保护的电容式压力传感器的结构示意图。图2为本专利技术的倒锥形孔的结构示意图。图3为本专利技术双向倒锥形孔的结构示意图。具体实施方式下面结合附图给出本专利技术较佳实施例，以详细说明本专利技术的技术方案。如图1所示，本专利技术带自保护的电容式压力传感器包括顶部电极硅片1、中心电极硅片2、下电极硅片3、二氧化硅绝缘层4、质量块5、压力传递孔6、压力通孔7、硅膜8、第一铝层91、第二铝层92、第三铝层93，中心电极硅片2位于顶部电极硅片1和下电极硅片3之间，压力传递孔6位于中心电极硅片2的中间，两层二氧化硅绝缘层4分别位于中心电极硅片2的上下两侧，质量块5位于中心电极硅片2的中间，硅膜8连接在质量块5的外侧，压力通孔7位于下电极硅片3的中间，第一铝层91位于顶部电极硅片1的顶部，第二铝层92位于中心电极硅片2的顶部，第三铝层93位于下电极硅片3的顶部。压力传递孔6的形状和压力通孔的形状相同，为直形孔(图1)或倒锥形孔(图2)或双向倒锥形孔(图3)或直形孔与倒锥形孔的组合体，这样方便使用。中心电极硅片的制作是在硅片中通过各向异性蚀刻形成的可动电极，在硅膜中间两侧形成具有完全对称的岛状结构，岛状结构边缘的膜片的厚度和宽度是根据传感器的压力量程范围所确定的。顶部电极硅片和下电极硅片上通过腐蚀形成一个穿透硅片的导压孔(压力传递孔和压力通孔)，这两个孔在三个硅片键合在一起时将对准中心岛的中心，根据量程范围和传感器使用的场合的需求导压孔的大小和形状不同，导压孔的形状有：直形孔、倒锥形孔、直形孔与倒锥形孔的组合体和双向锥形孔，上下两端的极板的孔面对中央极板上岛结构的中心，锥形孔可在当传感器收到压力冲击时起到一个降低压力变化速度对中心膜片进行保护。在硅电极之间结合区域的硅极板之间形成一个有一定厚度的二氧化硅层以使电极绝缘，并将顶端极板和下端极板从两侧粘接在中央板上，形成上下两个重叠的电容器。当两侧压力差改变时，中心膜片产生了位移，改变了电容量，因此两个电容器的电容量根据两侧不同压力的差而变化。当压力差为零时两电容值相等。电容的电触点直接连接在硅片上。传感器不锈钢基座带有一个小中心孔，并在两端有一个下凹空腔，传感器芯片通过涂在基座中心孔周围的胶，孔对孔粘合在一端的空腔中，或孔对孔粘接在带孔的玻璃上或陶瓷板上，再将玻璃或陶瓷片孔对孔的粘贴在金属基座上，胶在这里即起到粘接作用也起到了对孔和空腔的密封；引完线后在基座的两端的空腔上焊上带有波纹的膜片形成两个腔室，在基座两个腔室边缘带有两个充油孔，在真空的状态下将硅油完全填充到两个腔室中，充满油后把充油孔用金属销钉通过焊接密封。隔膜上的压力通过油传递到基座的中心电极硅片。通过测量压力传感器的两个电容变化读出差压的数值；当压力差远大于测量压力时，中心电极硅片岛向压力小的一侧电极移动并触到变短的电极，导油孔被关闭。压力继续升高但不会传到中心膜片，传感器受到高负载压力的保护，防止损坏。以上所述的具体实施例，对本专利技术的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带自保护的电容式压力传感器，其特征在于，其包括顶部电极硅片、中心电极硅片、下电极硅片、二氧化硅绝缘层、质量块、压力传递孔、压力通孔、硅膜、第一铝层、第二铝层、第三铝层，中心电极硅片位于顶部电极硅片和下电极硅片之间，压力传递孔位于中心电极硅片的中间，两层二氧化硅绝缘层分别位于中心电极硅片的上下两侧，质量块位于中心电极硅片的中间，硅膜连接在质量块的外侧，压力通孔位于下电极硅片的中间，第一铝层位于顶部电极硅片的顶部，第二铝层位于中心电极硅片的顶部，第三铝层位于下电极硅片的顶部。

【技术特征摘要】
1.一种带自保护的电容式压力传感器，其特征在于，其包括顶部电极硅片、中心电极硅片、下电极硅片、二氧化硅绝缘层、质量块、压力传递孔、压力通孔、硅膜、第一铝层、第二铝层、第三铝层，中心电极硅片位于顶部电极硅片和下电极硅片之间，压力传递孔位于中心电极硅片的中间，两层二氧化硅绝缘层分别位于中心电极硅片的上下两侧，质量块位于中心电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡波，
申请(专利权)人：胡波，
类型：发明
国别省市：北京,11