[实用新型]具有多阶应力集中区的压力传感器

说明书

本实用新型提供一种具有多阶应力集中区的压力传感器。压力传感器包括衬底、压力敏感单元、绝缘钝化层以及导线层；其中，衬底沿其厚度方向的第一表面设置有空腔，第一表面上设置有压力敏感单元；绝缘钝化层设置在压力敏感单元背离衬底的一侧，绝缘钝化层上设置有贯穿其厚度的金属化过孔，导线层设置在绝缘钝化层背离衬底的一侧，导线层通过金属化过孔与压力敏感单元电连接；并且，绝缘钝化层上还设置有多阶应力集中区，多阶应力集中区与压力敏感单元相对应，以在压力敏感单元处产生应力集中。所设置的多阶应力集中区可以在压力敏感单元处产生应力集中，从而在相同量程的情况下，可以有效提高压力传感器的线性度和灵敏度。

技术领域

本实用新型属于压力传感器技术领域，具体涉及一种具有多阶应力集中区的压力传感器。

背景技术

传统地，压力传感器包括硅衬底以及设置在所述硅衬底上的应力敏感膜和四个压敏电阻等结构，四个压敏电阻通过引线相互电连接形成惠斯通电桥结构。

但是，经过本实用新型的发明人多次试验研究，虽然传统地压力传感器为了提高压力检测灵敏度，在衬底上设置有空腔，但是对于一些微弱的压力，却无法检测出，灵敏度较差。

此外，传统地压力传感器在形成空腔时，往往利用刻蚀液从衬底的背面开始刻蚀，通过控制刻蚀液的刻蚀时间来获得所需要的空腔，这有可能会导致空腔刻蚀深度不一，导致器件的一致性和可靠性变差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种具有多阶应力集中区的压力传感器。

本实用新型提供一种具有多阶应力集中区的压力传感器，包括衬底、压力敏感单元、绝缘钝化层以及导线层；其中，

所述衬底沿其厚度方向的第一表面设置有空腔，所述第一表面上设置有所述压力敏感单元；

所述绝缘钝化层设置在所述压力敏感单元背离所述衬底的一侧，所述绝缘钝化层上设置有贯穿其厚度的金属化过孔，所述导线层设置在所述绝缘钝化层背离所述衬底的一侧，所述导线层通过所述金属化过孔与所述压力敏感单元电连接；并且，

所述绝缘钝化层上还设置有多阶应力集中区，所述多阶应力集中区与所述压力敏感单元相对应，以在所述压力敏感单元处产生应力集中。

在一些可选地实施方式中，所述多阶应力集中区包括多个应力集中台阶，所述多个应力集中台阶沿所述绝缘钝化层的长度方向间隔设置。

在一些可选地实施方式中，在所述多个应力集中台阶中，靠近所述压力敏感单元的应力集中台阶的厚度小于远离所述压力敏感单元的应力集中台阶的厚度。

在一些可选地实施方式中，所述多个应力集中台阶的厚度自靠近所述压力敏感单元的一侧向远离所述压力敏感单元的一侧依次递增。

在一些可选地实施方式中，所述衬底包括底座和基底，所述基底设置在所述底座上，所述基底上设置有所述空腔，所述底座上设置有应力释放结构。

在一些可选地实施方式中，所述底座的横截面呈倒梯形结构，所述倒梯形结构形成所述应力释放结构。

在一些可选地实施方式中，所述压力传感器还包括刻蚀停止层，所述刻蚀停止层夹设在所述衬底与所述压力敏感单元之间。

本实用新型的压力传感器，其在绝缘钝化层上设置有多阶应力集中区，所述多阶应力集中区与所述压力敏感单元相对应，这样，在压力传感器受到外界作用力时，所设置的多阶应力集中区可以在压力敏感单元处产生应力集中，从而在相同量程的情况下，可以有效提高压力传感器的线性度和灵敏度。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的具有多阶应力集中区的压力传感器的X轴方向截面图；