CN214277274U - 压力传感器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种压力传感器，该压力传感器包括：衬底，衬底中设置有收容腔；压力传感器主体，设置在收容腔中；第一梁结构，设置在收容腔中，并连接压力传感器主体与衬底，使得压力传感器主体悬浮于收容腔中；阻挡层，设置在压力传感器主体远离衬底的一侧，阻挡层靠近衬底的表面上设置有第一凸起状结构。本申请实施例提供的压力传感器能够有效地提高压力传感器的可靠性和抗冲击性。

Description

压力传感器

技术领域

本申请涉及传感器领域，具体涉及一种压力传感器。

背景技术

微电子机械系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)压力传感器主要包括压阻式、电容式和压电式三种，其中，利用半导体的压阻效应制成的压阻式压力传感器具有工艺简单、输出信号大、后续处理简单等优点，因而被广泛地应用在汽车、医疗以及可穿戴电子设备等领域。

针对一些特定应用，为了减小应力敏感性，会在压阻式压力传感器中设置梁结构，这些压阻式压力传感器在封装或组装等过程中，由衬底引入的应力会对压力传感器主体产生影响，使得器件性能发生漂移。尤其在应力过大时，会导致压力传感器中梁结构的断裂，从而导致器件失效。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种压力传感器，能够有效地提高压力传感器的可靠性和抗冲击性。

第一方面，本申请提供了一种压力传感器，包括：衬底，衬底中设置有收容腔；压力传感器主体，设置在收容腔中；第一梁结构，设置在收容腔中，并连接压力传感器主体与衬底，使得压力传感器主体悬浮于收容腔中；阻挡层，设置在压力传感器主体远离衬底的一侧，阻挡层靠近衬底的表面上设置有第一凸起状结构。

在某些实施例中，第一凸起状结构在阻挡层上的位置与压力传感器主体的位置对应。

在某些实施例中，阻挡层的中间位置上设置有至少一个通孔，第一凸起状结构在阻挡层上的位置与压力传感器主体的边缘位置对应。

在某些实施例中，至少一个通孔包括多个通孔，多个通孔呈矩阵排布。

在某些实施例中，阻挡层的边缘位置上设置有至少一个通孔，第一凸起状结构在阻挡层上的位置与压力传感器主体的中间位置对应。

在某些实施例中，阻挡层靠近衬底的表面上还设置有第二凸起状结构，第一凸起状结构和第二凸起状结构分别位于第一梁结构的两侧。

在某些实施例中，第一凸起状结构在阻挡层上沿着第一梁结构的延伸方向分布。

在某些实施例中，第一凸起状结构包括多个凸起点，多个凸起点在阻挡层上沿着第一梁结构的延伸方向分布。

在某些实施例中，压力传感器主体的底面与收容腔的底面之间的距离大于或等于4微米且小于或等于6微米。

在某些实施例中，压力传感器还包括第二梁结构，设置在收容腔中，并连接压力传感器主体与衬底，第一梁结构和第二梁结构对称分布在压力传感器主体与衬底之间。

在某些实施例中，阻挡层靠近衬底的表面上还设置有第三凸起状结构，第三凸起状结构在阻挡层上的位置与压力传感器主体的位置对应，第一凸起状结构与第一梁结构对应，第三凸起状结构与第二梁结构对应。

在某些实施例中，阻挡层靠近衬底的表面上还设置有第四凸起状结构，第三凸起状结构和第四凸起状结构分别位于第二梁结构的两侧。

在某些实施例中，压力传感器主体包括靠近阻挡层设置的压力传感器敏感膜，压力传感器主体的内部设置有空腔，空腔位于压力传感器敏感膜的下方。

第二方面，本申请提供了一种压力传感器的制造方法，包括：在衬底内设置收容腔、压力传感器主体以及第一梁结构，其中，压力传感器主体和第一梁结构位于收容腔中，第一梁结构连接压力传感器主体与衬底，使得压力传感器主体悬浮于收容腔中；在压力传感器主体远离衬底的一侧设置阻挡层，其中，阻挡层和压力传感器主体之间设置有第一凸起状结构。

在某些实施例中，在压力传感器主体远离衬底的一侧设置阻挡层之前，该制造方法还包括：在压力传感器主体远离衬底的一侧设置第一凸起状结构，第一凸起状结构位于压力传感器主体的边缘位置。

在某些实施例中，压力传感器的制造方法还包括：在基底上设置至少一个通孔并在基底的一侧设置第一凸起状结构，以形成阻挡层，其中，第一凸起状结构在阻挡层上的位置与压力传感器主体的位置对应。

在某些实施例中，在压力传感器主体远离衬底的一侧设置阻挡层包括：在基底上设置至少一个盲孔并在基底设置有至少一个盲孔的一侧设置第一凸起状结构；在压力传感器主体远离衬底的一侧设置基底；对基底进行减薄处理，其中，第一凸起状结构在阻挡层上的位置与压力传感器主体的位置对应。

在某些实施例中，压力传感器主体包括靠近阻挡层设置的压力传感器敏感膜，压力传感器主体的内部设置有空腔，空腔位于压力传感器敏感膜的下方。

本申请实施例提供了一种压力传感器及其制造方法，通过在阻挡层和压力传感器主体之间设置凸起状结构，可以限制梁结构在朝向阻挡层的方向上的位移，从而可以在压力传感器受到冲击作用力时，有效防止因梁结构在朝向阻挡层的方向上的位移过大而引起的梁结构的断裂，因此可以有效地提高压力传感器的可靠性和抗冲击性。

附图说明

图1所示为本申请一实施例提供的压力传感器的断面示意图。

图2所示为本申请一实施例提供的压力传感器的衬底部分的俯视图。

图3所示为本申请一实施例提供的压力传感器的阻挡层的仰视图。

图4所示为本申请另一实施例提供的压力传感器的断面示意图。

图5所示为本申请另一实施例提供的压力传感器的阻挡层的仰视图。

图6所示为本申请另一实施例提供的压力传感器的阻挡层的仰视图。

图7所示为本申请另一实施例提供的压力传感器的断面示意图。

图8所示为本申请一实施例提供的压力传感器的制造方法的流程示意图。

图9所示为本申请另一实施例提供的压力传感器的制造方法的流程示意图。

图10a至图10c所示为图4实施例提供的压力传感器的制造方法中各步骤对应的器件结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

压阻效应是半导体晶体材料在某一方向受力产生变形时材料的电阻率发生变化的现象。在压力传感器的膜区制成由四个电阻组成的惠斯通电桥，在压力作用下，膜产生形变，导致组成惠斯通电桥的四个电阻的阻值产生改变，使得压力传感器输出和压力相对应的电信号。

压阻原理决定了感压薄膜对于封装以及外界环境变化所引入的应力是敏感的。例如，芯片在封装或组装过程中产生的应力，以及因不同材料之间的热膨胀系数不同而产生的应力，会通过衬底传递到感压薄膜，使得器件性能发生漂移。尤其在一些特定应用中，如高度计、无人机等，其对压力传感器的精度及温度敏感性要求很高，其必须要求在不同的高度、天气条件下精确测量高度和控制无人机的姿态。有的技术方案采用具有应力释放结构的压力传感器，以最大化减小应力对产品的影响。

但是，上述的压力传感器是通过悬臂梁、弯曲梁或弹簧梁等技术手段实现应力释放，其可靠性欠佳，比如压力传感器在组装、运输、跌落等过程中发生震动，其悬臂梁、弯曲梁或弹簧梁会因形变过大，发生断裂，导致产品失效。

因此，需要提出一种高可靠性、可抗冲击性的压力传感器。

图1所示为本申请一实施例提供的压力传感器100的断面示意图。如图1所示，该压力传感器100包括衬底110、压力传感器主体120、第一梁结构130以及阻挡层140。

衬底110中设置有收容腔111，压力传感器主体120设置在收容腔111中。第一梁结构130设置在收容腔111中，并连接压力传感器主体120与衬底110，使得压力传感器主体120悬浮于收容腔111中。阻挡层140设置在压力传感器主体120远离衬底110的一侧，阻挡层140靠近衬底110的表面上设置有第一凸起状结构141。

第一凸起状结构141可用于限制第一梁结构130在朝向阻挡层140的方向上的位移，避免第一梁结构130因变形过大而断裂。

在一实施例中，第一凸起状结构141在阻挡层140上的位置与压力传感器主体120的位置对应。

结合图1和图2，衬底110与压力传感器主体120之间可以通过第一梁结构130连接，使得压力传感器主体120可以悬浮在收容腔111中以感应外界压强(如气压或液压等)的变化。第一梁结构130的形状可以是直线状、折线状或曲线状。

进一步地，在一实施例中，压力传感器100还包括第二梁结构150。第二梁结构150设置在收容腔111中，并连接压力传感器主体120与衬底110，第一梁结构130和第二梁结构150对称分布在压力传感器主体120与衬底110之间。

具体地，第一梁结构130和第二梁结构150可以关于压力传感器主体120的中心呈对称分布，即第一梁结构130围绕压力传感器主体120的中心旋转180度，可以与第二梁结构150重合。因此设置对称分布的梁结构可以使得压力传感器主体120具有良好的结构稳定性，从而提高器件的可靠性。这里，梁结构的数量可以根据需要设置为更多个，本申请实施例对此不做限制。

衬底110可以是硅衬底，阻挡层140可以是由硅、玻璃或其他材料制备而成，第一凸起状结构141可以是由氧化硅、氮化硅、金属、树脂等材料制备而成。这里，阻挡层140可以防止外界异物落在压力传感器主体120的表面，影响器件测量结果的准确度。第一凸起状结构141可以起到限位作用，避免第一梁结构130在朝向阻挡层140的方向上产生过大的变形量，进而避免第一梁结构130断裂。

例如，当第一梁结构130和压力传感器主体120共同向远离衬底110的方向移动时，第一凸起状结构141可以限制压力传感器主体120在朝向阻挡层140的方向上的位移，进而限制第一梁结构130在朝向阻挡层140的方向上的位移，从而可以有效防止因第一梁结构130在朝向阻挡层140的方向上的位移过大而引起的第一梁结构130的断裂。

当压力传感器100进一步包括第二梁结构150时，第一凸起状结构141可以限制第一梁结构130和第二梁结构150在朝向阻挡层140的方向上的位移，避免两者的断裂。

可选地，在其他实施例中，第一凸起状结构可以设置在压力传感器主体靠近阻挡层的表面上。具体地，第一凸起状结构可以设置在压力传感器主体的边缘位置。这样，当第一梁结构和压力传感器主体共同向远离衬底的方向移动时，第一凸起状结构也向远离衬底的方向移动，其碰到阻挡层后可以有效地限制第一梁结构的位移，避免第一梁结构因变形过大而断裂。此外，第一凸起状结构设置在压力传感器主体的边缘位置还可以避免其干扰压力传感器主体中间的感应区域。

梁结构可以起到一定的应力释放的作用，但是在产品组装、运输和跌落等过程中，可能会产生较大的冲击力，由于梁结构比较软，在冲击力的作用下会产生较大的形变位移。特别是梁结构与压力传感器主体120连接的部分以及梁结构与衬底110连接的部分，会产生较大的形变，容易出现断裂的现象。

本申请实施例提供了一种压力传感器，通过在阻挡层和压力传感器主体之间设置凸起状结构，可以限制梁结构在朝向阻挡层的方向上的位移，从而可以在压力传感器受到冲击作用力时，有效防止因梁结构在朝向阻挡层的方向上的位移过大而引起的梁结构的断裂，因此可以有效地提高压力传感器的可靠性和抗冲击性。

在一实施例中，压力传感器主体120内部有空腔121，且压力传感器主体120包括靠近阻挡层140设置的压力传感器敏感膜122，空腔121位于压力传感器敏感膜122的下方。具体地，压力传感器主体120可包括第一部分和第二部分，第二部分即为压力传感器敏感膜。在制备过程中，可以先在第一部分上设置开孔，然后在该开孔上覆盖压力传感器敏感膜，压力传感器敏感膜密封该开孔使其成为空腔。位于空腔上的压力传感器敏感膜可以感应外界压强(如气压或液压等)的变化。当空腔121近似真空时，压力传感器100为绝压压力传感器。衬底110的边缘位置设置有连接层160，对应地，阻挡层140的边缘位置设置有连接层170，衬底110与阻挡层140通过连接层160和连接层170连接在一起。连接层160和连接层170的材质可以是树脂类材料或金属材料。当连接层的材质为树脂类材料时，可以是环氧树脂、SU8胶或其他树脂类材料。当连接层的材质为金属材料时，可以是金、铝或其他金属材料。衬底110上可以设置有至少一个焊盘180。压力传感器主体120的表面可以设置有金属层(图1中未示出)，第一梁结构130和第二梁结构150的表面可以设置有金属走线(图1中未示出)，压力传感器主体120表面的金属层可以通过第一梁结构130和第二梁结构150表面的金属走线连接至对应的焊盘180。衬底110与阻挡层140之间的连接方式可以是金属共熔键合或胶体粘接。

根据本申请一实施例，阻挡层140的中间位置上设置有至少一个通孔142，第一凸起状结构141在阻挡层140上的位置与压力传感器主体120的边缘位置对应。

通孔142的形状可以是矩形、圆形、菱形或其他形状。通孔142设置在阻挡层140的中间位置，可以使得通孔142与压力传感器主体120的中间位置或大部分区域直接对应，这样，压力传感器主体120可以更好地感应外界压强或压力的变化，提高检测结果的准确度。

如图2所示，压力传感器主体120的俯视图为矩形。第一凸起状结构141在阻挡层140上的位置与压力传感器主体120的边缘位置对应，可以是指，第一凸起状结构141与压力传感器主体120的某一条边对应。这样，当梁结构和压力传感器主体120共同向远离衬底110的方向移动时，第一凸起状结构141可以有效地保护梁结构，避免其断裂。因为，如果第一凸起状结构141设置在阻挡层140靠近中间的位置，可能会出现压力传感器主体120的中间部分被第一凸起状结构141阻挡而其边缘部分继续向远离衬底110的方向移动的现象，这样有可能导致梁结构的断裂。所以，第一凸起状结构141在阻挡层140上的位置与压力传感器主体120的边缘位置对应，可以有效地保护梁结构，避免其断裂。例如，第一凸起状结构141在阻挡层140上的位置与压力传感器主体120的靠近梁结构(第一梁结构130和/或第二梁结构150)的边缘位置对应。

当然，压力传感器主体120的俯视图还可以是圆形、菱形或其他形状，第一凸起状结构141的个数可以是一个或多个，且其在阻挡层140上的位置可以是其他合适的位置，本申请实施例对此不作限制。

根据本申请一实施例，第一凸起状结构141在阻挡层140上沿着第一梁结构130的延伸方向分布。

具体地，第一凸起状结构141可以是长条状，其可以设置在靠近第一梁结构130的位置，且其延伸方向与第一梁结构130的延伸方向一致，或与第一梁结构130的一部分的延伸方向一致。这样，第一凸起状结构141可以有效地保护第一梁结构130，防止第一梁结构130因变形过大而断裂。

可选地，第一凸起状结构141包括多个凸起点，多个凸起点在阻挡层140上沿着第一梁结构130的延伸方向分布。

具体地，多个凸起点可以设置在靠近第一梁结构130的位置，且多个凸起点沿着第一梁结构130的延伸方向间隔分布，或沿着第一梁结构130的一部分的延伸方向间隔分布。这样，多个凸起点可以有效地保护第一梁结构130，防止第一梁结构130因变形过大而断裂，同时还可以节约材料并实现器件的轻量化。

根据本申请一实施例，如图3所示，至少一个通孔142包括多个通孔142，多个通孔142呈矩阵排布。

具体地，通过设置多个通孔142可以减小每个通孔142的尺寸，从而可以有效地阻挡外界异物掉落在压力传感器主体120的表面上，且多个通孔142可以减轻整个压力传感器的重量，实现器件的轻量化。此外，多个通孔142位于阻挡层140的中间位置且呈矩阵排布，可以提高器件的结构稳定性。

根据本申请一实施例，压力传感器主体120的底面与收容腔111的底面之间的距离大于或等于4微米且小于或等于6微米。

具体地，当压力传感器主体120的底面与收容腔111的底面之间的距离过大时，将难以限制梁结构和压力传感器主体120在朝向衬底110方向上的位移，可能会出现梁结构断裂的情况。当压力传感器主体120的底面与收容腔111的底面之间的距离过小时，将难以实现应力的释放。因此，将压力传感器主体120的底面与收容腔111的底面之间的距离限制在一定范围内，可以有效地释放应力并提高器件的可靠性。如，压力传感器主体120的底面与收容腔111的底面之间的距离大于或等于4微米且小于或等于6微米。

如图1所示，压力传感器主体120的底面与收容腔111的底面均为不平坦的表面，这是由刻蚀或腐蚀工艺导致的。在这种情况下，压力传感器主体120的底面与收容腔111的底面之间的距离，可以是指两者之间的平均距离，或者是两者之间的最小距离。

图4所示为本申请另一实施例提供的压力传感器200的断面示意图。图4所示的压力传感器200与图1所示的压力传感器100类似，为避免重复，相同之处不再赘述，此处着重描述不同之处。如图4所示，该压力传感器200包括衬底210、压力传感器主体220、第一梁结构230以及阻挡层240。

衬底210中设置有收容腔211，压力传感器主体220内部有空腔221，阻挡层240的中间位置上设置有多个通孔242。衬底210的边缘位置设置有连接层260，对应地，阻挡层240的边缘位置设置有连接层270。阻挡层240靠近衬底210的表面上设置有第一凸起状结构241和第二凸起状结构243，第一凸起状结构241和第二凸起状结构243分别位于第一梁结构230的两侧。

具体地，第一凸起状结构241在阻挡层240上的位置与压力传感器主体220的靠近第一梁结构230的边缘位置对应。即如图4所示，第一凸起状结构241位于第一梁结构230的右侧(靠近压力传感器主体220的一侧)，其可以有效限制压力传感器主体220在朝向阻挡层240方向上的位移，进而有效地限制第一梁结构230在朝向阻挡层240方向上的位移。第二凸起状结构243位于第一梁结构230的左侧(远离压力传感器主体220的一侧)，其可以有效限制压力传感器主体220在斜上方向上的位移，即可以有效限制压力传感器主体220同时在向上和向左方向上的位移。第二凸起状结构243可以与第一梁结构230和衬底210之间的空隙对应，也可以与衬底210靠近第一梁结构230的边缘位置对应。

进一步地，压力传感器200还包括第二梁结构250，第一梁结构230和第二梁结构250对称分布在压力传感器主体220与衬底210之间。阻挡层240靠近衬底220的表面上还设置有第三凸起状结构244，第三凸起状结构244在阻挡层240上的位置与压力传感器主体220的位置对应，第一凸起状结构241与第一梁结构230对应，第三凸起状结构244与第二梁结构250对应。第一凸起状结构241可以保护第一梁结构230，防止其断裂，第三凸起状结构244可以保护第二梁结构250，防止其断裂。第一凸起状结构241和第三凸起状结构244可以关于压力传感器主体220的中心呈对称分布，这样可以提高器件的结构稳定性。

此外，阻挡层240靠近衬底210的表面上还可以设置第四凸起状结构245，第三凸起状结构244和第四凸起状结构245分别位于第二梁结构250的两侧。

具体地，如图4所示，第三凸起状结构244位于第二梁结构250的左侧(靠近压力传感器主体220的一侧)，其可以有效限制压力传感器主体220在朝向阻挡层240方向上的位移，进而有效地限制第二梁结构250在朝向阻挡层240方向上的位移。第四凸起状结构245位于第二梁结构250的右侧(远离压力传感器主体220的一侧)，其可以有效限制压力传感器主体220在斜上方向上的位移，即可以有效限制压力传感器主体220同时在向上和向右方向上的位移。第四凸起状结构245可以与第二梁结构250和衬底210之间的空隙对应，也可以与衬底210靠近第二梁结构250的边缘位置对应。

第二凸起状结构243和第四凸起状结构245可以关于压力传感器主体220的中心呈对称分布，这样可以进一步提高器件的结构稳定性，同时可以有效地保护第一梁结构230和第二梁结构250，避免两者发生断裂。

如图5所示，第一凸起状结构241和第二凸起状结构243在阻挡层240上沿着第一梁结构230的延伸方向分布。第三凸起状结构244和第四凸起状结构245在阻挡层240上沿着第二梁结构250的延伸方向分布。凸起状结构在阻挡层240上沿着对应梁结构的延伸方向分布，可以是指，凸起状结构的走向与对应的梁结构的走向(或部分走向)一致。通过将凸起状结构的走向设置成与对应的梁结构的走向一致，可以有效地限制梁结构的位移，避免梁结构的断裂。例如，第一梁结构230和第二梁结构250可以为弯折梁，每个弯折梁可以包括两段(可以参考图2中的第一梁结构130和第二梁结构150)，对应地，如图5所示，第一凸起状结构241的个数可以为两个，分别沿着弯折梁的每段分布。同理，第二凸起状结构243、第三凸起状结构244和第四凸起状结构245的个数也可分别为两个。

可选地，在其他实施例中，第二凸起状结构、第三凸起状结构和第四凸起状结构也可以设置在压力传感器主体靠近阻挡层的表面的边缘位置。当然，也可以同时在压力传感器主体靠近阻挡层的表面以及阻挡层靠近衬底的表面上设置凸起状结构。

图6所示为本申请另一实施例提供的压力传感器的阻挡层340的仰视图。图6所示的阻挡层340与图5所示的阻挡层240类似，为避免重复，相同之处不再赘述，此处着重描述不同之处。如图6所示，该阻挡层340的中间位置上设置有多个通孔342，阻挡层340的边缘位置设置有连接层370。阻挡层340靠近衬底的表面上设置有第一凸起状结构、第二凸起状结构、第三凸起状结构和第四凸起状结构。第一凸起状结构和第二凸起状结构分别位于第一梁结构的两侧，第三凸起状结构和第四凸起状结构分别位于第二梁结构的两侧。

第一凸起状结构包括多个凸起点341，多个凸起点341在阻挡层340上沿着第一梁结构的延伸方向分布。与第一凸起状结构类似，第二凸起状结构包括多个凸起点343，第三凸起状结构包括多个凸起点344，第四凸起状结构包括多个凸起点345，多个凸起点在阻挡层340上沿着对应的梁结构的延伸方向分布。多个凸起点在阻挡层340上沿着对应的梁结构的延伸方向分布，可以是指，多个凸起点的走向与对应的梁结构的走向(或部分走向)一致。通过将多个凸起点的走向设置成与对应的梁结构的走向一致，可以有效地限制梁结构的位移，避免梁结构的断裂。此外将凸起状结构设置成间隔分布的多个凸起点，可以节约材料，实现器件的轻量化。

图7所示为本申请另一实施例提供的压力传感器400的断面示意图。图7所示的压力传感器400与图1所示的压力传感器100类似，为避免重复，相同之处不再赘述，此处着重描述不同之处。如图7所示，该压力传感器400包括衬底410、压力传感器主体420、第一梁结构430以及阻挡层440。

衬底410中设置有收容腔411，阻挡层440的边缘位置上设置有至少一个通孔442。阻挡层440靠近衬底410的表面上设置有第一凸起状结构441，第一凸起状结构441在阻挡层440上的位置与压力传感器主体420的中间位置对应。或者，第一凸起状结构441在阻挡层440上的位置与压力传感器主体420的边缘位置对应，即靠近通孔442的位置。

通孔442设置在阻挡层440的边缘位置，可以有效地避免外界异物通过通孔442掉落在压力传感器主体420的表面上而对测量结果产生干扰。通孔442的个数可以是一个或多个，例如，通孔442的个数为两个，两个通孔442分别设置在阻挡层440的两端，这样可以维持阻挡层440的结构稳定性。

第一凸起状结构441可以是长条状，或者第一凸起状结构441可以包括多个间隔分布的凸起点。第一凸起状结构441的厚度可以根据实际需要进行设置，以保证可以有效地限制压力传感器主体420在朝向阻挡层440方向上的位移，这样可以有效地限制梁结构在朝向阻挡层440方向上的位移，避免梁结构的断裂。

图8所示为本申请一实施例提供的压力传感器的制造方法的流程示意图。如图8所示，该制造方法包括以下内容。

S810：在衬底内设置收容腔、压力传感器主体以及第一梁结构，其中，压力传感器主体和第一梁结构位于收容腔中，第一梁结构连接压力传感器主体与衬底，使得压力传感器主体悬浮于收容腔中。

具体地，在衬底内设置收容腔、压力传感器主体以及第一梁结构的过程，可以通过刻蚀、腐蚀以及外延单晶硅工艺相结合的方法实现。

S820：在压力传感器主体远离衬底的一侧设置阻挡层，其中，阻挡层和压力传感器主体之间设置有第一凸起状结构。

在一实施例中，阻挡层靠近衬底的表面上设置有第一凸起状结构，第一凸起状结构在阻挡层上的位置与压力传感器主体的位置对应。

可选地，在其他实施例中，第一凸起状结构可以设置在压力传感器主体靠近阻挡层的表面上。

具体地，第一凸起状结构可以起到限位作用，可以限制压力传感器主体在朝向阻挡层的方向上的位移，进而限制第一梁结构在朝向阻挡层的方向上的位移，从而可以有效防止因第一梁结构在朝向阻挡层的方向上的位移过大而引起的第一梁结构的断裂。

本实施例中的衬底、阻挡层、第一凸起状结构的材质可以参见上述图1至图7实施例中的描述，为避免重复，此处不再赘述。

本申请实施例提供了一种压力传感器的制造方法，通过在阻挡层和压力传感器主体之间设置凸起状结构，可以限制梁结构在朝向阻挡层的方向上的位移，从而可以在压力传感器受到冲击作用力时，有效防止因梁结构在朝向阻挡层的方向上的位移过大而引起的梁结构的断裂，因此可以有效地提高压力传感器的可靠性和抗冲击性。

在一实施例中，第一凸起状结构在阻挡层上的位置与压力传感器主体靠近第一梁结构的边缘位置对应，这样可以有效防止第一梁结构的断裂。

在一实施例中，阻挡层上可以进一步设置有第二凸起状结构，第一凸起状结构和第二凸起状结构分别位于第一梁结构的两侧。

在一实施例中，衬底内可进一步设置有第二梁结构，阻挡层上可进一步设置有第三凸起状结构和第四凸起状结构，第三凸起状结构和第四凸起状结构分别位于第二梁结构的两侧，这样可以有效防止第二梁结构的断裂。

这里，第一凸起状结构、第二凸起状结构、第三凸起状结构和第四凸起状结构的形状和分布方式，可以参见上述图1至图7实施例中的描述，为避免重复，此处不再赘述。

根据本申请一实施例，压力传感器的制造方法还包括：在基底上设置至少一个通孔并在基底的一侧设置第一凸起状结构，以形成阻挡层，其中，第一凸起状结构在阻挡层上的位置与压力传感器主体的位置对应。

具体地，通孔的个数和分布方式可以参见上述图1至图7实施例中的描述，为避免重复，此处不再赘述。

根据本申请一实施例，如图9所示，在压力传感器主体远离衬底的一侧设置阻挡层包括以下内容。

S821：在基底上设置至少一个盲孔并在基底设置有至少一个盲孔的一侧设置第一凸起状结构。

具体地，基底的材质可以是硅、玻璃或其他材料。如图10a-10b所示，可以在基底10上刻蚀至少一个盲孔11，并在基底10刻蚀有盲孔11的一侧设置第一凸起状结构12以及连接层13。连接层的材质可以参见上述图1至图7实施例中的描述，为避免重复，此处不再赘述。

进一步地，可以在基底10刻蚀有盲孔11的一侧设置第二凸起状结构14、第三凸起状结构15以及第四凸起状结构16。

S822：在压力传感器主体远离衬底的一侧设置基底。

具体地，将设置有盲孔、凸起状结构以及连接层的基底与衬底连接。如图10c所示，衬底20靠近基底10的一侧设置有连接层21，衬底20和基底10之前通过连接层13和连接层21连接。衬底20与基底10之间的连接方式可以是金属共熔键合或胶体粘接。

S823：对基底进行减薄处理，其中，第一凸起状结构在阻挡层上的位置与压力传感器主体的位置对应。

具体地，可以采用减薄工艺或刻蚀工艺，使得盲孔变为通孔。

通过本申请实施例提供的压力传感器的制造方法，可以获得上述图1至图7所示实施例中任一实施例的压力传感器，压力传感器的具体结构可以参见上文的描述。

上述所有可选技术方案，可采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者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“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种压力传感器，其特征在于，包括：

衬底，所述衬底中设置有收容腔；

压力传感器主体，设置在所述收容腔中；

第一梁结构，设置在所述收容腔中，并连接所述压力传感器主体与所述衬底，使得所述压力传感器主体悬浮于所述收容腔中；

阻挡层，设置在所述压力传感器主体远离所述衬底的一侧，所述阻挡层靠近所述衬底的表面上设置有第一凸起状结构。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述第一凸起状结构在所述阻挡层上的位置与所述压力传感器主体的位置对应。

3.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述阻挡层的中间位置上设置有至少一个通孔，所述第一凸起状结构在所述阻挡层上的位置与所述压力传感器主体的边缘位置对应。

4.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，所述至少一个通孔包括多个通孔，所述多个通孔呈矩阵排布。

5.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述阻挡层的边缘位置上设置有至少一个通孔，所述第一凸起状结构在所述阻挡层上的位置与所述压力传感器主体的中间位置对应。

6.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述阻挡层靠近所述衬底的表面上还设置有第二凸起状结构，所述第一凸起状结构和所述第二凸起状结构分别位于所述第一梁结构的两侧。

7.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述第一凸起状结构在所述阻挡层上沿着所述第一梁结构的延伸方向分布。

8.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述第一凸起状结构包括多个凸起点，所述多个凸起点在所述阻挡层上沿着所述第一梁结构的延伸方向分布。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器主体的底面与所述收容腔的底面之间的距离大于或等于4微米且小于或等于6微米。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的压力传感器，其特征在于，还包括第二梁结构，设置在所述收容腔中，并连接所述压力传感器主体与所述衬底，所述第一梁结构和所述第二梁结构对称分布在所述压力传感器主体与所述衬底之间。

11.根据权利要求10所述的压力传感器，其特征在于，所述阻挡层靠近所述衬底的表面上设置有第三凸起状结构，所述第三凸起状结构在所述阻挡层上的位置与所述压力传感器主体的位置对应，所述第一凸起状结构与所述第一梁结构对应，所述第三凸起状结构与所述第二梁结构对应。

12.根据权利要求11所述的压力传感器，其特征在于，所述阻挡层靠近所述衬底的表面上还设置有第四凸起状结构，所述第三凸起状结构和所述第四凸起状结构分别位于所述第二梁结构的两侧。

13.根据权利要求1至8中任一项所述的压力传感器，其特征在于，所述压力传感器主体包括靠近所述阻挡层设置的压力传感器敏感膜，所述压力传感器主体的内部设置有空腔，所述空腔位于所述压力传感器敏感膜的下方。

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