一种可实现静压测量的谐振式差压传感器及制备方法技术

本发明专利技术提供一种可实现静压测量的谐振式差压传感器及制备方法，所述差压传感器包括自上而下的盖板结构、绝缘体上硅结构也即是SOI结构和导压结构；其中盖板结构包括两个小盖板即第一小盖板和第二小盖板和一个大盖板，SOI结构包括器件层、埋氧层和衬底层。本发明专利技术利用梁膜一体化结构具有应力放大效果，提高现有技术中静压和差压测量灵敏度小的问题，以及因此带来的迟滞大、重复性差、精度差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及mems微传感器，尤其涉及一种可实现静压测量的谐振式差压传感器及制备方法。

技术介绍

1、差压传感器是测量两端压力差值的传感器，广泛应用于航空航天、工业控制、医疗电子等领域。其中，谐振式差压传感器工作时是通过检测谐振器谐振频率的变化来间接测量压力的一种压力测量装置，具备分辨率高、稳定性好和综合精度高的特点，广泛应用于医疗电子、工业控制、航空航天等诸多领域。谐振式差压传感器的核心结构通常由压力敏感膜和制作在其表面的谐振器组成。压力敏感膜受到两侧差压的作用产生形变，进而使固定在其表面的谐振器轴向应力发生改变，最终改变谐振器的谐振频率。通过监测谐振器的谐振频率变化可间接测量敏感膜两侧的差压值。

2、受限于谐振器的结构特点，谐振式差压传感器需要将谐振器密封在高真空中。因此压力敏感膜的结构完整性受到了一定的限制，进一步造成频率随差压的非线性变化。为了解决这一问题，公开号为cn115215287a的专利提出“一种基于共晶键合工艺的谐振式差压传感器的设计制作方法”，其中提出了一种通过共晶键合方式将谐振器包裹在敏感膜内部。虽然该方法在一定程度上提本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可实现静压测量的谐振式差压传感器，其特征在于，所述差压传感器包括自上而下的盖板结构、绝缘体上硅结构也即是SOI结构和导压结构；其中盖板结构包括两个小盖板即第一小盖板和第二小盖板和一个大盖板，SOI结构包括器件层、埋氧层和衬底层。

2.根据权利要求1所述的谐振式差压传感器，其特征在于，SOI结构的器件层上，制作有三个谐振器，即第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器；其中，第一谐振器和第二谐振器具有大的差压灵敏和小的静压灵敏度，而第三谐振器具有大的静压灵敏度和小的差压灵敏度；在与第一、第二、第三谐振器依次对应的每个谐振器周围分布有第一、第二、第三偏置电极，第一、第二、第三驱动...

【技术特征摘要】

1.一种可实现静压测量的谐振式差压传感器，其特征在于，所述差压传感器包括自上而下的盖板结构、绝缘体上硅结构也即是soi结构和导压结构；其中盖板结构包括两个小盖板即第一小盖板和第二小盖板和一个大盖板，soi结构包括器件层、埋氧层和衬底层。

2.根据权利要求1所述的谐振式差压传感器，其特征在于，soi结构的器件层上，制作有三个谐振器，即第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器；其中，第一谐振器和第二谐振器具有大的差压灵敏和小的静压灵敏度，而第三谐振器具有大的静压灵敏度和小的差压灵敏度；在与第一、第二、第三谐振器依次对应的每个谐振器周围分布有第一、第二、第三偏置电极，第一、第二、第三驱动电极和第一、第二、第三检测电极，以上第一、第二、第三偏置电极，第一、第二、第三驱动电极和第一、第二、第三检测电极构成谐振器的附属电极，驱动电极上通有交变的电信号，驱动电极和谐振器两者之间正对的部分形成一个电容器；在驱动电极的作用下，谐振器工作在自身的谐振频率；同时，谐振器和另一侧的检测电极之间的电容发生变化，通过电容的变化检测出谐振器的谐振频率；谐振器及其附属电极通过埋氧层固定到衬底层的压力敏感膜上；且在每组谐振器之间有贯穿器件层的隔离槽。

3.根据权利要求2所述的谐振式差压传感器，其特征在于，在工作时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁毓岚，薛涵，王军波，陈德勇，谢波，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：