【技术实现步骤摘要】
本申请涉及传感器，具体涉及一种全桥式半导体应变片。
技术介绍
1、如图1所示，惠斯通电桥通常用于信号测量，其包括首尾顺次连接的四个电阻r1～r4，其分别设置在惠斯通电阻的四个桥臂上。其中，至少r1和r3为可变电阻，r2和r4为固定电阻或可变电阻，在其四个连接处(即对应的焊点或焊盘p1～p4)的电势分别为v1、vd、v2及vc,其中可以vd为接地端，以vc-vd为输入电压，v2-v2为输出电压。为了保证输出电压的线性变化，r1与r3相等，r2与r4相等，此时，假设r1/r2＝r3/r4＝k，则：
2、
3、若要使当始初始输出为零时，则k的初始值应为1，即r1～r4的初始值均相同。
4、对于力或压强的测量，应变片被广泛使用，其也称为电阻应变片，其通过外形片状的电阻作为桥臂电阻应变片电阻组成上述的惠斯通电桥进行测量。对于电阻应变片而言，其可被制作为四个四分之一电阻应变片，即每个应变片仅含有一个桥臂电阻，为增大阻值桥臂电阻多为蜿蜒状，两端各设一个焊盘，以与电路组件连接。
5、更多地，惠斯通电桥被制作为两个半桥应变片，每个应变片上设有两个电阻，即将焊盘p2和p4分别分成两部分，即总共设有六个焊盘。半导体应变片，则具有利用硅等半导体的在压力下电阻变化(此时材料形状变化引起的阻值变化可忽略不计)的特性，因此可以作为上述的半导体桥臂电阻进行压力测量。
6、图2示出一种现有的半桥式硅应变片01的结构，其由微加工技术制得，包括位于底层的半导体硅010，其具有两个关于一横向直线镜像对称的应变
7、图4示出已知的全桥式硅应变片的结构，其基本上由两个横向并排且大体对称地设置于中心线pm上的半桥式应变片01组成，为了使两个高应变区02a的电阻分别地位于惠斯通电桥的两个不相邻的桥臂上，其通过一个位于高应变区02a的应变电阻012与另一半桥式应变片01的位于低应变区02b的应变电阻011共用一个第一焊盘014(图4中最中间的焊盘)，且使所有的五个焊盘向纵向中部收拢并沿横向排开，所有焊盘的长度方向沿纵向设置以尽量地使高应变区02a与低应变区02b的纵向距离差别更大以获得较大的测量精度，同时使得单个半桥式应变片01的宽度可减为包括四列硅条的宽度w1。由于焊盘需要通过线(通常是金线)与外部连接，因此其应当具有适合的长度和最小的宽度，且焊盘之间需要满足绝缘要求。由此，在使各焊盘横向并排隔开后，需要在横向中间留出共用的第一焊盘014的设置宽度w2，同时也由于横向距离较大而在相应位置需要设置支撑硅条011e，因此，这种全桥式半导体应变片，所需要的总宽度为2w1+w2，且总共为五个焊盘，这使得其需要与外部进行五次引线键合。
8、本部分中的陈述仅提供与本申请相关的背景信息并且可以不构成现有技术。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本申请提供了一种全桥式半导体应变片，以在满足使用要求的前提下，将全桥式半导体应变片的焊盘数降低为四个，同时减少其总宽度。
2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种全桥式半导体应变片，包括，其包括:
3、厚度方向沿前后方向设置的半导体层，包括形成惠斯通全桥的四个焊盘基础和四个桥臂电阻；
4、四个焊盘基础包括分别地位于一参考点之左右两侧的第四焊盘基础和第三焊盘基础、位于第四焊盘基础左上方一侧的第一焊盘基础以及位于第三焊盘基础右上方一侧的第二焊盘基础；
5、四个桥臂电阻包括且位于参考点左上方且两端分别延伸于第一焊盘基础和第四焊盘基础的第一桥臂电阻，位于参考点右上方且两端分别延伸至第三焊盘基础和第二焊盘基础的第三桥臂电阻，位于参考点下方且两端分别延伸至第四焊盘基础和第三焊盘基础的第四桥臂电阻，以及位于参考点下方且两端分别延伸至第一焊盘基础和第二焊盘基础的第二桥臂电阻；其中，四个桥臂电阻均包括由上下延伸且顺次连接的多个电阻条以及左右延伸地连接至相邻两个电阻条的多个横向连接部；
6、附接于半导体层前侧表面的金属层，包括分别对应覆盖于四个焊盘基础前侧表面的四个焊盘以及分别对应覆盖于横向连接部前侧表面的多个覆盖部，横向连接部均位于四个焊盘基础的上下外侧；
7、其中，电阻条分布于上下延伸且左右间隔排列的多条纵线上，第二桥臂电阻从下侧包围第四桥臂电阻。
8、优选地，所述多条纵线等距设置且
9、优选地，所述电阻条宽度相同。
10、优选地，所述第一桥臂电阻和所述第三桥臂电阻左右对称设置。
11、优选地，每个桥臂电阻的电阻条总长度与其他桥臂电阻的电阻条总长度相同。
12、优选地，所述四个桥臂电阻各包括四个电阻条及连接相邻的每两个电阻条之间的三个横向连接部，这四个电阻条在三个横向连接部处形成"u"形弯。
13、优选地，所述的多条纵线共八条，第一桥臂电阻的四个电阻条依次布置于第一至第四条纵线上，第三桥臂电阻的四个电阻条依次布置于第五至第八条纵线上；第二桥臂电阻的四个电阻条依次布置于第一、第四、第五及条八条纵线上；
14、优选地，第四桥臂电阻的四个电阻条依次布置于第二、第三、第六及条七条纵线上；第四桥臂电阻和第二桥臂电阻在参考点下方并排地延伸。
15、优选地，所述半导体层为硅或碳化硅。
16、优选地，所述半导体层后侧表面附接有绝缘基底。
17、本申请的全桥式半导体应变片，其相比于现有技术，能够将焊盘从五个减少至四个，同时还可以降低总体宽度，进而降低成本。
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1.一种全桥式半导体应变片，包括，其特征在于，包括:
2.根据权利要求1所述的全桥式半导体应变片，其特征在于，所述多条纵线等距设置。
3.根据权利要求2所述的全桥式半导体应变片，其特征在于，所述电阻条宽度相同。
4.根据权利要求1所述的全桥式半导体应变片，其特征在于，所述第一桥臂电阻(R1)和所述第三桥臂电阻(R3)左右对称设置。
5.根据权利要求1所述的全桥式半导体应变片，其特征在于，每个桥臂电阻(R1～R4)的电阻条总长度与其他桥臂电阻的电阻条总长度相同。
6.根据权利要求1所述的全桥式半导体应变片，其特征在于，所述四个桥臂电阻(R1～R4)各包括四个电阻条及连接相邻的每两个电阻条之间的三个横向连接部，这四个电阻条在三个横向连接部处形成"U"形弯。
7.根据权利要求6所述的全桥式半导体应变片，其特征在于，所述的多条纵线共八条，第一桥臂电阻(R1)的四个电阻条依次布置于第一至第四条纵线上，第三桥臂电阻(R3)的四个电阻条依次布置于第五至第八条纵线上。
8.根据权利要求7所述的全桥式半导体应变片，
9.根据权利要求1所述的全桥式半导体应变片，其特征在于，所述半导体层(1)为硅或碳化硅。
10.根据权利要求1所述的全桥式半导体应变片，其特征在于，所述半导体层(1)后侧表面附接有绝缘基底(3)。
...【技术特征摘要】
1.一种全桥式半导体应变片，包括，其特征在于，包括:
2.根据权利要求1所述的全桥式半导体应变片，其特征在于，所述多条纵线等距设置。
3.根据权利要求2所述的全桥式半导体应变片，其特征在于，所述电阻条宽度相同。
4.根据权利要求1所述的全桥式半导体应变片，其特征在于，所述第一桥臂电阻(r1)和所述第三桥臂电阻(r3)左右对称设置。
5.根据权利要求1所述的全桥式半导体应变片，其特征在于，每个桥臂电阻(r1～r4)的电阻条总长度与其他桥臂电阻的电阻条总长度相同。
6.根据权利要求1所述的全桥式半导体应变片，其特征在于，所述四个桥臂电阻(r1～r4)各包括四个电阻条及连接相邻的每两个电阻条之间的三个横向连接部，这四个电阻条在三个横向连接部处形成"u"形弯。
【专利技术属性】
技术研发人员：王小平，曹万，李凡亮，吴林，吴登峰，
申请(专利权)人：武汉飞恩微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：
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