一种梁膜结构的超低微压传感器芯片的制作方法

1.本实用新型涉及传感器芯片技术领域，具体为一种梁膜结构的超低微压传感器芯片。


背景技术：

2.测控技术的发展，要求压力传感器量程越来越小，分辨率越来越高，使得超微压压力传感器在科学实验、工业自动化控制、空气动力学、计量学等领域越来越重要。如科学实验中的高分辨率的测试，空气动力学研究中飞机、导弹、运动机械的动态特性研究和高层建筑楼宇风洞设计等，工控中新型热工锅炉的二次进风系统、空调、超净过滤系统、煤矿瓦斯监控系统等，计量市场的石油天然气、液化气计量等，都需要量程在数百帕的高精度的超微压压力传感器，因此毫米级外形尺寸、微米级加工精度的高灵敏度超微压压力传感器，有着极大的应用领域和市场份额，标志着一个国家计量测试技术的水平。
3.早期的硅压力传感器一般采用圆形平膜，在低量程传感器芯片制作中，则需减小硅膜厚度。当硅膜厚度减到一定的程度，一方面性能恶化，非线性误差增加；另一方面硅电阻结深难以控制，导致一致性和成品率下降，成本上升，为此国内外都在寻求新型结构硅芯片来制作超微压压力传感器。
4.shimazoe等(shimazoe m，matsuka y，yasukawa a，et al.a special silicon diaphragm pressure sensor with high output and highaccuracy.sensors and actuators，1982，2：275～282)提出了背面带有圆岛的岛膜结构，力敏电阻制作在环形的薄膜上，用来制作低压高精度的压力传感器，但此结构的膜上应力变化大，对电阻定位要求高，器件尺寸也难以微型化，不利于批量生产。hein等(hein s，schlichting v，obermerier e.piezoresistive silicon sensor for very low press ure based on the concept of the stressconcentration.transduce rs’93，yokohama，japan，1993)采用了由正面浅的选择腐蚀形成的梁膜结构，在膜的中心处有一个方块，方块的四面中心各有一个梁，梁的形状和尺寸可以有多种选择，力敏电阻制作在应力梁上。其主要特点是利用从正面腐蚀形成的梁与从背面腐蚀的膜相叠加，由于硅膜的刚度系数与膜厚的立方成正比，因此梁区的硅比膜区的硅厚一倍，梁区的刚度系数即为膜区的刚度系数的8倍，显然已有足够的应力集中效应。同时，梁膜结构还可以利用梁的宽度的变化得到进一步的应力集中效应。
5.然而，目前这类梁膜结构的传感器芯片在制作时，类似可参考专利申请号为cn202022075634.7公开的一种新型梁膜岛结构高压传感器，这类传感器芯片承载支撑用的两个基底基本上都是通过键合来对接安装，这就导致这类传感器在持续使用过程中，尤其在其故障损坏时，由于及基底键合将各金属导线、焊盘及各电阻包裹在内，而键合在一起的基底又十分的难以拆开，导致其传感器芯片难以维修，基本上都是直接更换的，导致使用成本增加，且资源严重浪费，为此，我们提出一种梁膜结构的超低微压传感器芯片。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种梁膜结构的超低微压传感器芯片，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种梁膜结构的超低微压传感器芯片，包括组成梁膜结构传感器芯片的第一基底和第二基底，所述第一基底内侧各边位置均设置有一挂钩，并在所述第二基底上对应挂钩的位置均开设有通孔，利用所述挂钩弹性形变来穿过通孔，且利用其弹性复位来钩挂在通孔位置，以连接所述第一基底和第二基底；
8.并在所述第二基底上设置有能够触发挂钩取消钩挂的触动部件，以使所述第一基底和第二基底可拆。
9.作为优选，所述挂钩采用金属材质制成。
10.作为优选，在所述第二基底表面靠近通孔的位置开设有凹槽，所述触动部件设置在凹槽内。
11.作为优选，所述触动部件包括滑动设置在凹槽内的顶座，并在所述凹槽两侧内壁上均开设有导轨槽，所述顶座两侧均设置有与导轨槽配合的导轨滑块，以使所述顶座在凹槽内防脱移位，且该顶座移动时顶动挂钩来取消钩挂；
12.并在所述导轨槽内均设置有一弹簧，所述弹簧两端分别与导轨滑块和导轨槽内壁接触相抵。
13.作为优选，在所述第一基底和第二基底各侧边位置均开设有助行槽，所述助行槽深度尺寸大于所述顶座取消挂钩钩挂状态时所需移动的距离尺寸。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.本实用新型区别于现有技术，该梁膜结构的传感器芯片的两个基底利用挂钩的方式进行连接，在保证稳定对接使用的基础上，当其遇到故障损坏时，可利用触动部件以方便的取消挂钩的钩挂固定，即可直接对两个基底进行拆卸，进而有效方便其内部各元件的检修运维，避免直接遗弃、更换所导致的成本增加和资源浪费的问题。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例1整体结构示意图；
17.图2为本实用新型图1局部爆炸结构示意图；
18.图3为本实用新型第二基底局部结构示意图；
19.图4为本实用新型实施例2整体结构示意图；
20.图5为本实用新型图4局部爆炸结构示意图。
21.图中：1-第一基底；2-第二基底；3-挂钩；4-通孔；41-凹槽；5-触动部件；51-顶座；52-导轨槽；53-导轨滑块；54-弹簧；6-助行槽。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下
所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.实施例1
24.请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种梁膜结构的超低微压传感器芯片，包括组成梁膜结构传感器芯片的第一基底1和第二基底2；
25.需要说明的是，第一基底1的正面设有刻蚀形成的岛结构，第一基底1的背面设有腐蚀形成的圆形凹坑，其第一基底1与正面的岛形成岛膜结构；
26.而第二基底2上设有腐蚀形成的第一梁和第二梁，第二基底2背面设有刻蚀形成的岛结构，第一梁、第二梁和第二基底2四周的梁与第二基底2背面的岛共同形成梁膜结构，第一梁和第二梁两端位置均设有压敏电阻，四个压敏电阻均通过金属导线与焊盘互相连接组成惠斯通电桥，第一基底1和第二基底2连接在一起，以组成梁膜结构的传感器芯片；
27.第一基底1内侧各边位置均设置有一挂钩3，并在第二基底2上对应挂钩3的位置均开设有通孔4，利用挂钩3弹性形变来穿过通孔4，且利用其弹性复位来钩挂在通孔4位置，以连接第一基底1和第二基底2；
28.并在第二基底2上设置有能够触发挂钩3取消钩挂的触动部件5，触动部件5包括滑动设置在凹槽41内的顶座51，并在凹槽41两侧内壁上均开设有导轨槽52，顶座51两侧均设置有与导轨槽52配合的导轨滑块53，以使顶座51在凹槽41内防脱移位，且该顶座51移动时顶动挂钩3来取消钩挂；
29.并在导轨槽52内均设置有一弹簧54，弹簧54两端分别与导轨滑块53和导轨槽52内壁接触相抵，在顶座51移动时驱使弹簧54收缩，进而提供恢复弹力，以使第一基底1和第二基底2可拆。
30.在使用时，可单手四个手指同时拨动该顶座51移动来顶动挂钩3，即可直接将第一基底1和第二基底2拆卸。
31.进一步的，该挂钩3采用金属材质制成，以在保证韧性钩挂的基础上，有效提高其使用寿命。
32.在第二基底2表面靠近通孔4的位置开设有凹槽41，触动部件5设置在凹槽41内，通过凹槽41的设计，能够将触动部件5整体内置，保证整体外观平整美观。
33.实施例2
34.请参阅图4-5，本实用新型在实施例1的基础上，提供另一种技术方案：在第一基底1和第二基底2各侧边位置均开设有助行槽6，助行槽6深度尺寸大于顶座51取消挂钩3钩挂状态时所需移动的距离尺寸，以通过上述设计，进而在实际拆装时，可利用单手四个手指握持在第一基底1和第二基底2的侧边位置，可直接按压顶座51移动，区别实施例1中手指拨动顶座51的方式，从而有效的方便了顶座51的移动，进一步的方便了第一基底1和第二基底2的拆装。
35.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员
而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。