[发明专利]一种MEMS气压传感器以及提高其长期稳定性的方法

权利要求书

1.一种提高MEMS气压传感器长期稳定性的方法，其特征在于所述MEMS气压传感器包括应力隔离衬底，所述应力隔离衬底(201)与MEMS气压传感器的敏感芯片或者敏感元件的气压敏感结构(101)衬底通过芯片键合工艺组装在一起，用于削减气压敏感结构(101)所受到的由于封装和装配引起的热应力和残余应力，该应力隔离衬底(201)由厚度大于气压敏感薄膜(103)的最大特征尺寸的玻璃材料制成，其远离键合连接面的一侧与气压敏感结构(101)中气压敏感薄膜(103)相对的位置加工有坑槽结构(202)，该方法包括如下步骤：

(1)、在不同的预设温度环境下，对组装后的敏感芯片或者敏感元件单独进行多次高低气压循环处理，直至敏感芯片或者敏感元件输出信号的长期稳定性值达到稳定，所述预设温度的取值范围为:[MEMS气压传感器标称温度下限,MEMS气压传感器标称温度上限]；

(2)、在不同的预设气压环境下，对组装后的敏感芯片或者敏感元件单独进行多次高低温度循环处理，直至预设气压环境下的敏感芯片或者敏感元件输出信号长期稳定性值达到稳定，所述预设气压环境取值范围为：[MEMS气压传感器标称气压下限,MEMS气压传感器标称气压上限]；

(3)、将组装后的敏感芯片或者敏感元件与相应的检测电路组装成MEMS气压传感器；

(4)、在步骤(1)所述的不同的预设温度环境下，对MEMS气压传感器进行多次高低气压循环处理，直至预设温度环境下的传感器输出信号长期稳定性值达到稳定；

(5)、在步骤(2)所述的不同的预设气压环境下，对MEMS气压传感器进行多次高低温度循环处理，直至预设气压环境下的传感器输出信号长期稳定性值达到稳定。

2.根据权利要求1所述的提高MEMS气压传感器长期稳定性的方法，其特征在于：所述步骤(1)和步骤(4)中所述高低气压循环处理的具体步骤为：

(1.1)、控制被处理敏感芯片或敏感元件所处温度环境稳定在预设温度；

(1.2)、对气压环境控制装置进行抽气处理，使其内部气压降至第一预设气压P₁；

(1.3)、保持气压环境控制装置气体气压不变，持续预设的第一压控时间段t₂；

(1.4)、对气压环境控制装置进行充气处理，使其内部气压升至第二预设气压P₂；

(1.5)、保持气压环境控制装置气体气压不变，持续预设的第二压控时间段t₄。

3.根据权利要求2所述的提高MEMS气压传感器长期稳定性的方法，其特征在于：所述第一预设气压P₁小于MEMS气压传感器标称气压量程上限的1％；所述第二预设气压P₂为MEMS气压传感器标称气压量程上限的120％～150％。

4.根据权利要求2所述的提高MEMS气压传感器长期稳定性的方法，其特征在于：所述第一压控时间段t₂不小于2s，所述第二压控时间段t₄不小于2s。

5.根据权利要求1所述的提高MEMS气压传感器长期稳定性的方法，其特征在于所述高低温循环处理的具体步骤为：

(2.1)、控制被处理敏感芯片或敏感元件所处气压环境稳定至预设气压环境；

(2.2)、升温至预设的第一预设温度T₁；

(2.3)、保持气压环境控制装置气体气压不变，持续预设的第一温控时间段t_b；

(2.4)、降温至第二预设温度T₂；

(2.5)、保持气压环境控制装置气体气压不变，持续预设的第二温控时间段t_d。

6.根据权利要求5所述的提高MEMS气压传感器长期稳定性的方法，其特征在于：所述第一预设温度T₁的取值范围为[MEMS气压传感器工作温度上限加10℃，MEMS气压传感器工作温度上限加20℃]；所述第二预设温度T2的取值范围为[MEMS气压传感器工作温度下限减20℃,MEMS气压传感器工作温度下限减10℃]。

7.根据权利要求5所述的提高MEMS气压传感器长期稳定性的方法，其特征在于所述第一温控时间段t_b不小于1.5小时；所述第二温控时间段t_d不小于2小时。