[发明专利]一种无线无源声表面波压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种无线无源声表面波压力传感器，其特征在于，包括衬底(1)，所述衬底(1)的中部位置设置有压力空腔；所述衬底(1)的上表面设有压电薄膜(3)，所述压电薄膜(3)的上表面设置有第一声表面波器件(7)，所述压电薄膜(3)的下表面设置有第二声表面波器件(8)，所述第一声表面波器件(7)和第二声表面波器件(8)均为压力感应器件且正对于所述压力空腔，SAW传播方向沿所述压电薄膜(3)长度方向。

2.根据权利要求1所述的无线无源声表面波压力传感器，其特征在于，所述压电薄膜(3)的上表面依次设置有第一粘附层(6)和第一保护层(4)，所述第一声表面波器件(7)位于所述第一粘附层(6)上且位于所述第一保护层(4)内。

3.根据权利要求2所述的无线无源声表面波压力传感器，其特征在于，所述压电薄膜(3)的下表面依次设置有第二粘附层(5)和第二保护层(2)，所述第二声表面波器件(8)位于所述第二粘附层(5)上且位于所述第二保护层(2)内。

4.根据权利要求1或2或3所述的无线无源声表面波压力传感器，其特征在于，还包括第三声表面波器件(9)，所述第三声表面波器件(9)位于所述压电薄膜(3)的上表面或下表面，且位于无形变的压力空腔支撑区，所述第三声表面波器件(9)为温度感应器件，SAW传播方向垂直于压力感应器件的SAW传播方向。

5.根据权利要求1或2或3所述的无线无源声表面波压力传感器，其特征在于，所述第一声表面波器件(7)包括第一叉指换能器(71)、第一反射器(72)和第二反射器(73)，第二声表面波器件(8)包括第二叉指换能器(81)、第三反射器(82)和第四反射器(83)。

6.一种如权利要求1～5中任意一项所述的无线无源声表面波压力传感器的制备方法，其特征在于，包括步骤：

在压电薄膜(3)基片的两侧制备第一声表面波器件(7)和第二声表面波器件(8)；

在硅片上制备压力空腔，形成衬底(1)；

将声表面波器件与具有压力空腔的硅片进行键合，得到声表面波压力传感器。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在压电薄膜(3)基片的两侧制备第一声表面波器件(7)和第二声表面波器件(8)的具体过程为：

1.1、基片的预清洗；

1.2、基片减薄；

1.3、基片双面沉积粘附层；

1.4、基片一侧涂胶；

1.5、前烘，用于去除胶中水汽减少流动性；

1.6、基片的另一侧涂胶；

1.7、再前烘；

1.8、分别对基片的两个面进行光刻；

1.9、显影；

1.10、后烘；

1.11、分别对基片的两个面进行电极沉积，形成第一声表面波器件(7)和第二声表面波器件(8)；

1.12、沉积保护层。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤1.11中，在基片的上表面进行电极淀积得到第三声表面波器件(9)，所述第三声表面波器件(9)为温度感应器件。

9.根据权利要求6或7或8所述的制备方法，其特征在于，压力空腔制备过程为：

2.1、硅片标准清洗；

2.2、沉积阻挡层，用于湿法刻蚀保护图形不受刻蚀液刻蚀；

2.3、涂胶；

2.4、前烘；

2.5、光刻；

2.6、显影；

2.7、后烘；

2.8、刻蚀，对阻挡层进行选择性刻蚀，刻蚀深度为暴露出硅片即可；

2.9、去胶，去除光刻胶为刻蚀做准备；

2.10、刻蚀。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在2.8和2.10中，所述刻蚀为干法刻蚀或湿法刻蚀。