一种双谐振子硅微压力传感器及其制作方法

摘要

一种双谐振子硅微压力传感器及其制作方法，涉及传感器。提供一种具有高品质因子、良好热匹配性和低残余应力的双谐振子硅微压力传感器及其制作方法。所述传感器由下至上依次设有应力隔离块、压力敏感座、谐振体、真空封装帽和电极。由于设有双谐振子，双谐振子在工作时两者反向振动，使谐振结构在振动时有固定的重心，沿每个支承连接轴线的力矩总和为零，每个振动周期消耗的能量会大大减小，谐振结构的品质因子得到较大提高。硅材料的使用使整个传感器主体结构的热膨胀相匹配，大大降低了谐振频率的温度系数，为传感器获得高测量精度奠定基础。由于在压力敏感座底部设有带导气孔的应力隔离块，显著降低了封装过程中产生的残余应力。

主权项

一种双谐振子硅微压力传感器，其特征在于：由下至上依次设有应力隔离块、压力敏感座、谐振体、真空封装帽和电极；所述电极粘附在真空封装帽的上方，包括驱动电极、偏压电极和检测电极；应力隔离块设有中心通孔，该中心通孔为导气孔，应力隔离块设有缩径式的应力隔离环，应力隔离环与导气孔同轴；压力敏感座与应力隔离块上表面连接且与所述导气孔正对；谐振体设有边框，2个配重块，2个应力传递块、2个谐振子，以及2个驱动电极锚点、1个偏压电极锚点和1个检测电极锚点；所述边框、2个配重块和2个应力传递块均与压力敏感座上表面连接，2个配重块对称位于边框的左右两内侧，2个应力传递块左右对称设于2个上下平行的谐振子的两端，2个应力传递块均通过各自热应力释放区分别与第一谐振子和第二谐振子相连；2个驱动电极锚点分别设在第一谐振子和第二谐振子的上下两侧，偏压电极锚点位于2个驱动电极锚点的左右两侧且上下两端分别与边框和谐振子相连，检测电极锚点位于第一谐振子与第二谐振子之间；所述边框、驱动电极锚点、偏压电极锚点和检测电极锚点的上表面均与真空封装帽的下表面连接；真空封装帽设有位于驱动电极锚点上方的驱动电极锚点互连孔、位于驱动偏压电极锚点上方的偏压互连孔和位于检测电极锚点上方的检测电极锚点互连孔；所述驱动电极、偏压电极和检测电极分别通过驱动电极锚点互连孔、偏压互连孔和检测电极锚点互连孔与驱动电极锚点、偏压电极锚点和检测电极锚点电连接。