固态压阻式耐高温压力传感器及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种固态压阻式耐高温压力传感器及其制作方法，该传感器包括基座１，玻璃环２，ＳＩＭＯＸ硅杯结构压阻芯片３，电路转接板４，压焊引线５，上盖６及连接电缆７；基座１与被测压力容器或管道相连接。玻璃环２与基座１和ＳＩＭＯＸ硅杯结构压阻芯片３固接在一起。ＳＩＭＯＸ硅杯结构压阻芯片３既作弹性元件又作为敏感元件，从而简化了传感器的结构。本发明专利技术由于经过ＳＩＭＯＸ方法制作压阻芯片使其形成均匀一致的绝缘层二氧化硅，将上层的惠斯登单晶硅测量电路与基底硅隔离开，避免了测量电路层与硅基底之间因环境温度升高而造成的漏电流，提高了传感器的耐高温能力、测量的精确度、灵敏度和可靠性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压力传感器及其制备方法，特别是一种固态压阻式耐高温压力传感器及应用高能氧离子注入(SIMOX)技术制备硅隔离(SOI)固态压阻式硅杯结构耐高温压力传感器芯片的方法。
技术介绍
目前，国内外压力传感器一般采用充硅油、陶瓷隔离、溅射薄膜、半导体体硅技术等。其中充硅油、陶瓷隔离技术的压力传感器，由于硅油或陶瓷介质材料等因素的影响，其传感器的耐高温特性较差，一般工作温度在10～100℃范围内； 溅射薄膜技术方法制作的压力传感器，因为其弹性元件的影响，降低了传感器动态特性指标，同时在高温环境下，因弹性元件存在热膨胀从而产生附加的热应力，影响了溅射薄膜传感器的精度；半导体体硅技术压力传感器，虽具有体积小、灵敏度高等特点，但由于其测量电路与硅基底之间的PN在环境温度升高时存在漏电流的影响，当工作温度达到120℃以上时，传感器就无法工作，从而造成传感器不能在高温条件下工作的局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述传感器存在的技术缺陷，提出一种，以提高压力传感器的耐高温性、稳定性以及测量的灵敏度。本专利技术的内容是改进压力传感器的组成结构及采用高能氧离子注入(SIMOX本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态压阻式耐高温压力传感器，由基座［１］、压阻芯片［３］、压焊引线［５］、上盖［６］及连接电缆［７］组成，其特征在于还包括有玻璃环［２］、电路转接板［４］；　　　　上述的压阻芯片［３］设计为倒硅杯状结构并装在传感器的玻璃环［２］上，玻璃环［２］与基座［１］连接，压焊引线［５］通过电路转接板［４］与连接电缆［７］连接。

【技术特征摘要】
1.一种固态压阻式耐高温压力传感器，由基座[1]、压阻芯片[3]、压焊引线[5]、上盖[6]及连接电缆[7]组成，其特征在于还包括有玻璃环[2]、电路转接板[4]；上述的压阻芯片[3]设计为倒硅杯状结构并装在传感器的玻璃环[2]上，玻璃环[2]与基座[1]连接，压焊引线[5]通过电路转接板[4]与连接电缆[7]连接。2.一种固态压阻式耐高温压力传感器芯片的制作方法，其特征包括下述步骤a)、在(100)单晶硅上的表面下0.2μm深处用高能氧离子注入法形成0.35μm～0.45μm厚的绝缘SiO2层；b)、用气相淀积技术外延上层单晶硅厚度至1.5μm～2.5μm；c)、采用低压气相淀积外延应力Si3N4匹配层厚度0.12μm；d)、用掺杂和等离子体刻蚀方法制作凸出SiO2隔离层表面的桥式电路；e)、通过钛-铂-金梁引线法将凸出部分连接成惠...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋庄德，赵立波，赵玉龙，王立襄，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]