一种高温大量程硅-蓝宝石压力传感器结构

摘要

本发明提出了一种高温大量程硅‑蓝宝石压力传感器结构，包括钛合金壳体、两个钛合金膜片、连接柱体、蓝宝石膜片、单晶硅应变电阻和金属引线。其中一个钛合金膜片与蓝宝石膜片通过真空烧结的方式结合在一起，形成压力传感器的敏感元件。在蓝宝石膜片上，通过异质外延的方式生长出一层0.1‑0.5μm的单晶硅薄膜。在外延膜上采用半导体平面工艺加工出单晶硅应变电阻，这些电阻组成惠斯顿电桥。另一个钛合金膜片下方连接一个柱体，柱体下表面加工出球形凹面，与蓝宝石膜片变形时完全贴合，无载荷作用时与蓝宝石膜片保持5‑10μm的间距。本发明上下膜片组成分离式的双膜片结构，在测量小量程压力的时候具有高灵敏度的优点，同时也可以用于大量程压力的测量。