[发明专利]高压传感器装置的鲁棒设计

权利要求书

1.一种压力传感器，包括：

膜片，响应于流体的压力；

由形成到具有对称形状的凹槽的硅压力感测元件中的压敏电阻组成的惠斯通电桥，所述惠斯通电桥接近所述凹槽的几何中心；以及

玻璃熔块，其将压力感测元件连接到膜片。

2.权利要求1的压力传感器，其中，硅压力感测元件具有面向膜片的第一面和背对膜片的第二面，所述对称形状的凹槽形成到压力感测元件的第二面中。

3.权利要求2的压力感测元件，其中，所述对称形状的凹槽被配置为重新分布压力感测元件上的热致应力。

4.权利要求2的压力感测元件，其中，所述对称形状的凹槽是基本上圆形的。

5.权利要求2的压力感测元件，其中，所述对称形状的凹槽是基本上正方形的。

6.权利要求1的压力传感器，其中，所述膜片是金属的。

7.权利要求1的压力传感器，其中，所述对称形状的凹槽是基本上圆形的并且形成到具有倾斜表面的压力感测元件的第一面中。

8.权利要求1的压力传感器，其中，所述对称形状的凹槽是基本上正方形的并且形成到具有倾斜表面的压力感测元件的第一面中。

9.权利要求1的压力传感器，其中，所述硅压力感测元件是单晶体。

10.权利要求1的压力传感器，其中，所述硅压力感测元件是多晶硅。

11.权利要求1的压力传感器，其中，所述硅压力感测元件是非晶硅。

12.权利要求1的压力传感器，其中，所述硅压力感测元件具有在大约5微米到大约30微米之间的厚度。

13.权利要求1的压力传感器，其中，所述玻璃熔块具有在大约30微米到大约100微米之间的厚度。

14.权利要求1的压力传感器，其中，所述凹槽具有在大约1微米到大约20微米之间的厚度。

15.权利要求1的压力传感器，其中，压力传感器被配置为感测从大约1兆帕(MPa)到大约350MPa的压力范围。

16.一种传感器，其包括：

单个的包含硅的模具，所述模具具有几何中心、外周、以及位于所述外周附近的焊盘；

布置在焊盘上的金属电触点组，这些金属电触点包括至少一个输入触点和至少一个输出触点；

相互连接以形成惠斯通电桥电路的压敏电阻阵列，所述压敏电阻阵列形成到模具中并且被配置为测量模具上的响应于流体压力的应力；压敏电阻围绕模具的几何中心对称分布，所述压敏电阻阵列排成队列并且接近模具的几何中心以分布压敏电阻上的热致应力；

连接到模具上的膜片；以及

形成到模具中的凹槽，所述凹槽具有与模具的几何中心基本重合的几何中心，惠斯通电桥电路位于凹槽的几何中心附近，凹槽被配置为重新分布压敏电阻上的热致应力，使得压敏电阻上的纵向和横向热致应力基本相等。

17.权利要求16的传感器，其进一步包括电子电路，其可操作地耦合到布置在焊盘上的金属电触点组。

18.权利要求16的传感器，其中，膜片是金属的。

19.权利要求16的传感器，其进一步包括将模具连接到膜片的玻璃熔块。

20.权利要求18的传感器，其进一步包括膜片的第一面上的氧化层，所述玻璃熔块位于氧化层和模具之间。