[发明专利]用于电涡流微压传感器的薄膜片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于电涡流微压传感器的薄膜片，包括硅衬底和非导电膜片，所述非导电膜片静电键合在所述硅衬底上，所述硅衬底上设有窗口，所述非导电膜片的外侧且正对窗口的位置处溅射有导电薄膜。本发明的薄膜片具有结构简单、厚度均匀等优点。本发明还公开了薄膜片的制备方法，包括以下步骤：S01、准备单晶硅片和非导电膜片，并分别进行双面抛光；S02、将双面抛光的单晶硅片和非导电膜片进行静电键合，形成键合片；S03、在单晶硅片上腐蚀出窗口，并停止于非导电膜片，其中单晶硅片形成硅衬底；S04、在非导电膜片外侧于窗口的位置处溅射一层导电的薄膜，形成导电薄膜。本发明的制备方法操作简便、易于实现。

技术领域

本发明主要涉及压力测量技术领域，特指一种用于电涡流微压传感器的薄膜片及其制备方法。

背景技术

目前的电涡流微压传感器中，敏感膜片采用金属波纹膜片，当差压作用在金属波纹膜片上时，膜片中心会上下移动，与电涡流激励线圈距离发生变化，距离变化最终被转换为电信号的变化。该方法利用的是金属波纹膜片作为敏感元件，但是金属波纹膜片的厚度不容易控制，易产生残余应力和安装应力，且存在弹性滞后的缺陷，影响长期稳定性和测量精度，校准周期短。另外还有采用硅压阻效应的微压传感器是利用硅的弹性模量和压阻效应测量压力，此类传感器的灵敏度较低，膜片厚度也难以控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、测量可靠且精度高的用于电涡流微压传感器的薄膜片，并相应提供一种操作简便、易于实现的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于电涡流微压传感器的薄膜片，包括硅衬底和非导电膜片，所述非导电膜片静电键合在所述硅衬底上，所述硅衬底上设有窗口，所述非导电膜片的外侧且正对窗口的位置处溅射有导电薄膜。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述非导电膜片的周侧溅射有导电接触环。

所述导电接触环上设置有焊盘，所述焊盘上设置有引线。

所述非导电膜片为SiO₂片。

所述导电薄膜为Au层。

本发明还公开了一种如上所述的用于电涡流微压传感器的薄膜片的制备方法，包括以下步骤：

S01、准备单晶硅片和非导电膜片，并分别进行双面抛光；

S02、将双面抛光的单晶硅片和非导电膜片进行静电键合，形成键合片；

S03、在单晶硅片上腐蚀出窗口，并停止于非导电膜片，其中单晶硅片形成硅衬底；

S04、在非导电膜片外侧于窗口的位置处溅射一层导电的薄膜，形成导电薄膜。

作为上述技术方案的进一步改进：

在步骤S04后，对薄膜进行刻蚀，形成环岛，其中中间的圆形部分为导电薄膜，外环部分则为导电接触环。

还包括在导电薄膜上制备焊盘及引线，具体过程为：

S05、在导电接触环上掩膜、光刻出接触孔；

S06、在接触孔上溅射Ni层；

S07、在Ni层上通过掩膜、光刻键合Au层，形成焊盘；

S08、在焊盘上焊接带绝缘层的引线。

在步骤S02中，对键合片上非导电膜片进行减薄，减薄到量程厚度再进行抛光。

所述薄膜为Au层。

与现有技术相比，本发明的优点在于：