一種微差壓式MEMS壓力傳感器壓敏芯片及其制備方法與流程

一種微差壓式MEMS壓力傳感器壓敏芯片及其制備方法與流程摘要本文介紹了一種微差壓式MEMS壓力傳感器壓敏芯片及其制備方法與流程。該壓敏芯片采用晶片級封裝和表面微加工工藝，具有體積小、響應速度快、精度高等特點。制備方法主要包括晶圓加工、表面微加工和封裝三個步驟。該壓敏芯片具有廣泛的應用前景，可用于汽車、工業(yè)自動化、醫(yī)療設備等領域。引言MEMS（微電子機械系統(tǒng)）技術是一種集微電子學、微機械學和光學學等于一體的新型技術。MEMS技術的核心是通過微加工工藝在硅基底上制作微型傳感器、微型執(zhí)行器和微型系統(tǒng)等，實現(xiàn)微小化、集成化和智能化。隨著科技的不斷進步，MEMS技術在汽車、醫(yī)療、通信、航空等領域得到了廣泛的應用。本文介紹了一種基于差分測量原理的微差壓式MEMS壓敏芯片及其制備方法與流程。該壓敏芯片采用晶片級封裝和表面微加工工藝，具有快速響應、高精度和體積小的優(yōu)點。本文將詳細介紹該壓敏芯片的設計、加工和封裝流程，以期為讀者提供參考。設計原理微差壓式MEMS壓敏芯片應用了差分測量原理，其基本結構如圖1所示：----------------

P1||

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P0|||R/\\

||-||

----------/\\/\\/\\---+-|

P2||

----------------圖1微差壓式MEMS壓敏芯片結構示意圖該壓敏芯片由三個共平面的微壓力傳感器P0、P1和P2組成。P0和P2是對稱的，它們與彈性形變體R連接。當加壓作用于彈性形變體時，會產生微小的形變，形變大小與加壓大小成正比。P1與P0和P2連通，當形變體發(fā)生形變時，P0和P2的阻值會發(fā)生微小的變化，導致P1的電壓輸出也會發(fā)生微小變化。電壓輸出的變化量與加壓大小成正比。該設計采用了微壓力傳感器的差分測量原理，其優(yōu)點是可以消除傳感器本身的非線性、溫度漂移等影響因素，提高了傳感器的精度和穩(wěn)定性。制備方法與流程晶圓加工晶圓加工是整個制備流程的關鍵步驟。本文所述的制備方法采用了20-30um厚度的p型硅晶片作為基板，其生產流程如下：硅晶片去除氧化層（wetetch）；硅晶片進行特種化學蝕刻，在芯片表面形成相應的壓敏芯片結構；在芯片表面制作金屬電極，以便接線使用。該晶圓加工步驟需要精細的微加工技術和工藝控制，以保證芯片的精度和可靠性。表面微加工表面微加工是將芯片表面進行微結構化的過程，具體步驟如下：對晶圓表面進行清洗和去污處理；采用光刻和蝕刻技術，在芯片表面形成具有壓敏芯片特定結構的橙色涂層；通過高溫蒸鍍等技術，在芯片表面形成金屬電極片。表面微加工的目的是為了在傳感器上形成響應可靠而又穩(wěn)定的壓敏芯片結構，以提供高精度、高靈敏度和高可靠性的測量。封裝封裝是將微壓力傳感器的建造壓力芯片封蓋在塑料外殼內的過程，其主要步驟如下：采用高質量的塑料料坯，采用注塑或其他成型技術，將感應器外殼的主體構型加工成型；制作電氣接口，包括插針、線纜等；對壓敏芯片進行壓敏芯片特定封裝，以保證其性能的穩(wěn)定性和可靠性。封裝的目的是為了保護壓敏芯片，避免外界環(huán)境對其造成干擾，從而提高壓敏芯片的使用壽命和可靠性?？偨Y本文介紹了一種基于差分測量原理的微差壓式MEMS壓敏芯片及其制備方法與流程。該壓敏芯