[实用新型]MEMS压力传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于MEMS技术领域，更具体地说，是涉及一种MEMS压力传感器。

背景技术

微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)，是在半导体制造技术基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。在利用硅微加工技术实现的产品中，压力传感器是发展最早的一类。传统的压力传感器有压阻式，电容式，电感式等。其中电感式压力传感器具有性能稳定，重复性好，线性特性好等特点被广泛应用。然而目前的电感式压力传感器往往灵敏度较低，且电感变化量不易计算，这些方面仍需进一步改善。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种MEMS压力传感器，旨在解决目前电感式压力传感器灵敏度较低且电感变化量不易计算的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种MEMS压力传感器，包括：

衬底，所述衬底中部设有上下贯通的空腔；

薄膜，设于所述衬底上方且覆盖所述空腔；

介质层，设于所述薄膜上方，所述介质层上设有电感线圈；

固定电容，与所述电感线圈相连接。

进一步地，在所述压力传感器的厚度方向上，所述介质层对应的区域包含并大于所述薄膜对应的区域，且所述介质层延伸出所述薄膜的部分与所述固定电容相连接。

进一步地，所述固定电容包括上极板和下极板，所述上极板和所述下极板分别设于所述介质层延伸出所述薄膜的部分的上方和下方。

进一步地，所述下极板底面与所述衬底底面位于同一平面。

进一步地，所述下极板的材质为硅。

进一步地，所述电感线圈为平面电感线圈。

进一步地，所述薄膜的厚度范围为10微米至20微米。

进一步地，还包括基板，所述基板设于所述衬底下方。

本实用新型实施例提供的MEMS压力传感器的有益效果在于：薄膜受到压力发生形变，致使位于薄膜上方的电感线圈的电感值发生变化，通过固定电容和电感线圈组成LC回路测量得出电感线圈的电感值，从而得到对应的压力值。该MEMS压力传感器结构简单，灵敏度高，且电感线圈的电感值计算准确，测量方法简单，能够将压力信号转换为电信号，实现精准的压力测量。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的MEMS压力传感器的剖视示意图；

图2为本实用新型实施例提供的MEMS压力传感器的电感线圈的俯视示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的MEMS压力传感器剖视示意图。

图中：100、衬底；200、薄膜；300、介质层；400、电感线圈；500、固定电容；501、上极板；502、下极板；600、基板。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，现对本实用新型实施例提供的MEMS压力传感器进行说明。一种MEMS压力传感器，包括衬底100、薄膜200、介质层300和固定电容500。衬底100中部设有上下贯通的空腔。薄膜200设于衬底100上方且覆盖空腔。介质层300设于薄膜200上方。介质层300上设有电感线圈400。固定电容500与电感线圈400相连接。

在本实施例中，衬底100与薄膜200构成半封闭的空腔，使薄膜200受到压力能够向下凹陷；薄膜200形变造成薄膜200上方的介质层300及电感线圈400均发生形变；电感线圈400形变后电感线圈400的电感值发生变化。因此，电感线圈400的电感值与薄膜200所受到的压力值呈一一对应关系，通过测量电感线圈400的电感值能够得出薄膜200所受到的压力值。

固定电容500指电容值为固定值的电容。固定电容500与电感线圈400相连接构成LC谐振电路。电感线圈400、固定电容500和交流信号输出源串联形成回路后，能够形成LC谐振电路。通过测量得出LC谐振电路的谐振频率，根据LC谐振电路的谐振频率及电容的电容值能够求得电感线圈400的电感值，进而得出薄膜200所受到的压力值，实现对压力的测量。