【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微机电系统（mems），尤其涉及一种介质层嵌入型电容式压力敏感芯片。
技术介绍
1、mems即微机电系统，属于多学科交叉的前沿领域，被列为影响未来制造业的五项颠覆性技术之一。随着微机电系统技术的发展，mems压力传感器已成为各行业中不可缺少的关键器件，广泛应用于消费电子，汽车电子，航空航天，石油化工，生物医学和国防军工等领域。mems压力传感器中的关键核心是压力敏感芯片，目前主流技术多为压阻式和电容式，相比于压阻式，电容式压力敏感芯片具有灵敏度高、功耗低、温度特性好等优势，更加适合研制高精度压力传感器，长期处于mems领域的研究热点位置。
2、目前，现有的电容式mems压力敏感芯片一般采用平行板电容器结构，主要由可动极板和固定极板组成，当有压力作用于可动极板时，两极板间距改变，从而电容值发生变化，通过检测电容值实现对压力的测量。平行板电容计算公式为：c=（ε0εra）/d，式中，ε0为真空介电常数，是固定值； ε r为电极板间电介质的相对介电常数； a为电极板间的正对面积； d为电极板的间距。由电容计算公式可以知道，输出电容值 c与极板间距 d成反比例关系，所以这种基于变间距原理的电容式压力传感器存在输入与输出之间非线性严重的缺点。除了上述类型的电容式压力传感器芯片，也有同样采用平行板电容器结构的接触式电容压力敏感结构，当器件受到外界压力
技术实现思路
1、本专利技术就是针对上述问题，提供一种测量效果更好的介质层嵌入型电容式压力敏感芯片。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，本专利技术包括第一极板（1）和第二极板（2）,其特征在于第一极板（1）与第二极板（2）之间设置有介质层（3），介质层（3）与感压薄膜（4）相连，第一极板（1）与第二极板（2）之间为第一腔体（5）（如图1所示）。
3、作为一种优选方案，本专利技术所述第一腔体（5）为密封腔体。
4、作为另一种优选方案，本专利技术所述第一腔体（5）的外围为衬底（6）。
5、作为另一种优选方案，本专利技术所述介质层（3）设置在感压薄膜（4）的上端或下端，感压薄膜（4）横向设置，介质层（3）、第一极板（1）、第二极板（2）竖向设置，介质层（3）设置在感压薄膜（4）的中部（如图1、2所示）。
6、作为另一种优选方案，本专利技术所述第一极板（1）和第二极板（2）设置在第一腔体（5）的上部或下部（如图1、3所示）。
7、作为另一种优选方案，本专利技术所述感压薄膜（4）设置在第一腔体（5）的顶部。
8、作为另一种优选方案，本专利技术所述第一极板（1）的上方设置有第三极板（8），第二极板（2）的上方设置有第四极板（9），第三极板（8）和第四极板（9）设置在第一腔体（5）的侧壁上（如图4所示）。
9、作为另一种优选方案，本专利技术所述第一腔体（5）上方两侧分别设置有第三极板（8）和第四极板（9），第三极板（8）与第四极板（9）之间为第二腔体（7），第三极板（8）和第四极板（9）设置在第二腔体（7）的侧壁上。（如图5所示）。
10、作为另一种优选方案，本专利技术所述第一极板（1）和第二极板（2）设置在第一腔体（5）的下部两相对侧壁，第三极板（8）和第四极板（9）设置在第一腔体（5）的上部两相对侧壁，感压薄膜（4）设置在第一腔体（5）的顶部，介质层（3）与感压薄膜（4）相连设置在感压薄膜（4）下方（如图4所示）。
11、作为另一种优选方案，本专利技术所述第一腔体（5）上方设置有第二腔体（7），第二腔体（7）顶部设置有盖板（10），盖板（10）上设置通孔（11）（如图2所示）。
12、另外，本专利技术所述第一极板（1）、第二极板（2）、第三极板（8）、第四极板（9）分别通过压焊点及金属引线或压焊点与外部电路连接。
13、本专利技术有益效果。
14、本专利技术介质层（3）与感压薄膜（4）相连，第一极板（1）与第二极板（2）设置在介质层（3）两侧。在感压测量过程中，感压薄膜（4）感压变形，介质层（3）随感压薄膜（4）运动，介电常数发生变化，而第一极板（1）和第二极板（2）始终不动，测量电容c只与介电常数成正比，传感器的输入与输出之间变化关系的线性度好，可显著提高测量精度和灵敏度。
15、本专利技术结构仅通过改变 ε r为电极板间电介质的相对介电常数改变电容，从而实现压力测量，工作原理与非接触式和接触式压力传感器芯片完全不同。
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1.介质层嵌入型电容式压力敏感芯片，包括第一极板（1）和第二极板（2）,其特征在于第一极板（1）与第二极板（2）之间设置有介质层（3），介质层（3）与感压薄膜（4）相连，第一极板（1）与第二极板（2）之间为第一腔体（5）。
2.根据权利要求1所述介质层嵌入型电容式压力敏感芯片，其特征在于所述第一腔体（5）为密封腔体。
3.根据权利要求1所述介质层嵌入型电容式压力敏感芯片，其特征在于所述第一腔体（5）的外围为衬底（6）。
4.根据权利要求1所述介质层嵌入型电容式压力敏感芯片，其特征在于所述介质层（3）设置在感压薄膜（4）的上端或下端，感压薄膜（4）横向设置，介质层（3）、第一极板（1）、第二极板（2）竖向设置，介质层（3）设置在感压薄膜（4）的中部。
5.根据权利要求1所述介质层嵌入型电容式压力敏感芯片，其特征在于所述第一极板（1）和第二极板（2）设置在第一腔体（5）的上部或下部。
6.根据权利要求1所述介质层嵌入型电容式压力敏感芯片，其特征在于所述感压薄膜（4）设置在第一腔体（5）的顶部。
7.根据权利要求1
8.根据权利要求1所述介质层嵌入型电容式压力敏感芯片，其特征在于所述第一腔体（5）上方两侧分别设置有第三极板（8）和第四极板（9），第三极板（8）与第四极板（9）之间为第二腔体（7），第三极板（8）和第四极板（9）设置在第二腔体（7）的侧壁上。
9.根据权利要求1所述介质层嵌入型电容式压力敏感芯片，其特征在于所述第一极板（1）和第二极板（2）设置在第一腔体（5）的下部两相对侧壁，第三极板（8）和第四极板（9）设置在第一腔体（5）的上部两相对侧壁，感压薄膜（4）设置在第一腔体（5）的顶部，介质层（3）与感压薄膜（4）相连设置在感压薄膜（4）下方。
10.根据权利要求1所述介质层嵌入型电容式压力敏感芯片，其特征在于所述第一腔体（5）上方设置有第二腔体（7），第二腔体（7）顶部设置有盖板（10），盖板（10）上设置通孔（11）。
...【技术特征摘要】
1.介质层嵌入型电容式压力敏感芯片，包括第一极板（1）和第二极板（2）,其特征在于第一极板（1）与第二极板（2）之间设置有介质层（3），介质层（3）与感压薄膜（4）相连，第一极板（1）与第二极板（2）之间为第一腔体（5）。
2.根据权利要求1所述介质层嵌入型电容式压力敏感芯片，其特征在于所述第一腔体（5）为密封腔体。
3.根据权利要求1所述介质层嵌入型电容式压力敏感芯片，其特征在于所述第一腔体（5）的外围为衬底（6）。
4.根据权利要求1所述介质层嵌入型电容式压力敏感芯片，其特征在于所述介质层（3）设置在感压薄膜（4）的上端或下端，感压薄膜（4）横向设置，介质层（3）、第一极板（1）、第二极板（2）竖向设置，介质层（3）设置在感压薄膜（4）的中部。
5.根据权利要求1所述介质层嵌入型电容式压力敏感芯片，其特征在于所述第一极板（1）和第二极板（2）设置在第一腔体（5）的上部或下部。
6.根据权利要求1所述介质层嵌入型电容式压力敏感芯片，其特征在于所述感压薄膜（4）设置在第一腔体（5）的顶部。
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【专利技术属性】
技术研发人员：姜贵民，张振华，
申请(专利权)人：午芯辽宁省高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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