CN207798327U - 一种压力传感器芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种压力传感器芯片，包括衬底以及设置在衬底上的下极板，还包括通过支撑部支撑在下极板上方且与下极板构成电容器结构的上极板；所述上极板包括位于边缘用于连接支撑部的连接部，位于中部区域且对压力敏感的敏感部，以及连接所述敏感部与连接部之间的弹性部。本实用新型的压力传感器芯片，可以减小除压强应力外的其它应力造成的误差影响，提高产品的测试性能；另外还可以增强产品的防摔和耐瞬压程度，提高了产品的可靠稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及测量领域，更具体地，涉及一种传感器，尤其涉及一种压力传感器。
背景技术
MEMS(微型机电系统)压力传感器是基于MEMS技术制造的压力传感器。MEMS压力传感器包含：敏感膜、下极板电极和真空腔结构。工作原理是：当敏感膜(上电极)受到压力P作用时会发生形变，导致上下极板间距变化，即气压载荷P的变化引起极板间距d的变化，间接引起电容C的变化。因此，气压变化值ΔP主要由上下极板间距Δd的变化测出。由于硅材料特殊的弹性性能，敏感膜的形变是临时性的，并且可逆。但在载体发生形变、受到猛烈撞击或瞬时超大气压等特殊使用情况下，MEMS敏感膜也随即发生形变产生应力，甚至破碎，导致产品性能精度差或者失效。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是一种压力传感器芯片。
根据本实用新型的一个方面，提供一种压力传感器芯片，包括衬底以及设置在衬底上的下极板，还包括通过支撑部支撑在下极板上方且与下极板构成电容器结构的上极板；所述上极板包括位于边缘用于连接支撑部的连接部，位于中部区域且对压力敏感的敏感部，以及连接所述敏感部与连接部之间的弹性部。
可选地，所述连接部、弹性部、敏感部一体成型。
可选地，所述弹性部呈往复弯折的矩形齿状。
可选地，所述弹性部呈往复弯折的波纹状。
可选地，所述弹性部呈m型。
可选地，所述压力传感器芯片为MEMS压力传感器芯片。
本实用新型的压力传感器芯片，弹性部设置在敏感部与连接部之间，使得该弹性部可以起到缓冲的作用。当衬底在外界应力下发生形变时，由于弹性部的弹性变形能力可以抵消该应力的变化，最终使得敏感部不会随着衬底应力的产生而发生形变或者发生较小形变，因此可减小形变应力引起的测试精度误差。当产品受到撞击或者有瞬时强压时，弹性部可以缓冲敏感部所受到的强大的冲击，从而提升产品在恶劣环境下的可靠稳定性。
通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
图1是本实用新型压力传感器芯片第一实施方式的结构示意图。
图2是本实用新型压力传感器芯片第二实施方式的结构示意图。
图3是本实用新型压力传感器芯片第三实施方式的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
参考图1，本实用新型提供了一种压力传感器芯片，其可以是基于MEMS工艺制造的MEMS压力传感器芯片。
所述压力传感器芯片包括衬底1以及设置在衬底1上的下极板2，还包括通过支撑部4支撑在下极板2上方且与下极板2构成电容器结构的上极板。
衬底1可以采用本领域技术人员所熟知的单晶硅材料，下极板2、上极板可采用多晶硅或者是本领域技术人员所熟知的其它材料。上极板通过支撑部4支撑在下极板2的上方，且下极板2、支撑部4、上极板围成了真空腔结构5。上极板与下极板2之间具有一定的间隙，二者构成了可以输出电容变化值的电容器结构。
其中，所述上极板包括位于边缘用于连接支撑部4的连接部30，位于中部区域且对压力敏感的敏感部31，以及位于敏感部31与连接部30之间且连接所述敏感部31与连接部30的弹性部32。
所述连接部30、弹性部32、敏感部31可以是一体成型。上极板通过其边缘位置的连接部30连接在支撑部4上，从而将整个上极板支撑在下极板2的上方。敏感部31对外界的压力敏感，其与下极板2构成了电容器结构。当外界的压力发生变化时，敏感部31会随之发生变形，从而改变了敏感部31与下极板2之间的间距，使得电容器输出相应的变化值。
弹性部32设置在敏感部31与连接部30之间，使得该弹性部32可以起到缓冲的作用。
当衬底1在外界应力下发生形变时，由于弹性部32的弹性变形能力可以抵消该应力的变化，从而切断应力的传递。最终使得敏感部31不会随着衬底1应力的产生而发生形变或者发生较小形变，因此可减小形变应力所引起的测试精度误差。
另一方面，当产品受到撞击或者有瞬时强压时，弹性部32可以缓冲敏感部31所受到的强大的冲击，从而提升产品在恶劣环境下的可靠稳定性。
所述弹性部32可以在上极板平面内进行延伸，例如在本实用新型一个具体的实施方式中，所述弹性部32呈往复弯折的波纹状，参考图1。在另一具体的实施方式中，所述弹性部32呈m型，参考图2。在第三个具体的实施方式中，所述弹性部32呈往复弯折的矩形齿状，参考图3。上述三种弹性部32的结构均可使弹性部32保持一定的连接强度，同时又具备一定的弹性变形能力。
虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
Claims (6)
1.一种压力传感器芯片，其特征在于：包括衬底以及设置在衬底上的下极板，还包括通过支撑部支撑在下极板上方且与下极板构成电容器结构的上极板；所述上极板包括位于边缘用于连接支撑部的连接部，位于中部区域且对压力敏感的敏感部，以及连接所述敏感部与连接部之间的弹性部。
2.根据权利要求1所述的压力传感器芯片，其特征在于：所述连接部、弹性部、敏感部一体成型。
3.根据权利要求1所述的压力传感器芯片，其特征在于：所述弹性部呈往复弯折的矩形齿状。
4.根据权利要求1所述的压力传感器芯片，其特征在于：所述弹性部呈往复弯折的波纹状。
5.根据权利要求1所述的压力传感器芯片，其特征在于：所述弹性部呈m型。
6.根据权利要求1所述的压力传感器芯片，其特征在于：所述压力传感器芯片为MEMS压力传感器芯片。
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| CN201721869722.6U CN207798327U (zh) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 一种压力传感器芯片 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109238550A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-18 | 歌尔股份有限公司 | 电容式气压传感器 |
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2017
- 2017-12-27 CN CN201721869722.6U patent/CN207798327U/zh active Active
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