微机电换能器制造技术

本公开提供了一种微机电换能器。该微机电换能器包括具有彼此相对的第一表面和第二表面的半导体本体。多个沟槽在半导体本体中从第一表面朝向第二表面延伸，其包括具有沿着第一轴线的相应主延伸方向的第一对沟槽以及具有沿着第二轴线的相应主延伸方向的第二对沟槽，第二轴线与第一轴线正交。第一压阻式传感器和第二压阻式传感器在分别被布置在第一对沟槽和第二对沟槽之间的半导体本体的第一表面处延伸。第一压阻式传感器、第二压阻式传感器和多个沟槽形成有源区。第一结构体被机械地耦接到半导体本体的第一表面以形成包围有源区的第一密封腔体。通过本公开，允许获得基于硅技术的多轴力传感器，其能够测量法向力和面外剪切力两者。

Microelectromechanical transducer

【技术实现步骤摘要】
微机电换能器
本公开涉及微机电换能器、制造微机电换能器的方法以及用于操作微机电换能器的方法。
技术介绍
众所周知，集成力传感器可以利用微机械加工技术来制造。这些传感器通常包括悬挂在腔体上的薄膜或膜片，该腔体设置在硅本体中。在膜内形成的是连接在一起以形成惠斯通电桥的压阻元件。当受到力时，膜会发生变形，导致压阻元件的电阻的变化，从而导致惠斯通电桥的不平衡。作为替代，电容式传感器是可用的，其中膜提供电容器的第一板，而第二板由固定基准提供。在使用期间，膜的偏转生成电容器的电容的变化，其可以被检测并且与被施加在膜上的压力相关联。然而，这些半导体传感器本身可能不会被用于测量高压力，因为它们通常具有低的满刻度值。因此，对于高压力和高的力的应用，它们需要相当复杂的封装来支持所应用的负荷。而且，典型的半导体力传感器被设计成主要测量力的一个分量(例如法向力)，而不是具有面内分量(例如剪切力)的法向分量的组合。因此，需要低成本并且通用的技术以用于制造感测多轴负荷的半导体力传感器，该半导体力传感器能够测量或补偿在传感器结构上引发的不同的所应用的负荷分量或非均匀残余应力。多轴力传感器已经利用其它技术被实现，诸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微机电换能器，其特征在于，包括：半导体本体，其具有彼此相对并且平行于水平平面的第一表面和第二表面；多个沟槽，其在所述半导体本体中从所述第一表面朝向所述第二表面延伸，所述多个沟槽包括第一对沟槽和第二对沟槽，所述第一对沟槽具有在所述水平平面上的沿着第一轴线的相应主延伸方向，所述第二对沟槽具有在所述水平平面上的沿着第二轴线的相应主延伸方向，所述第二轴线不同于所述第一轴线并且与所述第一轴线形成一定角度；第一压阻式传感器和第二压阻式传感器，所述第一压阻式传感器和所述第二压阻式传感器在所述半导体本体的所述第一表面处延伸并且分别被布置在所述第一对沟槽和所述第二对沟槽之间，其中所述第一压阻式传感器、所...

【技术特征摘要】
2017.06.27 IT 1020170000717981.一种微机电换能器，其特征在于，包括：半导体本体，其具有彼此相对并且平行于水平平面的第一表面和第二表面；多个沟槽，其在所述半导体本体中从所述第一表面朝向所述第二表面延伸，所述多个沟槽包括第一对沟槽和第二对沟槽，所述第一对沟槽具有在所述水平平面上的沿着第一轴线的相应主延伸方向，所述第二对沟槽具有在所述水平平面上的沿着第二轴线的相应主延伸方向，所述第二轴线不同于所述第一轴线并且与所述第一轴线形成一定角度；第一压阻式传感器和第二压阻式传感器，所述第一压阻式传感器和所述第二压阻式传感器在所述半导体本体的所述第一表面处延伸并且分别被布置在所述第一对沟槽和所述第二对沟槽之间，其中所述第一压阻式传感器、所述第二压阻式传感器和所述多个沟槽形成有源区；以及第一结构体，其被机械地耦接到所述半导体本体的所述第一表面以形成包围所述有源区的第一密封腔体。2.根据权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，其中所述第二轴线正交于所述第一轴线。3.根据权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，其中：所述第一对沟槽包括沿着彼此重合的相应的主延伸方向被对齐的两个沟槽，所述第一压阻式传感器沿着所述第一对沟槽的所述重合的主延伸方向被对齐；以及所述第二对沟槽包括沿着彼此重合的相应的主延伸方向被对齐的两个沟槽，所述第二压阻式传感器沿着所述第二对沟槽的所述重合的主延伸方向被对齐。4.根据权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，其中所述第一对沟槽和所述第二对沟槽中的每一对沟槽包括两个沟槽，所述两个沟槽沿着平行于彼此并且彼此不同的相应的主延伸方向被对齐。5.根据权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，进一步包括：第三压阻式传感器和第四压阻式传感器；其中所述多个沟槽包括平行于彼此并且平行于所述第一对沟槽的第三对沟槽以及平行于彼此并且平行于所述第二对沟槽的第四对沟槽；以及其中所述第三压阻式传感器和所述第四压阻式传感器被分别布置在所述第三对沟槽和所述第四对沟槽之间。6.根据权利要求5所述的微机电换能器，其特征在于，其中：所述第三对沟槽包括沿着彼此重合的相应的主延伸方向被对齐的两个沟槽，所述第三压阻式传感器沿着所述第三对沟槽的所述重合的主延伸方向被对齐；以及所述第四对沟槽包括沿着彼此重合的相应的主延伸方向被对齐的两个沟槽，所述第四压阻式传感器沿着所述第四对沟槽的所述重合的主延伸方向被对齐。7.根据权利要求5所述的微机电换能器，其特征在于，其中所述第三对沟槽和所述第四对沟槽中的每一对沟槽包括两个沟槽，所述两个沟槽沿着平行于彼此并且彼此不同的相应的主延伸方向被对齐。8.根据权利要求5所述的微机电换能器，其特征在于，其中：所述第一压阻式传感器和所述第三压阻式传感器相对于平行于所述第一轴线并穿过所述第一密封腔体的几何中心的第一对称轴线对称，使得沿着所述第二轴线施加的正向力分量向所述第一压阻式传感器引发压缩平面应力，并向所述第三压阻式传感器引发拉伸平面应力，而沿着所述第二轴线施加的负向力分量向所述第一压阻式传感器引发拉伸平面应力，并向所述第三压阻式传感器引发压缩平面应力；所述第二压阻式传感器和所述第四压阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·亚巴西加瓦蒂，D·卡尔塔比亚诺，F·布拉格辛，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：意大利,IT