[发明专利]一种小型扁平压力传感器的制作方法

说明书

本发明公开了一种小型扁平压力传感器的制作方法，包括传感器的组成部件介绍及组装制作方法。该方法解决了目前现有传感器体积大，厚度厚的问题，可以适用于不同曲面的安装，由于传感器的体积小，厚度薄，使传感器具有随型性，而且传感器的动态性能很好，保证测量动态数据的准确性。

技术领域

本发明涉及一种压力传感器的制作技术，尤其是可以保证测量不影响被测流场，保证测试数据的准确性的一种小型扁平压力传感器的制作方法。

背景技术

目前现有的压力传感器主要采用螺纹接口安装，需要安装的空间大，但是在空气动力学研究中，需要对风洞试验模型表面压力场分布进行测试；还有一种是微型探针型传感器，这种传感器要求安装的纵向深度较大，但有些模型很薄，无法用打孔安装微型探针传感器的应用工况。有一种扁平式传感器芯片部分采用硅衬底，中间为静电封接玻璃层，最上层为玻璃或陶瓷封装层。这种封装形式存在的问题与本专利技术相比是三层结构，多了中间的玻璃层，无法保证传感器做得很薄，同时上层的玻璃或陶瓷与中间层的玻璃气密性封装存在着较大的技术难度，不易实现封装。因此在要求压力传感器很小很薄，需要将极薄的压力传感器直接贴装或挖浅坑埋下齐平贴装在模型表面的情况下，现有技术无法满足使用要求。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明专利提供一种小型扁平压力传感器的制作方法，可以保证测量不影响被测流场，保证测试数据的准确性。

在小型扁平压力传感器的芯片结构中包含敏感芯片与玻璃上盖两部分，其中敏感芯片由SOI材料的硅片组成，将SOI硅片加工成C形硅杯结构，其正面加工有敏感电阻、真空腔封接区域、密封闭环区域、电极引出区。玻璃上盖上具有通过TGV（玻璃通孔技术）制作的含有导电硅柱和真空腔结构。键合时使玻璃上盖的导电硅柱与敏感芯片的引出电极紧密接触对准，使敏感芯片的敏感电阻引出到玻璃上盖的金属引出线上。

玻璃基座上具有与传感器芯片对应的电极引线点以及导电沟槽，通过电极引线点使传感器芯片与玻璃基本的导电引出沟道相连，在导电沟道的末端通过导线将压力敏感信号引出。

通过合理的距离结构和电极引出设计，将压力敏感芯片和玻璃基座封接到一起，利用TGV技术将传感器芯片的电阻引出，完成小型扁平压力传感器的整体制作。

本发明的效益是，传感器可以安装在曲面和各种不同的表面，传感器做的很小、很薄，使传感器具有适型性，该种传感器在进行温度补偿后受温度影响较小，稳定性高。由于采用很薄的琉璃和SOI硅片封装成扁平结构，产品具有很好的动态响应特性。传感器芯片直接与带有导电硅柱的玻璃进行键合，有效的减小了传感器的厚度，使传感器适用于风洞等要求小型、适合曲面安装模型很薄，无法用打孔安装微型探针传感器工况中。

附图说明

图1小型扁平压力传感器芯片结构示意图。

图2小型扁平压力传感器的玻璃基座结构示意图。

图3 产品结构图。

具体实施方式

图1中敏感芯片：采用SOI材料，压阻式原理感压，背面使用KOH腐蚀液加工成需要深度的敏感膜；正面在应力最大区域制作敏感电阻，敏感电阻刻蚀到SOI材料的氧化层处，电阻与电阻之间形成完全隔离，电阻的引出电极与上盖封接琉璃的导电硅柱位置相对应，引出电极周围形成密闭键合区域，使引出电极与真空密封腔形成隔离，在敏感膜的中部是绝压感压腔，最外边是闭环的封接面，保证绝压腔与外界压力形成隔离。