一种硅基单岛结构石英梁谐振式微压力传感器芯片制造技术

技术编号:8734484 阅读:159 留言:0更新日期:2013-05-26 11:32
一种硅基单岛结构石英梁谐振式微压力传感器芯片,包括石英梁,石英梁通过低应力粘接胶粘接在硅基底的正面上,石英梁的四个对角分别与硅基底正面上的四个对准标记对准,硅基底的背面与玻璃基底封接在一起,玻璃基底的正面腐蚀了凹槽,凹槽的中心加工了一压力孔,压力孔与大气相通形成表压式传感器,或者与另一被测气源相通形成差压式传感器,硅基底的背面腐蚀凹腔形成一个硅岛,利用石英的逆压电效应驱动石英梁自激振荡,当振动频率等于石英梁的固有频率时发生谐振,在闭环正反馈控制系统下对谐振频率进行检测,谐振频率的变化量表征待测气体压力的大小,从而实现外界待测气体压力的测量,本发明专利技术具有高灵敏度、高精度、高分辨率的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石英谐振式压力传感器,特别涉及一种硅基单岛结构石英梁谐振式微压力传感器芯片
技术介绍
市场上压力传感器主要有电容式、压阻式及谐振式,电容式和压阻式输出的是模拟量,必须应用高精度调理电路对微弱信号进行处理,这些因素必然导致测量精度下降;而谐振式压力传感器是利用压力变化来改变物体的谐振频率,从而通过测量频率变化来间接测量压力,其输出为准数字频率信号,具有测量精度高,灵敏度高、分辨率高、抗干扰能力强,并且适用于长距离传输而不会降低其精度等优点,比较适合对压力进行高精度检测。石英谐振式压力传感器具有品质因数高、重复性好、没有迟滞、时间稳定性好、耐化学腐蚀等优点,成为谐振式传感器中常见的一种类型,但目前国内外市场上主要是采用传统机械加工的石英谐振式压力传感器,体积大并且很难实现对微压的高精度测量,尤其在生物医学、航天等对传感器体积、重量有严格要求的领域,传统机械加工的石英谐振式压力传感器表现出明显的不足。利用MEMS技术制造的微压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、可靠性高等优点成为世界范围内具有战略性的研究领域。而目前国内外对MEMS谐振式压力传感器的研究主要是硅微谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅基单岛结构石英梁谐振式微压力传感器芯片,包括石英梁(7),其特征在于:石英梁(7)通过低应力粘接胶(8)粘接在硅基底(1)的正面上,石英梁(7)的四个对角分别与硅基底(1)正面上的四个对准标记(12?1)、(12?2)、(12?3)、(12?4)对准,硅基底(1)的背面与玻璃基底(9)封接在一起,玻璃基底(9)的正面腐蚀了凹槽(11),凹槽(11)的中心加工了一压力孔(10),压力孔(10)与大气相通,或者与另一被测气源相通形成差压式传感器;所述的硅基底(1)正面经过ICP刻蚀形成U型凹槽(2?1)和矩形凹槽(2?2),正面未被刻蚀区域形成了矩形粘接凸台(4)和两根硅梁,两根硅梁为第一硅...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵玉龙程荣俊
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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