CN118089999A - 压力传感器、压力传感装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开的一些实施例公开了一种压力传感器、压力传感装置及电子设备，涉及微电子机械技术领域，可以降低金属走线热粘塑性应力和/或热粘弹性应力对压敏电阻的影响，以提高压力传感器的性能。该压力传感器包括第一基板结构。第一基板结构包括压敏层、多个压敏电阻和多条互连走线。压敏层的一部分用于感测压力改变；多个压敏电阻位于压敏层的第一侧；多个压敏电阻被配置为：基于压敏层感测到的压力改变，生成电信号。多条互连走线，至少部分位于压敏层的第二侧，压敏层的第二侧与压敏层的第一侧相对；多条互连走线被配置为：使多个压敏电阻相互耦接。本公开的一些实施例提供的一种压力传感器用于测量压力。

Description

压力传感器、压力传感装置及电子设备

技术领域

本公开涉及微电子机械技术领域，尤其涉及一种压力传感器、压力传感装置及电子设备。

背景技术

微机电系统(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)压力传感器为通过MEMS工艺制备的具备压力检测能力的微型器件，主要分为压阻式、电容式、谐振式三大类，可应用于消费电子、工业生产等领域。其中，压阻式MEMS压力传感器具有体积小、重量轻、结构简单、成本低、测量精度高等优点，因此得到了广泛的应用。

相关技术中，压阻式MEMS压力传感器包括压敏膜和压敏电阻，压敏膜在外界压力作用下发生形变进而产生应力，压敏电阻受到应力作用发生阻值变化，阻值变化被转化为电压输出。因此，可通过电压输出值反映外界压力的大小。

然而，在使用中，与压敏电阻连接的金属走线会引入热粘塑性应力和/或热粘弹性应力，且该热粘塑性应力和/或热粘弹性应力易传导至压敏电阻上，造成温度循环期间的迟滞与漂移，影响压力传感器的性能。

发明内容

本公开的一些实施例提供了一种压力传感器、压力传感装置及电子设备，可以降低金属走线的热粘塑性应力和/或热粘弹性应力对压敏电阻的影响，以提高压力传感器的性能。

第一方面，提供了一种压力传感器。所述压力传感器包括第一基板结构。第一基板结构包括压敏层、多个压敏电阻和多条互连走线。压敏层的一部分用于感测压力改变。多个压敏电阻位于压敏层的第一侧；多个压敏电阻被配置为：基于压敏层感测到的压力改变，生成电信号。多条互连走线，至少部分位于压敏层的第二侧，压敏层的第二侧与压敏层的第一侧相对；多条互连走线被配置为：使多个压敏电阻相互耦接。

本公开的一些实施例提供的压力传感器中，通过多条互连走线中，至少部分互连走线位于压敏层的第二侧的设置，使位于压敏层的第二侧的互连走线，可以与多个压敏电阻，分布于压敏层的两侧，这样一来，位于压敏层的第二侧的互连走线可以在压敏层第二侧互连(例如：在压敏层的第二侧的表面上连接形成电桥结构的一部分)，并且与多个压敏电阻，不直接连接，如此，可以减少多条互连走线所产生的热粘塑性应力和/或热粘弹性应力对多个压敏电阻的影响，降低温度循环期间的迟滞与漂移，降低热迟滞，使压力传感器的性能得到提高。

可选的，多条互连走线包括位于压敏层的第一侧的引出走线和位于压敏层的第二侧的主体走线。第一压敏层包括第一衬片和埋氧层。埋氧层设置于第一衬片的一侧；第一衬片，相对于埋氧层，更靠近压敏层的第二侧。其中，多个压敏电阻位于埋氧层的远离第一衬片的表面，并围绕所述埋氧层的中心间隔排布。主体走线设置于第一衬片的远离埋氧层的一侧。主体走线在埋氧层的远离第一衬片的表面上的正投影，位于多个压敏电阻所围合成的区域外。

可选的，第一衬片的远离埋氧层的表面具有朝向埋氧层凹陷的凹槽；或者，第一衬片包括位于中部的开口。

可选的，压敏层的用于感测压力改变的部分包括第一衬片的中间部分。第一衬片中，用于感测压力改变的的部分具有第一厚度，其余部分具有第二厚度；第一厚度与第二厚度一致。

可选的，第一基板结构还包括第一绝缘层。第一绝缘层设置于第一衬片的第二表面；其中，主体走线设置于第一绝缘层的远离第一衬片的表面。

可选的，第一基板结构还包括多个第一通孔、多个第一导电凸块和多个第一导电层。多个第一通孔贯穿第一衬片、埋氧层、以及第一绝缘层，多个第一通孔，位于多个压敏电阻所围合成的区域外。多个第一导电凸块，位于埋氧层的远离第一衬片的表面；多个第一导电凸块，对应覆盖多个第一通孔的开口；每个第一导电凸块与一个压敏电阻耦接。多个第一导电层，对应设置于多个第一通孔的内腔，并与多个第一导电凸块对应耦接；第一导电层与第一衬片绝缘。其中，主体走线通过多个第一导电凸块、多个第一导电层，与多个压敏电阻耦接。

可选的，第一基板结构还包括多个第一焊盘。多个第一焊盘位于第一绝缘层的远离第一衬片的表面；第一焊盘连接于两条主体走线之间。

可选的，压力传感器还包括第二基板结构。第二基板结构位于第一基板结构的一侧，并与第一基板结构连接。第二基板结构包括第二衬片和读出集成电路。读出集成电路集成于第二衬片的内部，并与多个压敏电阻耦接，读出集成电路至少被配置为：对多个压敏电阻所生成的电信号进行处理。

可选的，第二基板结构还包括多个第二导电凸块。多个第二导电凸块位于第二衬片的靠近第一基板结构的表面，并与读出集成电路耦接；多个第二导电凸块的至少部分与多个第一导电凸块中的一部分对应接触。

可选的，第一基板结构还包括至少一个第二通孔、至少一个第三导电凸块和至少一个第二导电层。至少一个第二通孔贯穿第一衬片、埋氧层、以及第一绝缘层。至少一个第三导电凸块，位于埋氧层的远离第一衬片的表面；至少一个第三导电凸块，对应覆盖至少一个第二通孔的开口；至少一个第三导电凸块与多个第二导电凸块中的一部分对应接触。至少一个第二导电层对应设置于至少一个第二通孔的内腔，并与至少一个第三导电凸块对应耦接；第二导电层与第一衬片绝缘。

可选的，第一基板结构还包括至少一个第二焊盘。至少一个第二焊盘位于第一绝缘层的远离第一衬片的表面；至少一个第二焊盘与至少一个第二导电层对应耦接。

可选的，多个第一焊盘包括接地焊盘。多个第一导电凸块包括第一接地导电凸块。多个第二导电凸块包括第二接地导电凸块。接地焊盘、第一接地导电凸块和第二接地导电凸块耦接。

可选的，第二基板结构还包括位于第二衬片的靠近第一基板结构的表面的第二绝缘层；多个第二导电凸块贯穿第二绝缘层。埋氧层和第二绝缘层的相对的表面之间设置有焊环；压敏电阻、多个第一导电凸块、至少一个第三导电凸块位于焊环的内侧，并与焊环之间留设有距离。

可选的，第二基板结构还包括多个支撑凸块。多个支撑凸块位于第二绝缘层的靠近第一基板结构的表面。多个第一导电凸块中，除与第二导电凸块耦接的第一导电凸块之外的其他第一导电凸块，与多个支撑凸块对应接触。

可选的，第一基板结构与第二基板结构围合形成真空腔体；多个压敏电阻位于真空腔体的内部；或，第二衬片的中部、第二绝缘层的中部共同开设有第三通孔；第一基板结构与第二基板结构围合形成表压腔体；多个压敏电阻位于表压腔体的内部。

可选的，在第一基板结构与第二基板结构围合形成真空腔体的情况下，压力传感器还包括位于真空腔体内的吸气片。

第二方面，提供了一种压力传感装置。所述压力传感装置包括上述技术方案所提供的一种压力传感器和控制集成电路。控制集成电路与多个压敏电阻耦接。在压力传感器还包括读出集成电路的情况下，控制集成电路还与读出集成电路耦接。

本公开的一些实施例提供的压力传感装置所能实现的有益效果，与上述技术方案提供的一种压力传感器所能达到的有益效果相同，在此不再赘述。

第三方面，提供了一种电子设备。所述电子设备包括壳体以及设置于壳体上的上述技术方案所提供的压力传感装置。

本公开的一些实施例提供的电子设备所能实现的有益效果，与上述技术方案提供的一种压力传感装置所能达到的有益效果相同，在此不再赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开实施例的进一步理解，构成本公开实施例的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开的一些实施例提供的一种压力传感器的结构图；

图2为本公开的一些实施例提供的一种第一基板结构的结构图；

图3A为本公开的又一些实施例提供的一种第一基板结构的结构图；

图3B为本公开的又一些实施例提供的一种第一基板结构的结构图；

图4A为沿图3A中的A-A线的压力传感器的剖视图；

图4B为沿图3A中的B-B线的压力传感器的剖视图；

图5为本公开的一些实施例提供的一种第二基板结构的结构图；

图6为本公开的又一些实施例提供的一种第二基板结构的结构图；

图7为沿图3B中的C-C线的压力传感器的剖视图；

图8为本公开的一些实施例提供的一种压力传感器的制备流程图；

图9为本公开的一些实施例提供的一种压力传感装置的结构图；

图10为本公开的一些实施例提供的一种电子设备的结构图；

图11为本公开的一些实施例提供的压力传感器与管壳的连接结构图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本公开一些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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例性实施例”、“示例”或“一些示例”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。

在本公开实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如本文所使用的那样，“平行”、“垂直”、“相等”包括所阐述的情况以及与所阐述的情况相近似的情况，该相近似的情况的范围处于可接受偏差范围内，其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)所确定。例如，“平行”包括绝对平行和近似平行，其中近似平行的可接受偏差范围例如可以是5°以内偏差；“垂直”包括绝对垂直和近似垂直，其中近似垂直的可接受偏差范围例如也可以是5°以内偏差。“相等”包括绝对相等和近似相等，其中近似相等的可接受偏差范围内例如可以是相等的两者之间的差值小于或等于其中任一者的5％。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本公开实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，本公开附图中出现的例如1/2表示结构/线1、结构/线2均可参照该结构/线，例如附图4A中的N1/N表示真空腔体N1、主腔体N均可用该结构表示。附图中出现的其他类似标号也沿用上述说明。

在一些示例中，压阻式MEMS压力传感器中，压敏电阻受到应力作用发生阻值变化后，阻值变化会通过互连结构(例如为惠斯通电桥结构)转化为电压输出。互连结构中通常包括有金属走线。如背景所述，金属走线会引入热粘塑性应力和/或热粘弹性应力，且该热粘塑性应力和/或热粘弹性应力易传导至压敏电阻上，造成温度循环期间的迟滞与漂移，产生热迟滞，影响压力传感器的性能。

在一些示例中，压力传感器Q的金属走线会通过引线键合(wire bonding，WB)结构K，实现与电路结构(例如：位于管壳P的内部)的电连接，其连接方式例如为图11所示。当引线键合(wire bonding，WB)结构与压敏电阻位于同一侧时，管壳P产生的热失配应力会通过WB引线串扰入压敏电阻，同样会造成温度循环期间的迟滞与漂移，产生热迟滞，影响压力传感器的性能。

在一些实现方式中，压力传感器的结构为MEMS压阻式压力计结构，该MEMS压阻式压力计结构包括压敏电阻、重掺杂接触区、金属引线、硅应变膜、玻璃底座以及硅应变膜和玻璃底座之间的空腔。硅应变膜为与玻璃底座阳极键合并在非键合面上进行了减薄处理的硅片，硅应变膜的一侧表面上具有压敏电阻、重掺杂接触区、引线孔、金属引线和金属焊盘，压敏电阻密封在上述空腔内，金属引线和金属焊盘通过引线孔、重掺杂接触区与压敏电阻实现电信号连接。基于上述结构，相对比于典型的压力传感器的结构，该MEMS压阻式压力计结构具有工艺简单、尺寸小的优点；同时由于采用阳极键合和硅片减薄工艺，使该MEMS压阻式压力计结构的制备工艺可以与标准体硅压阻式压力传感器的加工工艺兼容，降低了加工成本低，具有较高的成品率。然而，值得注意的是，上述MEMS压阻式压力计结构中，压敏电阻、重掺杂接触区、引线孔、金属引线和金属焊盘均位于硅应变膜的键合面上，并通过位于沟槽内的横向金属引线实现信号的引出，金属走线可变形程度高、结构紧固性相对较差，导致金属走线引入的热粘塑性应力和/或热粘弹性应力易传导到压敏电阻上，造成温度循环期间的迟滞与漂移。此外，上述结构中，用于引出信号的横向金属走线还存在气密性差、可靠性低的问题。

在另一些实现方式中，MEMS压阻式压力传感器包括具有线性渐变梁膜结构的硅应变膜、压敏电阻、重掺杂接触区域，金属引线，硅应变膜为硅衬底的正面经过腐蚀工艺并键合硅片层所形成的，压敏电阻位于梁膜结构的端部，金属引线和重掺杂接触区在硅应变梁膜的正面形成欧姆接触。基于上述结构，通过采用在硅衬底的正面设置具有线性渐变的梁膜结构，达到了同时提高压力传感器线性度与灵敏度的目的。然而，值得注意的是，上述MEMS压阻式压力传感器中，压敏电阻位于器件表面而非真空腔体内，互连走线与压敏电阻均位于同一有源面上，使互连走线直接连接于压敏电阻，导致金属走线引入的热粘塑性应力和/或热粘弹性应力传导到压敏电阻上，造成温度循环期间的迟滞与漂移。

基于此，为了降低金属走线的热粘塑性应力和/或热粘弹性应力对压敏电阻的影响，如图1、图2、图4A和图5所示，本公开的一些实施例提供了一种压力传感器100。其中，图4A为沿图3A中A-A线的剖视图；图4B为沿图3A中B-B线的剖视图。该压力传感器100包括第一基板结构10。第一基板结构10包括压敏层11、多个压敏电阻12和多条互连走线15。压敏层的一部分，用于感测压力改变。多个压敏电阻12位于压敏层11的第一侧11A；多个压敏电阻12被配置为：基于压敏层11感测到的压力改变，生成电信号。多条互连走线15，至少部分位于压敏层11的第二侧11B，压敏层11的第二侧11B与压敏层11的第一侧11A相对；多条互连走线15被配置为：使多个压敏电阻12相互耦接。

在一些示例中，压敏电阻12可以为掺杂硅压敏电阻，例如为P型掺杂硅压敏电阻或N型掺杂硅压敏电阻；在另一些示例中，压敏电阻12可以为金属膜压敏电阻，金属膜的材料可以为压阻应变系数较高、材料噪声因子较低、电阻温度系数较低的材料，例如为NiCr、Pt、FeNi、TiB、TaN和TiN中的任意一种或多种的组合。

示例性地，多个压敏电阻12所生成的电信号为电压信号。

在这里，多条互连走线15被配置为使多个压敏电阻12相互耦接，这样一来，多条互连走线15与多个压敏电阻12可以组成互连结构。作为一种可能的实现方式，多条互连走线15与多个压敏电阻12，组成环状的惠斯通电桥结构。示例性地，如图2和图3A所示，惠斯通电桥结构呈方环形，四个压敏电阻12位于所述方环形的四个边部的中心。

在一些示例中，如图2和图3A所示，多条互连走线15中的一部分，位于压敏层11的第二侧11B；在另一些示例中，多条互连走线15均位于压敏层11的第二侧11B。

在这里，如图2和图3A所示，互连走线15可以横向(例如为平行于第一衬片13的方向)连接多个压敏电阻12，以形成互连结构(例如为惠斯通电桥结构)。

示例性地，互连走线15的材料可以为低电阻率材料，例如为Al、Ti/Al、Au和Cr/Au中的任意一种或多种的组合，如此，可以形成良好的电路通路。

示例性地，如图2和图3A所示，互连走线15的长度小于或等于50μm，例如为10μm、20μm、34μm、40μm或50μm等。互连走线15的垂直于其延伸方向的截面的多个尺寸中，平行于第一衬片13的尺寸为互连走线15的宽度L2，且互连走线15的宽度L2小于或等于15μm，例如为1μm、3μm、6μm、9μm或15μm等。如此，可以减少多条互连走线15的总体积，从而减小金属走线的热粘塑性应力和/或热粘弹性应力。

可以理解地，当多条互连走线15中，至少部分互连走线15位于压敏层11的第二侧11B时，位于压敏层11的第二侧11B的互连走线15，可以与多个压敏电阻12，分布于压敏层11的两侧，这样一来，位于压敏层11的第二侧11B的互连走线15可以在压敏层11第二侧互连(例如：在压敏层11的第二侧的表面上连接形成电桥结构的一部分)，并且与多个压敏电阻12，不直接连接，如此，位于压敏层11的第二侧11B的互连走线15所产生的热粘塑性应力和/或热粘弹性应力，以及可能存在于压敏层11的第二侧11B的与互连走线15连接的引线键合结构所引入的管壳热失配应力，不会传导至多个压敏电阻12上，如此，可以减少多条互连走线15所产生的热粘塑性应力和/或热粘弹性应力，以及可能存在于压敏层11的第二侧11B的引线键合结构所引入的管壳热失配应力，对多个压敏电阻12的影响，降低温度循环期间的迟滞与漂移，降低热迟滞，使压力传感器100的性能得到提高。

在一些实施例中，如图1～图4A所示，多条互连走线15包括位于压敏层11的第一侧11A的引出走线151和位于压敏层11的第二侧11B的主体走线152。压敏层11包括第一衬片13和埋氧层14。埋氧层14设置于第一衬片13的一侧；第一衬片，相对于埋氧层，更靠近压敏层的第二侧11B。其中，多个压敏电阻12位于埋氧层14的远离第一衬片13的表面，并围绕埋氧层的中心间隔排布。主体走线152设置于第一衬片13的远离埋氧层14的一侧。主体走线在埋氧层的远离第一衬片的表面上的正投影，位于多个压敏电阻所围合成的区域外。

可以理解地，通过多个压敏电阻12位于埋氧层14的远离第一衬片13的表面的设置，可以使多个压敏电阻12位于压敏层11的第一侧11A；这样一来，主体走线152，可以与多个压敏电阻12，分布于压敏层11的两侧，如此，可以减少多条互连走线15所产生的热粘塑性应力和/或热粘弹性应力，以及可能存在于压敏层11的第二侧11B的引线键合结构所引入的管壳热失配应力，对多个压敏电阻12的影响，降低温度循环期间的迟滞与漂移，使压力传感器100的性能得到提高。而且，利用埋氧层14可以实现多个压敏电阻12与第一衬片13之间的绝缘。

示例性地，第一衬片13的材料可以为硅。埋氧层14的材料可以为绝缘材料，例如为SiO₂、SiN和玻璃中的任意一种或多种的组合。此时，第一衬片13与埋氧层14可以构成绝缘体上硅(Silicon-On-Insulator，SOI)结构。

在一些示例中，第一衬片13的中间部分，和埋氧层14与第一衬片13的中间部分正对的部分，构成压敏层11的用于感测压力改变的部分的一部分。也就是说，第一衬片13的中间部分，和埋氧层14与第一衬片13的中间部分正对的部分可以感测压力改变，并在外界压力作用下发生形变，产生应力，压敏电阻12受到应力作用发生阻值变化，进而通过互连结构(例如为惠斯通电桥结构)将阻值变化转化为电信号。

在一些实施例中，如图4B所示，压敏层11的用于感测压力改变的部分包括第一衬片13的中间部分；第一衬片13中，用于感测压力改变的部分具有第一厚度D1，其余部分具有第二厚度D2。

在一些示例中，第一衬片的第二表面具有朝向埋氧层凹陷的凹槽(例如为方柱形凹槽)。此时，第一厚度小于第二厚度；可以使第一衬片的中间部分灵敏度较高，用于感测压力。

在另一些示例中，第一衬片包括位于中部的开口。此时，第一厚度小于第二厚度；可以使第一衬片的中间部分灵敏度较高，用于感测压力。

在一些实施例中，如图4B所示，第一厚度D1与第二厚度D2一致。

示例性地，第一厚度D1与第二厚度D2相等，取值范围均在10μm～150μm，例如为10μm、25μm、50μm、85μm、100μm或150μm等。

可以理解地，当第一厚度D1与第二厚度D2一致时，相对比于第一厚度D1小于第二厚度D2的情况，第一基板结构10的整体厚度较小，使压力传感器100的整体高度较小，如此，可以减少压力传感器100的体积，方便器件集成。

在一些示例中，如图1～图3A和图4B所示，压敏电阻12所在区域，与压敏层11的用于感测压力改变的部分(例如为压敏层11的中间部分，以下简称为压力感测部分S)所在区域正对。在此情况下，多个压敏电阻12位于压力感测部分S的正下方，如此，可以提高压力传感器100的灵敏度与精度，使压力传感器100的性能得到提升。

示例性地，如图1～图3A和图4B所示，压力感测部分S为正方形；第一基板结构10包括四个压敏电阻12，且四个压敏电阻12在压力感测部分S上的正投影，分别位于压力感测部分S的四个端部的中心。需要说明的是，图4B中的S所示区域，仅是对压力感测部分的示例性说明，并不是对压敏层11的压力感测部分的限定。

在这里，将压力感测部分S的四个边界中，与压敏电阻12位于同一侧的边界定义为选定边界；将压敏电阻12的靠近选定边界的边界，与选定边界之间的距离定义为电阻膜边距。例如，压力感测部分S的右边界为位于右侧的压敏电阻的选定边界，此时，压敏电阻的右边界与压力感测部分S的右边界之间的距离，即为压敏电阻的电阻膜边距。关于其他压敏电阻12的电阻膜边距的理解，可以参照上述描述，此处不再赘述。

示例性地，四个压敏电阻12的电阻膜边距相等，且该电阻膜边距的取值范围在0～20μm，例如为0μm、5μm、10μm、15μm或20μm等。由于压力感测部分S的中心为最小应力区，压力感测部分S的端部中心为最大应力区，通过电阻膜边距的取值范围在0～20μm的设置，可以使压敏电阻12更靠近压力感测部分S的边界，更远离压力感测部分S的中心，使压力传感器100的灵敏度更高。

在一些示例中，压敏电阻12是由多段子电阻组成的，在这里，将子电阻的段数定义为压敏电阻12的折数。示例性地，压敏电阻12的折数可以为偶数，例如为2、4、6、8或10等。

示例性地，如图3A所示，四个压敏电阻12的宽度相同，四个压敏电阻12沿其延伸方向的长度相等，且均为两段分布(即两折)，两段压敏电阻12之间通过引出走线152耦接。而且，如图3A所示，位于左侧、右侧的压敏电阻12的结构、尺寸相同，均包括平行分布的两段子电阻，且两段子电阻均平行于压力感测部分S的上边。位于上侧、下侧的压敏电阻12的结构、尺寸相同，均包括并排布置的两段子电阻，且两段子电阻均平行于压力感测部分S的上边。如此，可以保持四个压敏电阻12的一致性，形成差分结构，可以提高压力传感器100的灵敏度、精度。

在一些实施例中，第一基板结构10还包括第一绝缘层17。第一绝缘层17设置于第一衬片13的第二表面；其中，主体走线152设置于第一绝缘层17的远离第一衬片13的表面。

示例性地，第一绝缘层17的材料为绝缘材料，例如为SiO₂、SiN和玻璃中的任意一种或多种的组合。

可以理解地，利用第一绝缘层17，可以实现主体走线152与第一衬片13之间的绝缘，使压力传感器100的可靠性得到提高。

在一些实施例中，如图1～图4A所示，第一基板结构10还包括多个第一通孔18、多个第一导电凸块16和多个第一导电层19。多个第一通孔18贯穿第一衬片13、埋氧层14、以及第一绝缘层17，多个第一通孔18，位于多个压敏电阻12所围合成的区域12R外。多个第一导电凸块16，位于埋氧层14的远离第一衬片13的表面；多个第一导电凸块16，对应覆盖多个第一通孔18的开口。每个第一导电凸块16与一个压敏电阻12耦接。多个第一导电层19，对应设置于多个第一通孔18的内腔，并与多个第一导电凸块16对应耦接；第一导电层19与第一衬片13绝缘。其中，主体走线152通过多个第一导电凸块16、多个第一导电层19，与多个压敏电阻12耦接。

应当理解，如图4A所示，在多个第一导电凸块16位于埋氧层14的远离第一衬片13的表面的情况下，多个第一导电凸块16可以对应覆盖多个第一通孔18的靠近埋氧层14的开口。

在这里，每个第一导电凸块16与一个压敏电阻12耦接。作为一种可能的实施方式，第一导电凸块16与一个压敏电阻12可以通过直接接触的方式耦接。作为另一种可能的实施方式，如图1、图2和图3A所示，第一导电凸块16与一个压敏电阻12可以通过引出走线151耦接；在此情况下，与压敏电阻12耦接的第一导电凸块16的数量可以为多个，例如为两个。

示例性地，如图1～图3A所示，压敏电阻12的数量为四个；第一通孔18、第一导电层19、第一导电凸块16的数量均为八个；每两个第一导电凸块16与一个压敏电阻12耦接，且四对第一导电凸块16对应分布压力感测部分S的四个端部的中心。

示例性地，如图3A所示，第一导电凸块16的形状可以为正方形、矩形、圆形或椭圆形等。而且，当第一导电凸块16的形状为正方形或矩形时，正方形或矩形的边长L1’的取值范围在50μm～100μm，例如为50μm、58μm、70μm、80μm、90μm或100μm等。当第一导电凸块16的形状为圆形或椭圆形时，圆形的直径或椭圆形的长轴长的取值范围在50μm～100um，例如为50μm、60μm、75μm、81μm、90μm或100μm等。

示例性地，第一导电凸块16的材料可以为Au、AuSn、AgSn、CuSn和SnAgCu中的任意一种或多种的组合。

在这里，多个第一导电层19，对应设置于多个第一通孔18的内腔，并与多个第一导电凸块16对应耦接；作为一种可能的实现方式，如图4A所示，多个第一导电层19一一对应地设置于多个第一通孔18的内腔，且多个第一导电层19一一对应地与多个第一导电凸块16耦接。

可以理解地，当多个第一通孔18，位于多个压敏电阻12所围合成的区域12R外时，第一通孔18对压力感测的影响较小，可以提高压力传感器100的准确性。

示例性地，第一导电层19的材料可以为低电阻率材料，例如为Al、Ti/Al、Au和Cr/Au中的任意一种或多种的组合，如此，可以形成良好的电路通路。

在这里，第一导电层19与第一衬片13绝缘；作为一种可能的实现方式，如图4A所示，可以通过在第一通孔18的侧壁设置第三绝缘层61(例如为氧化绝缘层)，使第一导电层19形成于第三绝缘层61的远离第一通孔18的侧壁的一侧。在一些示例中，第一导电层19同时形成于第一导电凸块16的暴露于第一通孔18内的表面。

可以理解地，通过上述设置，可以使主体走线152，与多个压敏电阻12耦接，如此，可以使多条互连走线15、多个第一导电凸块16与多个压敏电阻12组成互连结构(例如为惠斯通电桥结构)，并通过该互连结构将多个压敏电阻12的阻值变化转化为电信号。而且，由于第一导电凸块16、第一导电层19为贯穿式的连接结构，一是可以减小压力传感器100的体积，便于器件集成；二是相对比于一些实现方式中的平面走线式的互连结构，键合强度高，可靠性更强，如此，可以提升压力传感器100的可靠性。

在一些实施例中，如图1～图4A所示，第一基板结构10还包括多个第一焊盘71。多个第一焊盘71位于第一绝缘层17的远离第一衬片13的表面；第一焊盘71连接于两条主体走线152之间。

示例性地，第一焊盘71的材料可以为低电阻率材料，例如为Al、Ti/Al、Au和Cr/Au中的任意一种或多种的组合，如此，可以形成良好的电路通路。

可以理解地，当第一焊盘71连接于两条主体走线152之间时，第一焊盘71可以与由多条主体走线152、多个第一导电凸块16与多个压敏电阻12组成的互连结构(例如为惠斯通电桥结构)耦接，这样一来，当互连结构需要耦接至电路结构(例如为以下详细描述的读出集成电路，和/或，控制集成电路)时，可以利用第一焊盘71，将互连结构与电路结构耦接，由此实现信号的传输。

示例性地，第一焊盘71可以通过引线键合(wire bonding，WB)结构，实现与电路结构(例如为以下详细描述的控制集成电路)的电连接。

在一些实施例中，如图1、图2和图3A所示，多个第一焊盘71包括输入焊盘71A，互连结构的输入端与输入焊盘71A耦接，如此，外部集成电路(例如为以下详细描述的控制集成电路)可以输入驱动信号(例如为电压信号)至互连结构，使互连结构导通，以实现测量压力的功能。在此情况下，多个第一导电凸块16可以包括与输入焊盘71A相邻的至少一个第一输入导电凸块16A，例如，第一输入导电凸块16A的数量可以为两个。

在一些示例中，多个压敏电阻所生成的电信号通过读出集成电路来处理。而且，多个第一焊盘还包括输出焊盘，互连结构的输出端与输出焊盘耦接，如此，互连结构(例如为惠斯通电桥结构)可以输出电信号(例如为电压信号)至读出集成电路，使读出集成电路能够对多个压敏电阻所生成的电信号进行处理。在此情况下，读出集成电路位于压力传感器的外部。

在另一些示例中，读出集成电路位于压力传感器的内部。以下将对压力传感器包括读出集成电路时的情况进行示例性的描述。

在一些实施例中，如图1、图4A、图5和图6所示，压力传感器100还包括第二基板结构20。第二基板结构20位于第一基板结构10的一侧，并与第一基板结构10连接。第二基板结构20包括第二衬片22和读出集成电路21。读出集成电路21集成于第二衬片22的内部，并与多个压敏电阻12耦接，读出集成电路21至少被配置为：对多个压敏电阻12所生成的电信号进行处理。

基于上述结构，压力传感器100的工作过程可以为：压敏层11在外界压力作用下发生形变，并产生应力，压敏电阻12受到应力作用发生阻值变化，进而通过互连结构(例如为惠斯通电桥结构)将阻值变化转化为电信号，并输出至读出集成电路21；读出集成电路21接收多个压敏电阻12所生成的电信号，并对该电信号进行处理。其中，经读出集成电路21处理后的电信号，可以反映外界压力的大小，实现了压力传感器100测量压力的功能。

示例性地，读出集成电路21(ReadOut Integrated Circuit，ROIC)可以被配置为：对多个压敏电阻12所生成的电信号进行放大，和/或，差分等一级信号处理。在一些示例中，如图6所示，读出集成电路21包括信号放大模块、信号差分模块以及连接于信号放大模块与信号差分模块之间的金属走线。

示例性地，第二衬片22的材料可以为硅。

在这里，读出集成电路21集成于第二衬片22的内部，作为一种可能的实现方式，如图5和图6所示，可以利用集成电路工艺，在第二衬片22的内部制作读出集成电路21；此时，第二衬片22也可以称为ROIC背衬片。

可以理解地，通过上述设置，第一基板结构10包括压敏层11和多个压敏电阻12，第二基板结构20包括读出集成电路21，可以使压敏层11、多个压敏电阻12和读出集成电路21分布于压力传感器100的两侧，如此，相对于压敏层11、多个压敏电阻12和读出集成电路21均布置于压力传感器100一侧的情况，可以使压力传感器100的体积更小，有利于压力传感器100与外部集成电路(例如为以下详细描述的控制集成电路)的3D封装。

在一些实施例中，如图1、图4A和图5所示，第二基板结构20还包括多个第二导电凸块24。多个第二导电凸块24位于第二衬片22的靠近第一基板结构10的表面，并与读出集成电路21耦接；多个第二导电凸块24的至少部分与多个第一导电凸块16中的一部分对应接触。

在这里，第二导电凸块24与读出集成电路21耦接，作为一种可能的实现方式，第二衬片22的材料为硅，通过对第二衬片22与第二导电凸块24相接触的部分进行重掺杂，可以使第二导电凸块24和集成于第二衬片22内部的读出集成电路21耦接；作为另一种可能的实现方式，可以在第二衬片22的内部集成与第二导电凸块24相接触的金属走线，也可以使第二导电凸块24和集成于第二衬片22内部的读出集成电路21耦接。

示例性地，如图5所示，第二导电凸块24的形状可以与第一导电凸块16的形状相匹配，可以为正方形、矩形、圆形或椭圆形等。而且，当第二导电凸块24的形状为正方形或矩形时，正方形或矩形的边长L1的取值范围在50μm～100μm，例如为50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm等。当第二导电凸块24的形状为圆形或椭圆形时，圆形的直径或椭圆形的长轴长的取值范围在50μm～100μm，例如为50μm、62μm、70μm、81μm、90μm或100μm等。

示例性地，第二导电凸块24的材料可以为Au、AuSn、AgSn、CuSn和SnAgCu中的任意一种或多种的组合。

需要说明的是，多个第二导电凸块24的至少部分与多个第一导电凸块16中的一部分对应接触，是指多个第一导电凸块16中的一部分，与多个第二导电凸块24中的至少部分，一一对应地接触，多个第一导电凸块16中的另一部分，与第二导电凸块24不接触。在这里，关于与第一导电凸块16接触的第二导电凸块24的数量，此处并不设限。也就是说，可以是所有第二导电凸块24均与第一导电凸块16接触，也可以是多个第二导电凸块24的一部分与第一导电凸块16接触。

示例性地，如图1和图5所示，第一导电凸块16的数量为八个，第二导电凸块24的数量为五个，五个第二导电凸块24中的三个，与八个第一导电凸块16中的三个，一一对应地接触。

在一些示例中，如图2、图5和图6所示，多个第一导电凸块16包括至少一个第一输出导电凸块16B；与第一导电凸块16相接触的第二导电凸块24包括至少一个第二输入导电凸块24A。互连结构(例如为惠斯通电桥结构)的输出端，通过至少一个第一输出导电凸块16B和至少一个第二输入导电凸块24A与读出集成电路21的输入端21A耦接。

示例性地，如图2、图5和图6所示，第一输出导电凸块16B的数量为两个，第二输入导电凸块24A的数量为两个，如此，传输至读出集成电路21的输入端21A的信号为两个输入信号，读出集成电路21可以基于这两个输入信号，对多个压敏电阻12所生成的电信号进行差分处理。

可以理解地，第一输出导电凸块16B和第二输入导电凸块24A可以形成耦接于读出集成电路21的输入端21A与互连结构(例如为惠斯通电桥结构)的输出端之间的连接结构，如此，通过该连接结构，互连结构可以输出电信号(例如为电压信号)至读出集成电路21，使读出集成电路21能够对多个压敏电阻12所生成的电信号进行处理。

而且，由于第一输出导电凸块16B、第二输入导电凸块24A均为贯穿式的连接结构，一是可以减小压力传感器100的体积，便于器件集成；二是由于主体走线152与压敏电阻12的传输路径上设置有第一导电凸块16，第一导电凸块16与第二导电凸块24键合强度较高(键合方式例如为共晶键合)，连接紧固性较高，可自由形变空间小，如此，可以隔绝主体走线152的热粘塑性应力和/或热粘弹性应力；三是相对比于一些实现方式中的平面走线式的互连结构，键合强度高，可靠性更强，如此，可以提升压力传感器100的可靠性。

在一些示例中，如图5和图6所示，除第二输入导电凸块24A外，第二导电凸块24还包括第二输出导电凸块24B，读出集成电路21的输出端21B与第二输出导电凸块24B耦接。以下将对第二导电凸块24还包括第二输出导电凸块24B时的情况进行示例性的描述。

在一些实施例中，如图1～图3A和图6所示，第一基板结构10还包括至少一个第二通孔62、至少一个第三导电凸块63和至少一个第二导电层64。至少一个第二通孔62贯穿第一衬片13、埋氧层14、以及第一绝缘层17。至少一个第三导电凸块63，位于埋氧层14的远离第一衬片13的表面；至少一个第三导电凸块63，对应覆盖至少一个第二通孔62的开口；至少一个第三导电凸块63与多个第二导电凸块24中的一部分对应接触。至少一个第二导电层64对应设置于至少一个第二通孔62的内腔，并与至少一个第三导电凸块63对应耦接；第二导电层64与第一衬片13绝缘。

在这里，至少一个第三导电凸块63与多个第二导电凸块24中的一部分对应接触；作为一种可能的实现方式，至少一个第三导电凸块63与多个第二导电凸块24中的一部分一一对应地接触；在此情况下，与第三导电凸块63接触的第二导电凸块24可以为第二输出导电凸块24B。

示例性地，如图4A～图5所示，第二输出导电凸块24B、第三导电凸块63、第二通孔62、第二导电层64的数量均为两个。

应当理解，如图4A所示，在多个第三导电凸块63位于埋氧层14的远离第一衬片13的表面的情况下，多个第三导电凸块63可以对应覆盖多个第二通孔62的靠近埋氧层14的开口。

示例性地，如图3A所示，第三导电凸块63的形状可以与第二导电凸块24的形状相匹配，为正方形、矩形、圆形或椭圆形等。而且，当第三导电凸块63的形状为正方形或矩形时，正方形或矩形的边长L2’的取值范围在50μm～100μm，例如为50μm、55μm、70μm、83μm、90μm或100μm等。当第三导电凸块63的形状为圆形或椭圆形时，圆形的直径或椭圆形的长轴长的取值范围在50μm～100um，例如为50μm、60μm、70μm、81μm、95μm或100μm等。

示例性地，第三导电凸块63的材料可以为Au、AuSn、AgSn、CuSn和SnAgCu中的任意一种或多种的组合。

在这里，至少一个第二导电层64对应设置于至少一个第二通孔62的内腔，并与至少一个第三导电凸块63对应耦接；作为一种可能的实现方式，如图4A、图2和图3A所示，至少一个第二导电层64一一对应地设置于至少一个第二通孔62的内腔，且至少一个第二导电层64一一对应地与至少一个第三导电凸块63耦接。

示例性地，第二导电层64的材料可以为低电阻率材料，例如为Al、Ti/Al、Au和Cr/Au中的任意一种或多种的组合，如此，可以形成良好的电路通路。

在这里，第二导电层64与第一衬片13绝缘；作为一种可能的实现方式，如图4A所示，可以通过在第二通孔62的侧壁设置第四绝缘层65(例如为氧化绝缘层)，使第二导电层64形成于第四绝缘层65的远离第二通孔62的侧壁的一侧。在一些示例中，第二导电层64同时形成于第三导电凸块63的暴露于第二通孔62内的表面。

可以理解地，通过上述设置，第二输出导电凸块24B、第三导电凸块63和第二导电层64可以形成耦接至读出集成电路21的输出端21B(请参见图6)的连接结构，而且，通过该连接结构，可以将经处理后的电信号输出至外部集成电路(例如为以下详细描述的控制集成电路)，如此，可以实现压力测量数据的传输。

而且，由于第二输出导电凸块24B、第三导电凸块63和第二导电层64为贯穿式的互连结构，一是可以减小压力传感器100的体积，便于器件集成，有利于压力传感器100与外部集成电路(例如为以下详细描述的控制集成电路)的3D封装；二是相对比于一些实现方式中的平面走线式的互连结构，键合强度高，可靠性更强，如此，可以提升压力传感器100的可靠性。

在一些实施例中，如图1～图3A所示，第一基板结构10还包括至少一个第二焊盘72。至少一个第二焊盘72位于第一绝缘层17的远离第一衬片13的表面；至少一个第二焊盘72与至少一个第二导电层64对应耦接。

在这里，如图1～图3A所示，至少一个第二焊盘72与至少一个第二导电层64对应耦接，作为一种可能的实现方式，至少一个第二焊盘72通过金属走线，与至少一个第二导电层64一一对应地耦接。

示例性地，如图2和图3A所示，在第二导电层64为两个情况下，第二焊盘72的数量为两个，且两个第二焊盘72呈相对设置。

示例性地，第二焊盘72的材料可以为低电阻率材料，例如为Al、Ti/Al、Au和Cr/Au中的任意一种或多种的组合，如此，可以形成良好的电路通路。

示例性地，第二焊盘72可以通过引线键合(wire bonding，WB)结构，实现与电路结构(例如为以下详细描述的控制集成电路)的电连接。

可以理解地，在至少一个第二焊盘72与至少一个第二导电层64对应耦接的情况下，利用第二焊盘72，可以将经处理后的电信号输出至外部集成电路(例如为以下详细描述的控制集成电路)，如此，可以实现压力测量数据的传输。

在一些示例中，如图1和图6所示，为了提高压力传感器100的安全性，压力传感器100还需接入接地信号。具体地，需要将互连结构的接地端接地，将读出集成电路21的接地端21C接地，以实现压力传感器100的接地连接。以下将对压力传感器100的接地连接结构，进行示例性地介绍。

在一些实施例中，如图1、图2、图3A和图5所示，多个第一焊盘71包括接地焊盘71C。多个第一导电凸块16包括第一接地导电凸块16C。多个第二导电凸块24包括第二接地导电凸块24C。接地焊盘71C、第一接地导电凸块16C和第二接地导电凸块24C耦接。

示例性地，如图3A所示，接地焊盘71C与输入焊盘71A分布于第一基板结构10的相对的两个角部。在此情况下，压力传感器100还可以包括两个虚拟焊盘73，且两个虚拟焊盘73设置于第一基板结构10的另两个角部，如此，当压力传感器100进行器件集成时，受力更平衡，可以提高压力传感器100的结构稳固性。

可以理解地，第一接地导电凸块16C、第二接地导电凸块24C和接地焊盘71C可以形成耦接至压力传感器100的接地结构，以实现压力传感器100的接地连接。具体地，通过接地焊盘71C、第一接地导电凸块16C和第二接地导电凸块24C，以实现读出集成电路21的接地端21C的接地连接；通过接地焊盘71C，以实现互连结构(例如为惠斯通电桥结构)的接地端的接地连接。

在一些示例中，压力传感器还包括环形的封装层，封装层位于第一基板结构与第二基板结构之间。如此，可以利用封装层，将第一基板结构与第二基板结构封装。封装层的材料例如为封装胶。

在一些实施例中，如图1、图4A和图5所示，第二基板结构20还包括位于第二衬片22的靠近第一基板结构10的表面的第二绝缘层23；多个第二导电凸块24贯穿第二绝缘层23。埋氧层14和第二绝缘层23的相对的表面之间设置有焊环30；压敏电阻12、多个第一导电凸块16、至少一个第三导电凸块63位于焊环30的内侧，并与焊环30之间留设有距离。

示例性地，第二绝缘层23的材料为绝缘材料，例如为SiO₂、SiN和玻璃中的任意一种或多种的组合。

应当理解，在埋氧层14和第二绝缘层23的相对的表面之间设置有焊环30的情况下，位于焊环30内侧的第一衬片13可以是压敏层11的用于感测压力改变的部分的一部分，这是由于，由于位于焊环30内侧的第一衬片13可以发生形变，并产生应力。

示例性地，如图4A所示，焊环30的厚度D3的取值范围可以在20μm～120μm，例如为20μm、40μm、60μm、85μm、100μm或120μm等。如此，可以提升第一基板结构10和第二基板结构20的封装效果。

在一些示例中，焊环形成于埋氧层的远离第一衬片的表面，通过第一基板结构和第二基板结构的封装工艺，使焊环固定接触于第二绝缘层的远离第二衬片的表面。

在另一些示例中，焊环形成于第二绝缘层的远离第二衬片的表面，通过第一基板结构和第二基板结构的封装工艺，使焊环固定接触于埋氧层的远离第一衬片的表面。

在又一些示例中，如图4A所示，焊环30是由第一焊环31和第二焊环32组成的，其中，第一焊环31设置于埋氧层14的远离第一衬片13的表面，并与压敏电阻12、多条引出走线152、多个第一导电凸块16以及至少一个第三导电凸块63之间留设有距离；第二焊环32设置于第二绝缘层23的远离第二衬片22的表面，并与第一焊环31的形状、位置相匹配。此时，焊环30是通过第一焊环31和第二焊环32接触固定而形成的，第一焊环31和第二焊环32接触固定的工艺例如为高温熔融工艺。

在此情况下，如图4A、图2和图5所示，第一焊环31和第二焊环32接触固定的同时，第二输入导电凸块24A与第一输出导电凸块16B对应接触固定，以实现第二输入导电凸块24A与第一输出导电凸块16B之间的耦接；在压力传感器100还包括至少一个第三导电凸块63的情况下，至少一个第三导电凸块63与第二输出导电凸块24B对应接触固定；在压力传感器100还包括接地结构的情况下，第一接地导电凸块16C与第二接地导电凸块24C接触固定。作为一种可能的实现方式，第一焊环31的厚度与第一导电凸块16的高度相同，且第一导电凸块16的高度与第三导电凸块63的高度相同；第二焊环32的厚度，与第二导电凸块24的高度和第二绝缘层23的厚度之和相同。如此，可以保证第一焊环31和第二焊环32的键合强度，同时保证第二导电凸块24与第一导电凸块16的互连可靠性。

示例性地，如图4A所示，在焊环30由第一焊环31和第二焊环32组成的情况下，第一焊环31的厚度和第二焊环32的厚度可以相同，也可以不同。第一焊环31的厚度L4的取值范围可以在10μm～60μm，例如为10μm、20μm、30μm、40μm、50μm或60μm等。第二焊环32的厚度L5的取值范围可以在10μm～60μm，例如为10μm、21μm、30μm、40μm、50μm或60μm等。如此，可以提升第一基板结构10和第二基板结构20的封装效果。

示例性地，如图4A所示，在焊环30由第一焊环31和第二焊环32组成的情况下，第一焊环31的内边界与第一导电凸块16和/或第三导电凸块63之间的距离L6，大于或等于50μm，例如为50μm、60μm、74μm、80μm、90μm或100μm等；如此，可以使第一焊环31与第一导电凸块16之间、第一焊环31与第三导电凸块63之间无电学连接。第二焊环32的内边界与第二导电凸块24之间的距离L7，大于或等于50μm，例如为50μm、60μm、75μm、82μm、90μm或110μm等；如此，可以使第二焊环32与第二导电凸块24之间无电学连接。

示例性地，焊环30的材料可以为共晶焊料，例如为AuSn、AgSn、CuSn和SnAgCu中的一种或多种的组合。

示例性地，如图4A所示，焊环30的宽度L8大于或等于600μm，例如为600μm、650μm、700μm、750μm、810μm或900μm等。如此，可以提升第一基板结构10和第二基板结构20的封装效果。

示例性地，如图4A所示，第一衬片13的尺寸与埋氧层14的尺寸一致，焊环30的外边界与埋氧层14的边界之间的距离L9，大于或等于50μm，例如为50μm、60μm、70μm、75μm、80μm或90μm等，如此，可以防止封装过程中，焊环30的材料流动至埋氧层14的远离第一衬片13的表面的外侧。

可以理解地，通过压力传感器100包括焊环30的设置，一方面，第一基板结构10、第二基板结构20、以及焊环30可以围合成主腔体N，这样一来，当压敏层11感测到压力变化时，可以随压力而产生应力，并将应力作用传递至压敏电阻12，实现测量压力的功能。另一方面，可以提升第一基板结构10与第二基板结构20封装时的可行性。

在一些实施例中，如图1、图4A和图5所示，第二基板结构20还包括多个支撑凸块25。多个支撑凸块25位于第二绝缘层23的靠近第一基板结构10的表面。多个第一导电凸块16中，除与第二导电凸块24耦接的第一导电凸块16之外的其他第一导电凸块16，与多个支撑凸块25对应接触。

应当理解，多个支撑凸块25位于第二绝缘层23的靠近第一基板结构10的表面时，多个支撑凸块25与第二衬片22绝缘，也就是说，支撑凸块25与读出集成电路未电连接。

示例性地，如图1、图4和图5所示，第一导电凸块16的数量为八个，第三导电凸块63的数量为两个，第二导电凸块24的数量为五个，支撑凸块25的数量为五个。

应当理解，在压力传感器100还包括焊环30，且焊环30是由第一焊环31和第二焊环32组成的情况下，第二焊环32的厚度可以与支撑凸块25的高度相同，如此，可以保证第一焊环31和第二焊环32的键合强度。

示例性地，如图1、图4A和图5所示，支撑凸块25的形状可以与第一导电凸块16的形状相匹配，为正方形、矩形、圆形或椭圆形等。而且，当支撑凸块25的形状为正方形或矩形时，正方形或矩形的边长L3’的取值范围在50μm～100μm，例如为50μm、60μm、70μm、83μm、90μm或100μm等。当支撑凸块25的形状为圆形或椭圆形时，圆形的直径或椭圆形的长轴长的取值范围在50μm～100um，例如为50μm、60μm、70μm、80μm、95μm或100μm等。

如前文所述，在一些示例中，第一导电凸块16的数量，大于第二导电凸块24的数量，在此情况下，通过第二基板结构20还包括多个支撑凸块25的设置，可以使除与第二导电凸块24耦接的第一导电凸块16之外的其他第一导电凸块16，与多个支撑凸块25对应接触，如此，一是可以使第一导电凸块16，与多个支撑凸块25的键合强度较高(键合方式例如为共晶键合)，连接紧固性较高，可自由形变空间小，如此，可以隔绝主体走线152的热粘塑性应力和/或热粘弹性应力，以及可能存在于压敏层11的第二侧11B的引线键合结构所引入的管壳热失配应力，降低热迟滞；二是可以使第二基板结构20的受力更平衡，可以提高压力传感器100的结构稳固性。

在一些实施例中，如图4A所示，第一基板结构10与第二基板结构20围合形成真空腔体N1；多个压敏电阻12位于真空腔体N1的内部。

示例性地，在压力传感器100还包括焊环30的情况下，第一基板结构10、第二基板结构20、以及焊环30围合成真空腔体N1。

可以理解地，真空腔体N1即为前述的主腔体N，而且，在第一基板结构10与第二基板结构20围合形成真空腔体N1的情况下，压力传感器100为绝压型压力传感器，可以测量压力变化的绝对值，具有精度高、测量范围大的优点。

在一些实施例中，如图1、图4A和图5所示，在第一基板结构10与第二基板结构20围合形成真空腔体N1的情况下，压力传感器100还包括位于真空腔体N1内的吸气片40。

示例性地，如图1和图5所示，吸气片40为正方形吸气片，设置于第二绝缘层23的远离第二衬片22的表面，而且，吸气片40的面积，小于压力感测部分S的面积。在一些示例中，吸气片40的几何中心，与压力感测部分S的几何中心共线。

示例性地，如图1和图5所示，在吸气片40设置于第二绝缘层23的远离第二衬片22的表面的情况下，多个第二导电凸块24中，距离吸气片40最近的第二导电凸块24，与吸气片40之间的距离L10大于或等于50μm，例如为50μm、60μm、70μm、75μm、80μm或100μm等。如此，可以防止压力传感器100的使用过程中，吸气片40与第二导电凸块24相互连接而影响使用。

可以理解地，通过压力传感器100还包括位于真空腔体N1内的吸气片40的设置，可以利用吸气片40吸收压力传感器100使用过程中可能进入真空腔体N1内的气体，使真空腔体N1保持较高的真空度。

在这里，关于吸气片40的材料，此处并不设限，只要能够实现吸收压力传感器100使用过程中可能进入真空腔体N1内的气体，维持真空腔体N1的真空度的要求即可。

在一些实施例中，如图3B和图7所示，第二衬片22的中部、第二绝缘层23的中部共同开设有第三通孔50；第一基板结构10与第二基板结构20围合形成表压腔体N2；多个压敏电阻12位于表压腔体N2的内部。

示例性地，在压力传感器100还包括焊环30的情况下，第一基板结构10、第二基板结构20、以及焊环30围合成表压腔体N2。

在这里，关于通孔50的尺寸，此处并不设限。在一些示例中，如图7示，通孔50的孔径L11的取值范围在0～100μm，例如为0μm、10μm、30μm、50μm、70μm或100μm等。

示例性地，可以在通孔的侧壁设置第五绝缘层(图中未示出)，如此，可以提高压力传感器的安全性与可靠性。

可以理解地，表压腔体N2即为前述的主腔体N，利用通孔50，可以使表压腔体N2与外界大气环境连通，使表压腔体N2的压力与外部压力相等；而且，在第一基板结构10与第二基板结构20围合形成表压腔体N2的情况下，压力传感器100为表压型压力传感器，可以以大气压为参考对象进行测量，具有易于制备的优点，可适用于测量水压、气压等介质的相对压力变化值。

以下以压力传感器100为绝压型压力传感器时为例，对压力传感器100的制备方法进行示例性的介绍。

在一些实施例中，压力传感器100的制备方法，包括S1：

S1：形成第一基板结构10。第一基板结构10包括压敏层11、多个压敏电阻12和多条互连走线15。多个压敏电阻12位于压敏层11的第一侧11A；多个压敏电阻12被配置为：基于压敏层11感测到的压力改变，生成电信号。多条互连走线15，至少部分位于压敏层11的第二侧11B，压敏层11的第二侧11B与压敏层11的第一侧11A相对；多条互连走线15被配置为：使多个压敏电阻12相互耦接。

在一些示例中，如图8所示，形成第一基板结构10，包括S1.1～S1.3：

S1.1：提供第一衬片13和埋氧层14。

S1.2：在埋氧层14的远离第一衬片13的表面上形成多个压敏电阻12。

在一些示例中，在埋氧层14的远离第一衬片13的表面上形成多个压敏电阻12之后，还在埋氧层14的远离第一衬片13的表面上形成多条引出走线151。

在一些示例中，压敏电阻12为掺杂硅压敏电阻，形成压敏电阻12的工艺可以为离子注入工艺或扩散工艺与刻蚀工艺相结合的工艺，以形成设定形状的压敏电阻12。

在另一些示例中，压敏电阻12可以为金属膜压敏电阻，形成压敏电阻12的工艺金属溅射工艺与刻蚀工艺相结合的工艺。

S1.3：在埋氧层14的远离第一衬片13的表面上形成多个第一导电凸块16和第一焊环31。

在一些示例中，多个压敏电阻12、多条引出走线151、多个第一导电凸块16、第一焊环31的制备通过多个步骤来完成，此时，可以利用掩模板，将目标区域暴露，将除目标区域外的其他区域遮挡。

在一些示例中，形成第一导电凸块16的同时，形成了第三导电凸块63。

在一些示例中，在压力传感器100还包括第二基板结构20的情况下，压力传感器100的制备方法还包括S2：形成第二基板结构20。例如，如图8所示，在步骤S1.1之前，还包括S2.1～S2.3：

S2.1：提供第二衬片22，第二衬片22的内部制作有读出集成电路(图中未示出)。

S2.2：在第二衬片22的表面形成第二绝缘层23。

S2.3：形成贯穿第二绝缘层23的多个第二导电凸块24，在第二绝缘层23的远离第二衬片22的表面形成第二焊环32。

示例性地，形成多个第二导电凸块24的工艺可以为：在第二绝缘层23的设定区域开孔，而后在开孔区域形成多个第二导电凸块24。其中，在开孔区域形成多个第二导电凸块24的工艺可以为溅射工艺、蒸发工艺、刻蚀工艺、lift-off工艺和植球工艺中的任一种。

在一些示例中，多个第二导电凸块24、第二焊环32的制备通过两个步骤来完成，此时，可以利用掩模板，将目标区域暴露，将除目标区域外的其他区域遮挡。

在一些示例中，在第二基板结构20还包括多个支撑凸块25的情况下，步骤S2.3之后，还包括S2.4：

S2.4：在第二绝缘层23的远离第二衬片22的表面形成多个支撑凸块25。

示例性地，在第二绝缘层23的设定区域形成多个支撑凸块25的工艺可以为溅射工艺、蒸发工艺、刻蚀工艺、lift-off工艺和植球工艺中的任一种。

应当理解，上述步骤S2.1～S2.3，可以是在步骤S1.3之后完成；也就是说，关于形成第一基板结构10与形成第二基板结构20的先后次序，此处并不设限。

在一些示例中，如图8所示，在步骤S1.3之后，压力传感器100的制备方法还包括S3：

S3：将第一基板结构10与第二基板结构20键合。

在一些示例中，在第一厚度D1与第二厚度D2一致的情况下，如图8所示，在步骤S3之后，压力传感器100的制备方法还包括S4：

S4：整面减薄第一衬片13，使第一衬片13的构成压敏层11的用于感测压力改变的部分中的一部分。

在一些示例中，在第一基板结构10还包括第一通孔18、第二通孔62的情况下，如图8所示，在步骤S4之后，压力传感器100的制备方法还包括S5～S7：

S5：在第一基板结构10上形成贯通第一衬片13和埋氧层14的多个第一通孔18、至少一个第二通孔62，使多个第一通孔18与多个第一导电凸块16的位置对应；使多个第二通孔62与多个第三导电凸块63的位置对应。

示例性地，形成多个第一通孔18、至少一个第二通孔62的工艺例如为硅通孔(Through Silicon Via，TSV)工艺。

S6：在多个第一通孔18的侧壁上、至少一个第二通孔62的侧壁上、以及第一衬片13的远离埋氧层14的表面形成绝缘结构，使多个第一通孔18、至少一个第二通孔62的侧壁钝化。应当理解，上述绝缘结构包括多个第三绝缘层61、至少一个第四绝缘层65、以及第一绝缘层17。

S7：在多个第三绝缘层61的远离第一通孔18的表面、至少一个第四绝缘层65的远离第二通孔62的表面、以及第一绝缘层17的远离第一衬片13的表面形成导电结构。应当理解，上述导电结构包括多个第一导电层19、至少一个第二导电层64、以及主体走线152。

在一些示例中，步骤S7，还形成了第一焊盘71和第二焊盘72。

可以理解地，上述制备方法工艺简单，可以降低压力传感器100的制造成本。

需要说明的是，以上列举的制备方法是对压力传感器100的制备方法的示例，并不是对压力传感器100的制备方法的限制。

如图9所示，本公开的一些实施例还提供了一种压力传感装置200。所述压力传感装置200包括上述技术方案所提供的一种压力传感器100和控制集成电路210。控制集成电路210与多个压敏电阻(图中未示出)耦接，还与读出集成电路耦接。

本公开的一些实施例提供的压力传感装置200所能实现的有益效果，与上述技术方案提供的一种压力传感器100所能达到的有益效果相同，在此不再赘述。

可以理解地，当控制集成电路210与多个压敏电阻耦接时，控制集成电路210可以输入驱动信号(例如为电压信号)至压敏电阻或互连结构；当控制集成电路210与读出集成电路耦接时，读出集成电路可以将经处理后的电信号输出至控制集成电路210，如此，可以实现压力测量数据的传输。

在一些示例中，如图1和图9所示，控制集成电路210设置于电路板上，第一焊盘71、第二焊盘72通过引线键合(wire bonding，WB)结构与电路板连接，由此实现压力传感器100与控制集成电路210的耦接。

如图10所示，本公开的一些实施例还提供了一种电子设备300。所述电子设备包括300壳体310以及设置于壳体310上的上述技术方案所提供的压力传感装置200。

本公开的一些实施例提供的电子设备300所能实现的有益效果，与上述技术方案提供的一种压力传感装置200所能达到的有益效果相同，在此不再赘述。

在一些示例中，电子设备300可以为手机、电脑；也可以为便携式电子设备，使压力传感器100可以应用汽车、工艺生产等需要测量压力的技术场景。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种压力传感器，其特征在于，包括第一基板结构，所述第一基板结构包括：

压敏层；所述压敏层的一部分，用于感测压力改变；

多个压敏电阻，位于所述压敏层的第一侧；所述多个压敏电阻被配置为：基于所述压敏层感测到的压力改变，生成电信号；以及，

多条互连走线，至少部分位于所述压敏层的第二侧，所述压敏层的第二侧与所述压敏层的第一侧相对；所述多条互连走线被配置为：使所述多个压敏电阻相互耦接。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述多条互连走线包括位于所述压敏层的第一侧的引出走线和位于所述压敏层的第二侧的主体走线；

所述压敏层包括：

第一衬片；以及，

埋氧层，设置于所述第一衬片的一侧；所述第一衬片，相对于所述埋氧层，更靠近所述压敏层的第二侧；

其中，所述多个压敏电阻，位于所述埋氧层的远离所述第一衬片的表面，并围绕所述埋氧层的中心间隔排布；所述主体走线设置于所述第一衬片的远离所述埋氧层的一侧；所述主体走线在所述埋氧层的远离所述第一衬片的表面上的正投影，位于所述多个压敏电阻所围合成的区域外。

3.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述第一衬片的远离所述埋氧层的表面具有朝向所述埋氧层凹陷的凹槽；或者，

所述第一衬片包括位于中部的开口。

4.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述压敏层的用于感测压力改变的部分包括第一衬片的中间部分；所述第一衬片中，用于感测压力改变的部分具有第一厚度，其余部分具有第二厚度；所述第一厚度与所述第二厚度一致。

5.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述第一基板结构还包括：

第一绝缘层，设置于所述第一衬片的第二表面；

其中，所述主体走线设置于所述第一绝缘层的远离所述第一衬片的表面。

6.根据权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，所述第一基板结构还包括：

多个第一通孔，贯穿所述第一衬片、所述埋氧层、以及所述第一绝缘层；所述多个第一通孔，位于所述多个压敏电阻所围合成的区域外；

多个第一导电凸块，位于所述埋氧层的远离所述第一衬片的表面；所述多个第一导电凸块，对应覆盖所述多个第一通孔的开口；每个所述第一导电凸块与一个所述压敏电阻耦接；以及，

多个第一导电层，对应设置于所述多个第一通孔的内腔，并与所述多个第一导电凸块对应耦接；所述第一导电层与所述第一衬片绝缘；

其中，所述主体走线通过所述多个第一导电凸块、所述多个第一导电层，与所述多个压敏电阻耦接。

7.根据权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，所述第一基板结构还包括：

多个第一焊盘，位于所述第一绝缘层的远离所述第一衬片的表面；所述第一焊盘连接于两条所述主体走线之间。

8.根据权利要求6所述的压力传感器，其特征在于，还包括第二基板结构；所述第二基板结构位于所述第一基板结构的一侧，并与所述第一基板结构连接；所述第二基板结构包括：

第二衬片；以及，

读出集成电路，集成于所述第二衬片的内部，并与所述多个压敏电阻耦接，所述读出集成电路至少被配置为：对所述多个压敏电阻所生成的电信号进行处理。

9.根据权利要求8所述的压力传感器，其特征在于，所述第二基板结构还包括：

多个第二导电凸块，位于所述第二衬片的靠近所述第一基板结构的表面，并与所述读出集成电路耦接；所述多个第二导电凸块的至少部分与所述多个第一导电凸块中的一部分对应接触。

10.根据权利要求9所述的压力传感器，其特征在于，所述第一基板结构还包括：

至少一个第二通孔，贯穿所述第一衬片、所述埋氧层、以及所述第一绝缘层；

至少一个第三导电凸块，位于所述埋氧层的远离所述第一衬片的表面；所述至少一个第三导电凸块，对应覆盖所述至少一个第二通孔的开口；所述至少一个第三导电凸块与所述多个第二导电凸块中的一部分对应接触；以及，

至少一个第二导电层，对应设置于所述至少一个第二通孔的内腔，并与所述至少一个第三导电凸块对应耦接；所述第二导电层与所述第一衬片绝缘。

11.根据权利要求10所述的压力传感器，其特征在于，所述第一基板结构还包括：

至少一个第二焊盘，位于所述第一绝缘层的远离所述第一衬片的表面；所述至少一个第二焊盘与所述至少一个第二导电层对应耦接。

12.根据权利要求10所述的压力传感器，其特征在于，所述多个第一焊盘包括接地焊盘，所述多个第一导电凸块包括第一接地导电凸块；所述多个第二导电凸块包括第二接地导电凸块；所述接地焊盘、所述第一接地导电凸块和所述第二接地导电凸块耦接。

13.根据权利要求10所述的压力传感器，其特征在于，所述第二基板结构还包括位于所述第二衬片的靠近所述第一基板结构的表面的第二绝缘层；所述多个第二导电凸块贯穿所述第二绝缘层；

所述埋氧层和所述第二绝缘层的相对的表面之间设置有焊环；所述压敏电阻、所述多个第一导电凸块、所述至少一个第三导电凸块位于所述焊环的内侧，并与所述焊环之间留设有距离。

14.根据权利要求13所述的压力传感器，其特征在于，所述第二基板结构还包括：

多个支撑凸块，位于所述第二绝缘层的靠近所述第一基板结构的表面；所述多个第一导电凸块中，除与所述第二导电凸块耦接的第一导电凸块之外的其他第一导电凸块，与所述多个支撑凸块对应接触。

15.根据权利要求1～14中任一项所述的压力传感器，其特征在于，所述第一基板结构与所述第二基板结构围合形成真空腔体；所述多个压敏电阻位于所述真空腔体的内部；或，

所述第二衬片的中部、所述第二绝缘层的中部共同开设有第三通孔；所述第一基板结构与所述第二基板结构围合形成表压腔体；所述多个压敏电阻位于所述表压腔体的内部。

16.根据权利要求15所述的压力传感器，其特征在于，在所述第一基板结构与所述第二基板结构围合形成真空腔体的情况下，所述压力传感器还包括位于所述真空腔体内的吸气片。

17.一种压力传感装置，其特征在于，包括如权利要求1～16中任一项所述的压力传感器；还包括：

控制集成电路，与所述多个压敏电阻耦接；在所述压力传感器还包括读出集成电路的情况下，所述控制集成电路还与所述读出集成电路耦接。

18.一种电子设备，其特征在于，包括壳体以及设置于所述壳体上的如权利要求17所述的压力传感装置。