[发明专利]具有应力集中结构的压阻式压力传感器芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种具有应力集中结构的压阻式压力传感器芯片，其特征在于，包括基体(1)和与基体(1)键合的玻璃基底(5)，所述基体(1)背面刻蚀有背腔(18)，所述背腔(18)的底面为薄膜(6)的背面，所述背腔(18)中设置有第一半岛(10-1)、第二半岛(10-2)、第三半岛(10-3)、第四半岛(10-4)，所述第一半岛(10-1)、第二半岛(10-2)、第三半岛(10-3)和第四半岛(10-4)一端均与背腔(18)的侧壁相连，所述第一半岛(10-1)的另一端设置有第一岛屿(9-1)，第二半岛(10-2)的另一端设置有第二岛屿(9-2)，第三半岛(10-3)的另一端设置有第三岛屿(9-3)，第四半岛(10-4)的另一端设置有第四岛屿(9-4)；所述薄膜(6)的正面设置有第一压敏电阻条(4-1)、第二压敏电阻条(4-2)、第三压敏电阻条(4-3)和第四压敏电阻条(4-4)，所述第一压敏电阻条(4-1)位于第一半岛(10-1)和第一岛屿(9-1)之间的间隙正上方，所述第二压敏电阻条(4-2)位于第二半岛(10-2)和第二岛屿(9-2)之间的间隙正上方，所述第三压敏电阻条(4-3)位于第三半岛(10-3)和第三岛屿(9-3)之间的间隙正上方，所述第四压敏电阻条(4-4)位于第四半岛(10-4)和第四岛屿(9-4)之间的间隙正上方；

所述第一压敏电阻条(4-1)、第二压敏电阻条(4-2)、第三压敏电阻条(4-3)和第四压敏电阻条(4-4)通过金属引线和焊盘连接形成惠斯通电桥；

所述第一岛屿(9-1)的正上方两侧分别开设有第一应力调节槽(3-1)和第二应力调节槽(3-2)；所述第二岛屿(9-2)的正上方两侧分别设置有第三应力调节槽(3-3)和第四应力调节槽(3-4)；所述第三岛屿(9-3)的正上方两侧分别设置有第五应力调节槽(3-5)和第六应力调节槽(3-6)；所述第四岛屿(9-4)的正上方两侧分别设置有第七应力调节槽(3-7)和第八应力调节槽(3-8)。

2.根据权利要求1所述的一种具有应力集中结构的压阻式压力传感器芯片，其特征在于，所述薄膜(6)内侧开设第一应力集中槽(2-1)、第二应力集中槽(2-2)、第三应力集中槽(2-3) 和第四应力集中槽(2-4)；所述第一压敏电阻条(4-1)两侧分别设置有第一应力集中槽(2-1)和第二应力集中槽(2-2)，所述第三压敏电阻条(4-3)两侧分别设置有第三应力集中槽(2-3)和第四应力集中槽(2-4)；所述第二应力集中槽(2-2)和第三应力集中槽(2-3)之间设置有第二压敏电阻条(4-2)，所述第四应力集中槽(2-4)和第一应力集中槽(2-1)之间设置有第四压敏电阻条(4-4)。

3.根据权利要求2所述的一种具有应力集中结构的压阻式压力传感器芯片，所述第一应力集中槽(2-1)、第二应力集中槽(2-2)、第三应力集中槽(2-3)和第四应力集中槽(2-4)的深度为薄膜(6)厚度的10％～80％。

4.根据权利要求1所述的一种具有应力集中结构的压阻式压力传感器芯片，其特征在于，所述玻璃基底(5)上开设有凹槽(5-1)。

5.根据权利要求1所述的一种具有应力集中结构的压阻式压力传感器芯片，其特征在于，所述第一半岛(10-1)、第二半岛(10-2)、第三半岛(10-3)、第四半岛(10-4)、第一岛屿(9-1)、第二岛屿(9-2)、第三岛屿(9-3)和第四岛屿(9-4)的宽度相等，均为140um～200um。

6.根据权利要求1所述的一种具有应力集中结构的压阻式压力传感器芯片，其特征在于，所述惠斯通电桥为半开环惠斯通电桥，所述惠斯通电桥的开环用于与外界电阻连接。