CN115615587B - 压力传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压力传感器，包括：基底，所述基底包括容纳在所述基底的主体内部的第一空腔以及位于所述基底的所述第一空腔和所述第一表面之间的第一力敏感膜，旨在通过在所述第一空腔内设置有第一凸起部，并且在所述基底的厚度方向上，所述第一凸起部的高度小于所述第一空腔的深度，每个所述压敏电阻的投影位于所述第一空腔的投影范围内，且每个所述压敏电阻的投影与所述第一凸起部的投影不交叠。采用本发明提供的技术方案能够实现两种不同量程段的压力测试，以及封装产品尺寸的小型化。

Description

压力传感器

技术领域

本发明涉及一种传感器技术领域，更为具体的说涉及压力传感器。

背景技术

现有基于MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统）技术的力传感器原理有压阻式和电容式，其中压阻式传感器以其高灵敏和优异的线性度，并广泛应用于消费电子、可穿戴设备、智能家居、医疗、汽车电子和工控领域。其中，在可穿戴设备应用中，比如手环、运动手表等等，内部装配有特定应用的压阻式压力传感器，如血压计传感器可监测人体血压及心跳；气压计传感器可监测天气状况、海拔高度等等。

然而，这些可穿戴设备不仅要求压力传感器小型化，又要求性能优异。在实际应用中，希望能在不增加传感器芯片数量的前提下，可以有多种量程（小量程和大量程）的压力传感器，满足不同的应用。如运动手表中，希望既可以检测小量程范围内的气压灵敏度，如通过测量大气压力来监测天气情况；用户上下楼梯，通过检测小量程范围内的海拔变化，以计算用户燃烧的卡路里数量；同时，也希望测量大量程范围内的压力，如深水压力检测，在水下提供精确的垂直定位，用于潜水或水下作业。所以单一量程的压力芯片不再满足需求，尽管可以在一个芯片上同时制作两个腔体的绝压芯片，或者在客户的基板上放置两个不同量程的芯片，但如此整个产品的封装尺寸大，就不符合可穿戴设备的小型化要求。

有鉴于此，亟需提供一种小型化（不改变现有的封装尺寸规格），能够适应多种量程监测的压力传感器。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种压力传感器。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

根据本发明的一方面，提供一种压力传感器，包括：基底，在所述基底的厚度方向上，所述基底具有相对的第一表面和第二表面；所述基底包括容纳在所述基底的主体内部的第一空腔以及位于所述基底的所述第一空腔和所述第一表面之间的第一力敏感膜，在所述基底的厚度方向上，所述第一空腔包括相对设置的底部和顶部，所述顶部与所述第一力敏感膜直接接触；多个压敏电阻，所述多个压敏电阻设置在所述第一力敏感膜远离所述第一空腔的一侧，所述多个压敏电阻的阻值随所述第一力敏感膜的形变而变化；其中，在所述第一空腔内设置有至少一个第一凸起部，在所述基底的厚度方向上，所述第一凸起部的高度小于所述第一空腔的深度，每个所述压敏电阻的投影位于所述第一空腔的投影范围内，且每个所述压敏电阻的投影与所述第一凸起部的投影不交叠。

可选地，所述至少一个第一凸起部设置在所述第一空腔的所述底部朝向所述顶部的一侧。

进一步地，所述压力传感器还包括至少一个第二凸起部，所述至少一个第二凸起部设置在所述第一力敏感膜朝向所述第一空腔的一侧；在所述基底的厚度方向上，每个所述第二凸起部与所述第一空腔的所述底部之间具有间隙。

可选地，所述至少一个第一凸起部包括一个第一凸起部，在所述基底的厚度方向上，所述第一凸起部的投影位于所述至少一个第二凸起部的投影所围合区域内。

进一步地，当所述第一力敏感膜在受力发生变形之后，并且位于所述第一凸起部之上的所述第一力敏感膜在与所述第一凸起部接触不发生变形的情况下，所述至少一个第二凸起部作为止挡件，用于限制所述第一力敏感膜发生侧向滑动。

可选地，所述至少一个第一凸起部包括多个第一凸起部，所述至少一个第二凸起部包括多个第二凸起部；在所述基底的厚度方向上，所述多个第一凸起部的投影与所述多个第二凸起部的投影由内到外呈环形错位排布。

进一步地，当所述第一力敏感膜在受力发生变形之后，并且位于所述多个第一凸起部之上的所述第一力敏感膜在与所述多个第一凸起部接触不发生变形的情况下，所述多个第二凸起部作为止挡件，用于限制所述第一力敏感膜发生侧向滑动。

可选地，所述至少一个第一凸起部设置在所述第一空腔的所述顶部朝向所述底部的一侧。

进一步地，所述压力传感器还包括至少一个第三凸起部，所述至少一个第三凸起部设置在所述第一空腔的所述底部朝向所述顶部的一侧；在所述基底的厚度方向上，每个所述第三凸起部与所述第一空腔的所述顶部之间具有间隙。

进一步地，当所述第一力敏感膜在受力发生变形之后，并且位于所述至少一个第一凸起部之上的所述第一力敏感膜与全部的所述第一凸起部接触不发生变形的情况下，所述至少一个第三凸起部作为止挡件，用于限制所述第一力敏感膜发生侧向滑动。

可选地，所述至少一个第一凸起部包括一个第一凸起部，在所述基底的厚度方向上，所述第一凸起部的投影位于所述至少一个第三凸起部的投影所围合区域内。

进一步地，当所述第一力敏感膜在受力发生变形之后，并且位于所述第一凸起部之上的所述第一力敏感膜在与所述第一凸起部接触不发生变形的情况下，所述至少一个第三凸起部作为止挡件，用于限制所述第一力敏感膜发生侧向滑动。

可选地，所述至少一个第一凸起部包括多个第一凸起部，所述至少一个第三凸起部包括多个第三凸起部；在所述基底的厚度方向上，所述多个第一凸起部的投影与所述多个第三凸起部的投影由内到外呈环形错位排布。

进一步地，当所述第一力敏感膜在受力发生变形之后，并且位于所述多个第一凸起部之上的所述第一力敏感膜在与所述多个第一凸起部接触不发生变形的情况下，所述多个第三凸起部作为止挡件，用于限制所述第一力敏感膜发生侧向滑动。

可选地，所述至少一个第一凸起部的材料为硅、氧化硅以及氮化硅中的任意一种。

根据本发明的另一方面，还提供一种压力传感器，包括：基底，在所述基底的厚度方向上，所述基底具有相对的第一表面和第二表面；所述基底包括容纳在所述基底的主体内的第一空腔以及位于所述基底的所述第一空腔和所述第一表面之间的第一力敏感膜，在所述基底的厚度方向上，所述第一空腔包括相对设置的底部和顶部，所述顶部与所述第一力敏感膜直接接触；第一压敏电阻组和第二压敏电阻组，所述第一压敏电阻组和所述第二压敏电阻组均设置在所述第一力敏感膜远离所述第一空腔的一侧；其中，所述第一压敏电阻组和所述第二压敏电阻组从内到外分别构成两组惠斯通电桥电路，所述第一压敏电阻组中的至少一个压敏电阻的阻值和所述第二压敏电阻组中的至少一个压敏电阻的阻值分别随所述第一力敏感膜的形变而变化；其中，在所述第一空腔内设置有至少一个第四凸起部，所述至少一个第四凸起部呈环形布置，在所述基底的厚度方向上，每个所述第四凸起部的高度小于所述第一空腔的深度；在所述基底的厚度方向上，所述第一压敏电阻组的投影位于所述至少一个第四凸起部的投影所围合的区域之内，所述第二压敏电阻组的投影位于所述至少一个第四凸起部的投影所围合的区域之外并且位于所述第一空腔的投影区域之内。

可选地，所述至少一个第四凸起部设置在所述第一空腔的所述底部朝向所述顶部的一侧；或者所述至少一个第四凸起部设置在所述第一空腔的所述顶部朝向所述底部的一侧。

采用本发明实施例提供的压力传感器，包括：基底，所述基底包括容纳在所述基底的主体内部的第一空腔以及位于所述基底的所述第一空腔和所述第一表面之间的第一力敏感膜，旨在通过在所述第一空腔内设置有第一凸起部，并且在所述基底的厚度方向上，所述第一凸起部的高度小于所述第一空腔的深度，每个所述压敏电阻的投影位于所述第一空腔的投影范围内，且每个所述压敏电阻的投影与所述第一凸起部的投影不交叠。采用本发明提供的技术方案能够实现两种不同量程段的压力测试，以及封装产品尺寸的小型化。

进一步地，旨在通过在所述第一空腔内设置有第四凸起部，在所述基底的厚度方向上，所述第四凸起部的高度小于所述第一空腔的深度，并且在所述第一力敏感膜远离所述第一空腔的一侧设置有第一压敏电阻组和第二压敏电阻组，其中，所述第一压敏电阻组和所述第二压敏电阻组从内到外分别构成两组惠斯通电桥电路，在所述基底的厚度方向上，所述第一压敏电阻组的投影位于所述至少一个第四凸起部的投影所围合的区域之内，所述第二压敏电阻组的投影位于所述至少一个第四凸起部的投影所围合的区域之外并且位于所述第一空腔的投影区域之内。从而能够实现两种不同量程段的压力测试，以及封装产品尺寸的小型化。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施方式。

图1是本发明一实施例提供的压力传感器的剖面结构示意图。

图2是图1中所提供的压力传感器的部分俯视结构示意图。

图3是图1中所提供的压力传感器基于压力值P1发生形变时的结构示意图。

图4是图1中所提供的压力传感器基于压力值P2发生形变时的结构示意图。

图5是图1中所提供的压力传感器基于压力值P3发生形变时的结构示意图。

图6是本发明又一实施例提供的压力传感器的剖面结构示意图。

图7是图6中所提供的压力传感器在受力发生形变时的结构示意图。

图8是图6中所提供的压力传感器的部分俯视结构示意图。

图9是本发明又一实施例提供的压力传感器的剖面结构示意图。

图10是本发明又一实施例提供的压力传感器的剖面结构示意图。

图11是本发明另一实施例提供的压力传感器的剖面结构示意图。

图12是图11中所提供的压力传感器在受力发生形变时的结构示意图。

图13是本发明另一实施例提供的压力传感器的剖面结构示意图。

图14是本发明另一实施例提供的压力传感器的剖面结构示意图。

图15是本发明另一实施例提供的压力传感器的剖面结构示意图。

图16是图15中所提供的压力传感器在受力发生形变时的结构示意图。

图17是图15中所提供的压力传感器的部分俯视结构示意图。

具体实施方式

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“深度”将用于表示本发明实施例中的压力传感器的每个组成元件的延伸沿着笛卡尔参考系统XYZ的第一轴Z的方向，术语“长度”和“宽度”分别表示本发明实施例中的压力传感器的每个组成元件的延伸沿着笛卡尔坐标系XYZ的第二轴X和第三轴Y的方向。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。在涉及方法步骤时，本文图示的先后顺序代表了一种示例性的方案，但不表示对先后顺序的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

图1是本发明一实施例提供的压力传感器的剖面结构示意图，图2是图1中所提供的压力传感器的部分俯视结构示意图。

请参阅图1和图2，本发明实施例中的压力传感器包括一基底11，通常为平行六面体的形状，基底11在其厚度方向上，具有相对的第一表面11A和第二表面11B，其中，第一表面11A和第二表面11B均在平行于笛卡尔坐标系XYZ的平面XY的平面内延伸。

所述基底11包括容纳在所述基底11主体内部的第一空腔12，所述第一空腔12设置在所述第一表面11A的下方（平行于Z轴），并且在平行于所述第一表面11A的延伸平面的平面中具有一定的尺寸。具体地，所述第一空腔12具有第一长度、第一宽度以及第一深度；所述第一空腔12的第一深度大于或者等于1μm。例如，第一深度为1~2μm。可选地，在本发明其他实施例中，所述第一空腔12的第一深度可以根据压力传感器的形变距离来进行设定。此外，所述第一空腔12在俯视图中具有例如四边形（例如，正方形）形状。

具体地，所述基底11是Si-Si键合结构、SOI（Silicon-on-Insulator）结构、或者是纯硅结构。所述第一空腔12可以是在所述基底11上刻蚀出空腔然后再键合形成，也可以是在所述基底11（纯硅）上采用快速热退火形成的空腔，也可以是在所述基底11上采用各项异性同性刻蚀并外延形成的空腔。

第一力敏感膜13位于所述基底11的所述第一空腔12和所述第一表面11A之间，在所述基底11的厚度方向上，所述第一空腔12包括相对设置的底部12a和顶部12b，所述顶部12b与所述第一力敏感膜13直接接触；具体地，所述第一力敏感膜13从所述第一表面11A在所述基底11的厚度延伸方向上具有预设的第一厚度。所述第一力敏感膜13用于感应压力或者压强；例如，在本实施例中，所述第一力敏感膜13设置在所述压力传感器的中央。可选地，所述第一力敏感膜13的受力敏感区最大可以延伸至第一空腔12远离中央的一侧边缘。

参照图1，本发明实施例中的压力传感器还包括多个压敏电阻14，所述多个压敏电阻14设置在所述第一力敏感膜13远离所述第一空腔12的一侧，每个所述压敏电阻14的阻值随所述第一力敏感膜13的形变而变化。示例性地，四对压敏电阻14位于所述第一力敏感膜13的受力敏感区的内侧边缘，且设置在所述第一力敏感膜13的受力敏感区上的四个边，以构成惠斯通电桥电路。

应理解，在其他实施例中，所述压敏电阻14的数量还可以根据实际情况进行设定，本发明实施例对此不做限定。

应理解，在所述基底11的所述第一表面11A上还形成覆盖压敏电阻14及与压敏电阻14电连接的引线（图未示出）的介质层（图未示出），以保护压敏电阻14及引线，同时提高具有压敏电阻14及引线的基底11的表面耐刮擦性。

示例性地，在本实施例中，在所述第一空腔12内设置有呈块状的第一凸起部15，所述第一凸起部15设置在所述第一空腔12的所述底部12a朝向所述顶部12b的一侧。所述第一凸起部15可以是与所述基底11同一种材料，也可以是介质层，例如氧化硅或者氮化硅。在所述基底11的厚度方向上，所述第一凸起部15的高度小于所述第一空腔12的第一深度；每个所述压敏电阻14的投影位于所述第一空腔12的投影范围内，且每个所述压敏电阻14的投影与所述第一凸起部15的投影不交叠。

图3是图1中所提供的压力传感器基于压力值P1发生形变时的结构示意图。图4是图1中所提供的压力传感器基于压力值P2发生形变时的结构示意图。图5是图1中所提供的压力传感器基于压力值P3发生形变时的结构示意图。

图3-图5是图1中所提供的压力传感器基于不同压力大小发生形变时的结构示意图。

请参照图3-图5所示，其工作原理是：在使用中，当有压力值P1作用于所述第一力敏感膜13的受力敏感区上时，所述第一力敏感膜13发生形变，其形变位移量为d1，在所述基底11的厚度方向上，所述第一力敏感膜13的底部（或者所述第一空腔12的顶部12b）与所述第一凸起部15之间距离变小，变为d2。随着压力值逐步增大至P2，所述第一力敏感膜13的底部（或者所述第一空腔12的顶部12b）与第一凸起部15接触，使得d2=0，此时，所述第一凸起部15正上方对应的力敏感膜区域将不随压力而发生形变。因此，从压力值0到压力值P2这一段为低量程段压力测试。再继续增大压力值至压力P3，尽管位于所述第一凸起部15正上方的力敏感膜区域不随压力而变形，但是在所述第一空腔12内的位于所述第一凸起部15两侧的区域16b的正上方的力敏感膜区域还能够发生形变，因此，从压力值P2到压力值P3的这一段压力为高量程段压力测试。因此，可以实现一个压力传感器的两种量程段的测试。

相比于现有技术，本发明实施例所提供的一种压力传感器，包括基底，所述基底包括容纳在所述基底的主体内部的第一空腔以及位于所述基底的所述第一空腔和所述第一表面之间的第一力敏感膜，由于在所述第一空腔内设置有第一凸起部，并且在所述基底的厚度方向上，所述第一凸起部的高度小于所述第一空腔的深度，每个所述压敏电阻的投影位于所述第一空腔的投影范围内，且每个所述压敏电阻的投影与所述第一凸起部的投影不交叠。从而能够实现两种不同量程段的压力测试，以及封装产品尺寸的小型化。

示例性地，在本实施例中，所述第一凸起部15设置在所述第一空腔12的所述底部12a朝向所述顶部12b的一侧。优选地，该第一凸起部15位于所述第一空腔12的所述底部12a的居中位置。

实施例二

图6是本发明又一实施例提供的压力传感器的剖面结构示意图，图7是图6中所提供的压力传感器在受力发生形变时的结构示意图，图8是图6中所提供的压力传感器的部分俯视结构示意图。

如图6-图8所示，相比于图1，在本实施例中，所述压力传感器还包括至少一个第二凸起部19，所述至少一个第二凸起部19设置在所述第一力敏感膜13朝向所述第一空腔12的一侧；在所述基底11的厚度方向上，每个所述第二凸起部19与所述第一空腔12的所述底部12a之间具有间隙。

示例性地，从图8所示的俯视图来看，在本实施例中，所述至少一个第二凸起部包括一个第二凸起部19，所述第二凸起部19的投影可呈连续的环形，环绕在所述第一凸起部15的周边。具体地，在所述基底11的厚度方向上，所述第一凸起部15的投影位于所述第二凸起部19的投影所围合的区域内。

应理解，在其它实施例中，所述至少一个第二凸起部包括多个第二凸起部19，所述多个第二凸起部19的投影可呈断续的环形，环绕在所述第一凸起部15的周边。具体地，在所述基底11的厚度方向上，所述第一凸起部15的投影位于所述多个第二凸起部19的投影所围合的区域内。

具体地，当所述第一力敏感膜13在受力发生变形之后，并且位于所述第一凸起部15之上的所述第一力敏感膜13在与所述第一凸起部15接触不发生变形的情况下，所述至少一个第二凸起部19作为止挡件，用于限制所述第一力敏感膜13发生侧向滑动，以提升其信号输出的稳定性。

实施例三

图9是本发明又一实施例提供的压力传感器的剖面结构示意图。

如图9所示，相比于图1，作为实施例一的一种变形，在本实施例中，在所述第一空腔12的所述底部12a朝向所述顶部12b的一侧设置有多个第一凸起部15，所述多个第一凸起部15彼此之间相互独立，在所述基底11的厚度方向上，所述多个第一凸起部15的高度小于所述第一空腔12的第一深度。每个所述压敏电阻14的投影位于所述第一空腔12的投影范围内，且每个所述压敏电阻14的投影与所述多个第一凸起部15的投影不交叠。

具体地，所述多个第一凸起部15可以是与所述基底11同一种材料，也可以是介质层，例如氧化硅或者氮化硅。

在本实施例中，通过设置彼此相互独立的多个第一凸起部15，能够使得第一凸起部15的结构不局限于一整块的块状形貌。

实施例四

图10是本发明又一实施例提供的压力传感器的剖面结构示意图。

如图10所示，相比于图9，在本实施例中，压力传感器还包括多个第二凸起部19，所述多个第二凸起部19设置在所述第一力敏感膜13朝向所述第一空腔12的一侧；在所述基底11的厚度方向上，每个所述第二凸起部19与所述第一空腔12的所述底部12a之间具有间隙。

示例性地，在所述基底11的厚度方向上，所述多个第一凸起部15的投影与所述多个第二凸起部19的投影由内到外呈环形错位排布。

具体地，当所述第一力敏感膜13在受力发生变形之后，并且位于所述多个第一凸起部15之上的所述第一力敏感膜13在与所述多个第一凸起部15接触不发生变形的情况下，所述多个第二凸起部19作为止挡件，用于限制所述第一力敏感膜13发生侧向滑动，以提升其信号输出的稳定性。

实施例五

图11是本发明另一实施例提供的压力传感器的剖面结构示意图，图12是图11中所提供的压力传感器在受力发生形变时的结构示意图。

请参阅图11和图12，相比于图1，在本实施例提供的压力传感器中，第一凸起部15设置在所述第一空腔12的所述顶部12b朝向所述底部12a的一侧。

所述第一凸起部15可以是与所述基底11同一种材料，也可以是介质层，例如氧化硅或者氮化硅。在所述基底11的厚度方向上，所述第一凸起部15的高度小于所述第一空腔12的第一深度；每个所述压敏电阻14的投影位于所述第一空腔12的投影范围内，且每个所述压敏电阻14的投影与所述第一凸起部15的投影不交叠。详细工作原理可参照实施例一的描述，在此不再赘述。

图13是本发明另一实施例提供的压力传感器的剖面结构示意图。

进一步地，请参阅图13所示，压力传感器还包括至少一个第三凸起部20，所述至少一个第三凸起部20设置在所述第一空腔12的所述底部12a朝向所述顶部12b的一侧；在所述基底11的厚度方向上，每个所述第三凸起部20与所述第一空腔12的所述顶部12b之间具有间隙。

示例性地，在本实施例中，所述至少一个第三凸起部包括一个第三凸起部20，所述第三凸起部20的投影可呈连续的环形，环绕在所述第一凸起部15的周边。具体地，在所述基底11的厚度方向上，所述第一凸起部15的投影位于所述至少一个第三凸起部20的投影所围合的区域内。

可选地，所述至少一个第三凸起部20包括一个第三凸起部20，所述第三凸起部20的投影可呈连续的环形，环绕在所述第一凸起部15的周边。可选地，所述至少一个第三凸起部20包括多个第三凸起部20，所述多个第三凸起部20的投影可呈断续的环形，环绕在所述第一凸起部15的周边。

图14是本发明另一实施例提供的压力传感器的剖面结构示意图。

可选地，如图14所示，所述至少一个第一凸起部包括多个第一凸起部15，所述至少一个第三凸起部包括多个第三凸起部20；所述多个第一凸起部15彼此之间相互独立，在所述基底11的厚度方向上，所述多个第一凸起部15的高度小于所述第一空腔12的第一深度。每个所述压敏电阻14的投影位于所述第一空腔12的投影范围内，且每个所述压敏电阻14的投影与所述多个第一凸起部15的投影不交叠。

示例性地，在所述基底11的厚度方向上，所述多个第一凸起部15的投影与所述多个第三凸起部20的投影由内到外呈环形错位排布。

具体地，当所述第一力敏感膜13在受力发生变形之后，并且位于所述多个第一凸起部15之上的所述第一力敏感膜13在与所述多个第一凸起部15接触不发生变形的情况下，所述多个第三凸起部20作为止挡件，所述多个第三凸起部20与所述多个第一凸起部15抵接，用于限制所述第一力敏感膜13发生侧向滑动，以提升其信号输出的稳定性。

实施例六

图15是本发明另一实施例提供的压力传感器的剖面结构示意图，图16是图15中所提供的压力传感器在受力发生形变时的结构示意图，图17是图15中所提供的压力传感器的部分俯视结构示意图。

请参阅图15至图17所示，在本实施例中，压力传感器包括基底11，在所述基底11的厚度方向上，所述基底11具有相对的第一表面11A和第二表面11B；所述基底11包括容纳在所述基底11的主体内的第一空腔12以及位于所述基底11的所述第一空腔12和所述第一表面11A之间的第一力敏感膜13，在所述基底11的厚度方向上，所述第一空腔12包括相对设置的底部12a和顶部12b，所述顶部12b与所述第一力敏感膜13直接接触；第一压敏电阻组和第二压敏电阻组，所述第一压敏电阻组和所述第二压敏电阻组均设置在所述第一力敏感膜13远离所述第一空腔12的一侧；其中，所述第一压敏电阻组和所述第二压敏电阻组从内到外分别构成两组惠斯通电桥电路，所述第一压敏电阻组中的至少一个压敏电阻14-A的阻值和所述第二压敏电阻组中的至少一个压敏电阻14-B的阻值分别随所述第一力敏感膜13的形变而变化；其中，在所述第一空腔12内设置有至少一个第四凸起部25，所述至少一个第四凸起部25呈环形布置，在所述基底11的厚度方向上，每个所述第四凸起部25的高度小于所述第一空腔12的深度；在所述基底11的厚度方向上，所述第一压敏电阻组的投影位于所述至少一个第四凸起部25的投影所围合的区域之内，所述第二压敏电阻组的投影位于所述至少一个第四凸起部25的投影所围合的区域之外并且位于所述第一空腔12的投影区域之内。

示例性地，如图15所示，所述至少一个第四凸起部25设置在所述第一空腔12的所述底部12a朝向所述顶部12b的一侧。所述至少一个第四凸起部25呈环形布置，能够起到环形限位柱的作用。

示例性地，如图17所示，所述至少一个第四凸起部25在平面内是一圈布置的，第一压敏电阻组中的每个压敏电阻14-A均布置在由所述至少一个第四凸起部25所围合的区域的投影内部，以构成一组惠斯通电桥电路；第二压敏电阻组中的每个压敏电阻14-B均布置在所述第一力敏感膜13的内侧边缘，且设置在所述第一力敏感膜13的受力敏感区上的四个边，以构成另一组惠斯通电桥电路。

具体地，所述第一力敏感膜13的最大受力敏感区的截面膜长标识为a1，当对所述第一力敏感膜13背离所述第一空腔12的一侧施加压力时，在所述至少一个第四凸起部25不会触碰到所述第一空腔12的所述底部12a的情况下，此时由第二压敏电阻组产生对应所述第一力敏感膜13的形变所产生的压力信号，从而输出低量程范围段的压力测试结果。当继续加大压力时，所述至少一个第四凸起部25与所述第一空腔12的所述底部12a接触，导致所述至少一个第四凸起部25正上方的所述第一力敏感膜13的敏感膜区域不会产生形变，此时，位于所述至少一个第四凸起部25的投影所围合的区域内的所述第一力敏感膜13的敏感膜区域（截面膜长标识为a2）可以继续发生形变，进而由第一压敏电阻组感受到的大的压力，并将该大的压力转换为对应的惠斯通电桥电路的信号输出。因此，采用本实施例提供的技术方案，能够实现一个压力传感器的两个不同量程范围的测试。

应理解，在其它实施例中，所述至少一个第四凸起部25设置在所述第一空腔12的所述顶部12b朝向所述底部12a的一侧。

因此，采用本发明实施例提供的压力传感器旨在通过在所述第一空腔内设置有第四凸起部，在所述基底的厚度方向上，所述第四凸起部的高度小于所述第一空腔的深度，并且在所述第一力敏感膜远离所述第一空腔的一侧设置有第一压敏电阻组和第二压敏电阻组，其中，所述第一压敏电阻组和所述第二压敏电阻组从内到外分别构成两组惠斯通电桥电路，在所述基底的厚度方向上，所述第一压敏电阻组的投影位于所述至少一个第四凸起部的投影所围合的区域之内，所述第二压敏电阻组的投影位于所述至少一个第四凸起部的投影所围合的区域之外并且位于所述第一空腔的投影区域之内。从而能够实现两种不同量程段的压力测试，以及封装产品尺寸的小型化。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种压力传感器，其特征在于，包括：

基底，在所述基底的厚度方向上，所述基底具有相对的第一表面和第二表面；所述基底包括容纳在所述基底的主体内部的第一空腔以及位于所述基底的所述第一空腔和所述第一表面之间的第一力敏感膜，在所述基底的厚度方向上，所述第一空腔包括相对设置的底部和顶部，所述顶部与所述第一力敏感膜直接接触；

多个压敏电阻，所述多个压敏电阻设置在所述第一力敏感膜远离所述第一空腔的一侧，所述多个压敏电阻的阻值随所述第一力敏感膜的形变而变化；

在所述第一空腔内设置有至少一个第一凸起部，在所述基底的厚度方向上，所述第一凸起部的高度小于所述第一空腔的深度，每个所述压敏电阻的投影位于所述第一空腔的投影范围内，且每个所述压敏电阻的投影与所述第一凸起部的投影不交叠；

其中，在所述第一空腔内还设置有至少一个第二凸起部，在所述基底的厚度方向上，所述第二凸起部的高度小于所述第一空腔的深度；所述至少一个第一凸起部设置在所述第一空腔的所述底部朝向所述顶部的一侧，所述至少一个第二凸起部设置在所述第一空腔的所述顶部朝向所述底部的一侧；在所述第一力敏感膜在受力发生变形之后，并且位于所述第一凸起部之上的所述第一力敏感膜在与所述第一凸起部接触不发生变形的情况下，所述至少一个第二凸起部作为止挡件，用于限制所述第一力敏感膜发生侧向滑动；

或者在所述第一空腔内还设置有至少一个第三凸起部，在所述基底的厚度方向上，所述第三凸起部的高度小于所述第一空腔的深度；所述至少一个第三凸起部设置在所述第一空腔的所述底部朝向所述顶部的一侧，所述至少一个第一凸起部设置在所述第一空腔的所述顶部朝向所述底部的一侧；在所述第一力敏感膜在受力发生变形之后，并且在所述第一凸起部与所述第一空腔的底部接触之后，位于所述第一凸起部之上的所述第一力敏感膜不发生变形的情况下，所述至少一个第三凸起部作为止挡件，用于限制所述第一力敏感膜发生侧向滑动。

2.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述至少一个第一凸起部包括一个第一凸起部，

在所述基底的厚度方向上，所述第一凸起部的投影位于所述至少一个第二凸起部的投影所围合区域内。

3.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述至少一个第一凸起部包括多个第一凸起部，所述至少一个第二凸起部包括多个第二凸起部；

在所述基底的厚度方向上，所述多个第一凸起部的投影与所述多个第二凸起部的投影由内到外呈环形错位排布。

4.如权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，

当所述第一力敏感膜在受力发生变形之后，并且位于所述多个第一凸起部之上的所述第一力敏感膜在与所述多个第一凸起部接触不发生变形的情况下，所述多个第二凸起部作为止挡件，用于限制所述第一力敏感膜发生侧向滑动。

5.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述至少一个第一凸起部包括一个第一凸起部，

在所述基底的厚度方向上，所述第一凸起部的投影位于所述至少一个第三凸起部的投影所围合区域内。

6.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述至少一个第一凸起部包括多个第一凸起部，所述至少一个第三凸起部包括多个第三凸起部；

在所述基底的厚度方向上，所述多个第一凸起部的投影与所述多个第三凸起部的投影由内到外呈环形错位排布。

7.如权利要求6所述的压力传感器，其特征在于，

当所述第一力敏感膜在受力发生变形之后，并且在所述多个第一凸起部与所述第一空腔的底部接触之后，位于所述多个第一凸起部之上的所述第一力敏感膜不发生变形的情况下，所述多个第三凸起部作为止挡件，用于限制所述第一力敏感膜发生侧向滑动。

8.如权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述至少一个第一凸起部的材料为硅、氧化硅以及氮化硅中的任意一种。

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