【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及mems传感器技术，具体涉及一种具有应力隔离结构的mems压力传感器及其制备方法。
技术介绍
1、mems压力传感器是一种基于微机电系统(mems)技术制造的压力传感器，具有体积小、精度高、功耗低和可靠性高的特点。mems压力传感器广泛应用于汽车、医疗、航空航天等领域，可以实现对压力的实时监测，提高生产效率和产品质量。
2、封装是mems压力传感器研发过程中最重要的环节之一，封装不仅是传感器小型化的关键，而且在传感器中起到机械支撑、电气连接、环境保护等作用，使得mems压力传感器在各种测量环境中稳定和可靠。
3、封装通常涉及多种材料的连接如硅基芯片、金属、胶水和塑封树脂等，由于封装材料之间热膨胀系数不匹配，不可避免的会引入残余应力，这将造成mems压力传感器输出信号的漂移，同时封装应力随时间逐渐变化，严重影响mems压力传感器的可靠性和长期稳定性。
4、降低封装应力是实现mems传感器高性能和高稳定性的关键要素，优化封装结构是降低封装应力中最常用的方法。专利《应力隔离装置封装和制造方法》(申请号202210365822.4)如图1所示，采用了一种悬臂梁结构可有效地将敏感芯片和封装外壳进行隔离，降低封装应力，专利《一种减小灌封应力的加速度传感器结构及制备方法》(申请号201710688342.0)中提出一种上下交错的环形槽结构，将敏感芯片与封装外壳弹性连接，从而降低封装应力。上述方法虽然能降低封装应力，但不能实现封装应力的完全隔离，同时以增加传感器芯片尺寸或工艺难度为代价，不利于m
技术实现思路
1、针对现有技术存在的缺陷和不足，本专利技术的目的是提供一种具有应力隔离结构的mems压力传感器及其制备方法，该结构不仅可以实现封装应力的完全隔离，而且对压力传感器芯片整体尺寸影响较小，同时加工工艺简单，产品的可靠性、一致性好，可以实现批量制造。
2、本专利技术采用的具体方案为：
3、在压力传感器芯片敏感膜外围设计隔离槽使得敏感膜与芯片上有封装材料的区域完全隔离，敏感膜区结构处于悬空状态，敏感膜通过偏置的悬臂梁或折叠梁结构与芯片整体相连，二者厚度相同，但略小于芯片整体厚度，金属连线通过偏置悬臂梁或折叠梁结构引出，敏感膜上的压敏电阻构成惠斯通全桥电路。
4、上述方案中，敏感区结构通过偏置悬臂梁或折叠梁与芯片整体相连，实现完全隔离。
5、上述方案中，敏感区结构和偏置悬臂梁或折叠梁厚度相同，但略小于芯片整体尺寸，使得敏感区域底面高于芯片整体，保证敏感区结构处于悬空状态。
6、上述方案中，压敏电阻构成惠斯通全桥电路，金属连线通过悬臂梁或折叠梁结构引出，金属pad分布在芯片两个角上，保证封装时塑封树脂可以完全覆盖。
7、本专利技术另一目的是提供所述封装应力隔离结构的mems压力传感器的制备方法，包括以下步骤：
8、1.硅片1正面光刻、刻蚀形成腔体；
9、2.硅片1正面淀积二氧化硅，与硅片2正面进行键合，形成键合片1；
10、3.键合片1正面减薄形成敏感膜片；
11、4.键合片1正面热氧化二氧化硅，进行光刻及p-、p+区域注入；
12、5.键合片1推进，正面淀积二氧化硅，进行光刻腐蚀形成接触孔；
13、6.键合片1正面溅射金属，光刻腐蚀形成电信号接口；
14、7.键合片1正面淀积氮化硅，进行光刻、刻蚀露出金属pad；
15、8.键合片1背面光刻、刻蚀，形成凹坑；
16、9.键合片1正面光刻、深刻蚀，形成隔离槽结构，使敏感区结构释放。
17、和现有技术相比，本专利技术具有下述优点：
18、本专利技术提出的偏置悬臂梁或折叠梁结构使得敏感膜区结构与封装外壳隔离，封装外壳产生的残余应力被完全隔离在敏感膜外，同时敏感区结构悬空，不与贴片胶水接触，因此避免了贴片胶水带来的残余应力影响，偏置悬臂梁或折叠梁厚度较大，因此可避免冲击振动对mems压力传感器敏感膜的影响，与传统的悬臂梁结构相比，偏置悬臂梁或折叠梁可以将封装应力完全隔离，且所需的空间较小，因此不会额外增加传感器芯片的尺寸，这使得加工成本大大降低的同时，提高了mems压力传感器的稳定性和可靠性，可广泛应用于各类压力传感器芯片封装。
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1.一种具有应力隔离结构的MEMS压力传感器，其特征在于，包括：封装外壳、金属引线、带隔离结构的芯片、粘片胶和金属框架；
2.根据权利要求1所述的具有应力隔离结构的MEMS压力传感器，其特征在于，所述压力敏感膜区与应力隔离结构厚度相同，小于芯片整体厚度。
3.根据权利要求1所述的具有应力隔离结构的MEMS压力传感器，其特征在于，所述压力敏感膜区处于悬空状态。
4.根据权利要求1所述的具有应力隔离结构的MEMS压力传感器，其特征在于，所述带隔离结构的芯片通过粘片胶和金属框架连接。
5.根据权利要求1所述的具有应力隔离结构的MEMS压力传感器，其特征在于，所述封装外壳采用塑封树脂实现压力传感器一体化封装。
6.一种具有应力隔离结构的MEMS压力传感器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种具有应力隔离结构的mems压力传感器，其特征在于，包括：封装外壳、金属引线、带隔离结构的芯片、粘片胶和金属框架；
2.根据权利要求1所述的具有应力隔离结构的mems压力传感器，其特征在于，所述压力敏感膜区与应力隔离结构厚度相同，小于芯片整体厚度。
3.根据权利要求1所述的具有应力隔离结构的mems压力传感器，其特征在于，所述压力敏感膜区处于悬...
【专利技术属性】
技术研发人员：周浩楠，何长运，李宋，张亚婷，
申请(专利权)人：北京智芯传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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