[发明专利]一种耐高温MEMS硅压阻式压力敏感芯片

说明书

本发明公开了一种耐高温MEMS硅压阻式压力敏感芯片，包括主体，主体包括硅片衬底，所述硅片衬底上设置有敏感电阻层和绝缘层，硅片衬底上部还形成有多孔硅结构，硅片上设置有铝膜，主体底部装设有一半封装部，半封装部内腔中设置有阻尼释放结构，硅片衬底底部设置有与封装部连接的容纳部，容纳部设置有第一吸附层和第二吸附层，第一吸附层安装在硅片衬底底部的封装面上，第二吸附层安装在半封装部上，第一吸附层和第二吸附层上分别装设有第一贴合模和第二贴合模，第一贴合模和第二贴合模上设置有位置相对错开分布的容纳孔，主体与半封装部连接处还装设导热部和透气部，主体与半封装部之间通过叠块连接，使得主体具有很好的导热性能、透气性和缓冲性。

技术领域

本发明涉及压力敏感芯片技术领域，具体涉及一种耐高温MEMS硅压阻式压力敏感芯片。

背景技术

压阻式压力传感器是利用单晶硅的压阻效应而构成。采用单晶硅片为弹性元件，在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺，在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻，并将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内。当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成正比的变化，再由桥式电路获相应的电压输出信号。压阻式传感器是用于这方面的较理想的传感器。例如,用于测量直升飞机机翼的气流压力分布，测试发动机进气口的动态畸变、叶栅的脉动压力和机翼的抖动等。在飞机喷气发动机中心压力的测量中，使用专门设计的硅压力传感器,其工作温度达500℃以上。在生物医学方面,压阻式传感器也是理想的检测工具。已制成扩散硅膜薄到10微米,外径仅0.5毫米的注射针型压阻式压力传感器和能测量心血管、颅内和眼球内压力的传感器。压阻式传感器还有效地应用于爆炸压力和冲击波的测量、真空测量、监测和控制汽车发动机的性能以及诸如测量枪炮膛内压力、发射冲击波等兵器方面的测量。此外，在油井压力测量、随钻测向和测位地下密封电缆故障点的检测以及流量和液位测量等方面都广泛应用压阻式传感器。随着微电子技术和计算机的进一步发展，压阻式传感器的应用还将迅速发展。常见的硅压阻式压力敏感芯片,导热性能和内部流通性较差，芯片与封装体之间的连接处的密合度较差。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种耐高温MEMS硅压阻式压力敏感芯片,所述芯片包括主体，所述主体包括硅片衬底，所述硅片衬底上设置有敏感电阻层和绝缘层，所述硅片衬底上部还形成有多孔硅结构，所述硅片上设置有铝膜，主体底部装设有一半封装部，半封装部内腔中设置有阻尼缓冲结构，所述硅片衬底底部设置有与半封装部连接的容纳部，所述容纳部设置有第一吸附层和第二吸附层，所述第一吸附层安装在硅片衬底底部的封装面上，所述第二吸附层安装在半封装部上，所述第一吸附层和第二吸附层上分别装设有第一贴合模和第二贴合模，所述第一贴合模和第二贴合模上设置有位置相对错开分布的容纳孔，容纳孔的设置方便第一贴合模与第二贴合模相接触的面的气泡排出，错综的设计使得气泡排出的面积更大，排出的效率更高，所述主体与半封装部连接处还装设有导热部和透气部，所述导热部和透气部设置在主体和半封装部之间的位置，所述导热部呈栅型设计，所述透气部分布在导热部的内部，拥有与导热部平行分布的透气通道，所述主体与半封装部之间通过叠块连接，叠块具有与主体和半封装部接触的平行面，叠块可以使用具有缓冲性质的材料。

作为本发明的一种改进,所述导热部和透气部，所述导热部含有一导热腔，所述导热腔中设置有导热膜，所述导热膜与气流方向平行设置，导热膜相互之间设置有安全距离，不会因为使用过久导致膜之间的磨损或者粘接等问题，所述透气部等距离分布在导热部之间，为了提升内部透气流通效果，更加有益于导热，透气部可以设置导流部件。

作为本发明的一种改进，所述阻尼缓冲结构安装在叠块内部位置，所述阻尼缓冲结构包括一阻尼释放孔，阻尼释放孔均匀分布在叠块内部，阻尼释放孔可以设置为同等距离和非同等距离，还可以设置阻尼释放孔的孔径大小依次变小、依次变大或同等大小来调整不同的缓冲效果。

作为本发明的一种改进,所述第一贴合模与第二贴合模上装设有耐磨层，所述耐磨层设置有均匀的耐磨粒子。

作为本发明的一种改进,所述耐磨层为含有纳米粒子梯度耐磨涂层。