【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及氣體檢測(cè)裝置，更具體地，涉及一種mems芯片、及其制備方法及微機(jī)電氣體傳感器、氣體檢測(cè)裝置。
技術(shù)介紹
1、相關(guān)技術(shù)中，設(shè)備的氣體泄漏，會(huì)對(duì)我們的身體健康、生活質(zhì)量、生命安全和工業(yè)過(guò)程的運(yùn)行產(chǎn)生影響。例如，部分冷媒氣體具有易燃、易爆的特性，所以對(duì)此類(lèi)冷媒泄漏的實(shí)時(shí)檢測(cè)變得異常重要。
2、而目前一般采用的電容式氣體傳感器大多對(duì)環(huán)境(濕度、溫度、壓力)敏感，傳統(tǒng)電容式氣體傳感器多采用具有選擇性氣體吸附特性的介電材料(例如，高分子聚合物或金屬氧化物等)，而這些介電材料容易吸附空氣中水蒸氣而使電容變化，從而導(dǎo)致檢測(cè)誤差較大。
3、因此，需要提供一種新的技術(shù)方案，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)目的是提供一種mems芯片的新技術(shù)方案。
2、根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第一方面，提供了一種mems芯片。該mems芯片包括第一極板和第二極板，所述第一極板和所述第二極板之間形成空腔，所述空腔內(nèi)的介電質(zhì)為氣體，所述第一極板設(shè)有第一通氣孔，所述空腔通過(guò)所述第一通氣孔與外部連通；
3、其中，所述第一極板的機(jī)械諧振頻率遠(yuǎn)大于asic芯片向所述mems芯片發(fā)送電壓激勵(lì)的頻率，或所述第一極板的機(jī)械諧振頻率與asic芯片向所述mems芯片發(fā)送電壓激勵(lì)的頻率均為60khz～100khz。
4、可選地，所述第一極板和所述第二極板之間的距離為100nm～300nm。
5、可選地，所述第一極板和所述第二極板相對(duì)部分的尺寸小
6、可選地，所述第一極板的厚度為0.5um～1um，所述第一極板沿厚度方向設(shè)有所述第一通氣孔。
7、可選地，所述第一通氣孔的孔徑為0.2um～0.6um。
8、可選地，所述空腔的內(nèi)壁沉積有絕緣層，所述絕緣層的厚度為50nm～100nm。
9、可選地，所述mems芯片還包括基板，所述基板的厚度為200nm～500nm，所述第一極板和所述第二極板分別連接于所述基板相對(duì)的兩側(cè)。
10、可選地，所述基板上還設(shè)有溫度傳感器和/或加熱器。
11、根據(jù)本申請(qǐng)的第二方面，提供了一種mems芯片的制備方法，該制備方法包括：
12、提供基體，所述基體包括基板，所述基板相對(duì)的兩側(cè)分別設(shè)有第一極板和第二極板，所述第一極板設(shè)有第一通氣孔；
13、將所述第一極板和第二極板之間的基板進(jìn)行蝕刻，以在所述第一極板和所述第二極板之間形成空腔；
14、在所述第一極板的表面沉積密封層，用于密封所述第一通氣孔；
15、在所述基板上蝕刻出避讓孔，所述避讓孔內(nèi)適用于沉積焊盤(pán)；
16、在所述基板和/或所述第一極板的表面沉積鈍化層；
17、將所述第一極板的表面的多余的密封層進(jìn)行蝕刻，以使所述空腔通過(guò)所述第一通氣孔與外部連通。
18、根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第三方面，提供了一種微機(jī)電氣體傳感器。該微機(jī)電氣體傳感器包括asic芯片和上述實(shí)施例的mems芯片，所述asic芯片電連接于所述mems芯片。
19、根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第四方面，提供了一種氣體檢測(cè)方法，通過(guò)上述實(shí)施例的微機(jī)電氣體傳感器進(jìn)行檢測(cè)，所述氣體檢測(cè)方法包括：
20、待檢測(cè)氣體進(jìn)入mems芯片的空腔內(nèi)，所述空腔內(nèi)的氣體的介電常數(shù)發(fā)生變化，以使所述mems芯片的電容發(fā)生變化；
21、mems芯片將電容變化轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并輸送至asic芯片；
22、asic芯片接收模擬信號(hào)并進(jìn)行處理；
23、asci芯片向mems芯片發(fā)送電壓激勵(lì)，以使mems芯片的第一極板振動(dòng)，從而使mems芯片的電容發(fā)生變化。
24、根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的第五方面，提供了一種氣體檢測(cè)裝置。該氣體檢測(cè)裝置包括上述實(shí)施例的微機(jī)電氣體傳感器。
25、可選地，氣體檢測(cè)裝置還包括殼體，所述殼體設(shè)有第二通氣孔，所述微機(jī)電氣體傳感器設(shè)于所述殼體內(nèi)。
26、可選地，氣體檢測(cè)裝置還包括壓力傳感器和/或濕度傳感器，所述壓力傳感器和/或濕度傳感器設(shè)置于所述殼體內(nèi)。
27、本申請(qǐng)的一個(gè)技術(shù)效果在于，mems芯片的第一極板第二極板形成可變電容器，可變電容器的空腔中介電質(zhì)為氣體，當(dāng)待檢測(cè)的氣體從第一通氣孔進(jìn)入到空腔內(nèi)，可變電容器的電容發(fā)生變化，檢測(cè)誤差較小，以提高使用本專(zhuān)利技術(shù)mems芯片的微機(jī)電氣體傳感器的檢測(cè)靈敏度。
28、通過(guò)以下參照附圖對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本專(zhuān)利技術(shù)的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種MEMS芯片，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS芯片，其特征在于，所述第一極板和所述第二極板之間的距離為100nm～300nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS芯片，其特征在于，所述第一極板和所述第二極板相對(duì)部分的尺寸小于或等于200μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS芯片，其特征在于，所述第一極板的厚度為0.5um～1um，所述第一極板沿厚度方向設(shè)有所述第一通氣孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS芯片，其特征在于，所述第一通氣孔的孔徑為0.2um～0.6um。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS芯片，其特征在于，所述空腔的內(nèi)壁沉積有絕緣層，所述絕緣層的厚度為50nm～100nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS芯片，其特征在于，所述MEMS芯片還包括基板，所述基板的厚度為200nm～500nm，所述第一極板和所述第二極板分別連接于所述基板相對(duì)的兩側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的MEMS芯片，其特征在于，所述基板上還設(shè)有溫度傳感器和/或加熱器。
9.一種
10.一種微機(jī)電氣體傳感器，其特征在于，包括ASIC芯片和如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的MEMS芯片，所述ASIC芯片電連接于所述MEMS芯片。
11.一種氣體檢測(cè)方法，其特征在于，所述氣體檢測(cè)方法包括：
12.一種氣體檢測(cè)裝置,其特征在于，包括如權(quán)利要求10所述微機(jī)電氣體傳感器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣體檢測(cè)裝置,其特征在于，還包括殼體，所述殼體設(shè)有第二通氣孔，所述微機(jī)電氣體傳感器設(shè)于所述殼體內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氣體檢測(cè)裝置,其特征在于，還包括壓力傳感器和/或濕度傳感器，所述壓力傳感器和/或濕度傳感器設(shè)置于所述殼體內(nèi)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種mems芯片，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mems芯片，其特征在于，所述第一極板和所述第二極板之間的距離為100nm～300nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mems芯片，其特征在于，所述第一極板和所述第二極板相對(duì)部分的尺寸小于或等于200μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mems芯片，其特征在于，所述第一極板的厚度為0.5um～1um，所述第一極板沿厚度方向設(shè)有所述第一通氣孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mems芯片，其特征在于，所述第一通氣孔的孔徑為0.2um～0.6um。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mems芯片，其特征在于，所述空腔的內(nèi)壁沉積有絕緣層，所述絕緣層的厚度為50nm～100nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mems芯片，其特征在于，所述mems芯片還包括基板，所述基板的厚度為200nm～500nm，所述第一極...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄒泉波，宋青林，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：歌爾微電子股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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