【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及傳感器，特別是涉及一種壓阻式傳感器、壓阻傳感器結構及其制作方法。
技術介紹
1、puf（physically?unclonable?function，物理不可克隆功能）是一種基于硬件物理特性的安全技術，利用設備制造過程中自然產生的微小差異來生成唯一且難以復制的響應，以對硬件進行身份管理。每個puf設備的響應都是獨一無二的，無法被精確預測或復制，這使其在物聯(lián)網、嵌入式系統(tǒng)和云計算等領域均具有重要作用。
2、相關技術中，puf密鑰技術在某些大型移動終端設備上已經使用，如sram、dram，然而現(xiàn)有技術中缺乏在mems傳感器等小型器件的應用。
技術實現(xiàn)思路
1、本申請的一個優(yōu)勢在于提供一種可應用puf密鑰技術的壓阻式傳感器、壓阻傳感器結構制作方法以及壓阻式傳感器，通過調整兩個壓力模擬電極之間的電壓差，可模擬所述壓阻傳感器結構所受外界壓力的大小，并通過調整所述壓阻傳感器結構的驅動電壓，從而可用于生成puf技術所需的激勵-響應對，從而可在該壓阻式傳感器上實現(xiàn)puf密鑰技術。
2、基于此，為了實現(xiàn)本申請的上述至少一優(yōu)勢或其他優(yōu)點和目的，本申請?zhí)峁┝艘环N壓阻傳感器結構，包括：
3、第一襯底、設置于所述第一襯底下方的第二襯底，所述第二襯底的上表面設置有空腔，所述空腔上方的所述第一襯底區(qū)域形成有敏感薄膜；
4、設置于所述第一襯底的惠斯通電橋結構；
5、所述敏感薄膜朝向所述空腔的表面上設置有第一壓力模擬電極；
6、所述空
7、如此設置，可借助所述第一壓力模擬電極和第二壓力模擬電極，在所述空腔的表面施加不同的電壓，以模擬向所述壓阻傳感器結構施加不同的壓力，從而得到所述壓阻傳感器結構獨有的基于不同的激勵而輸出的對應的響應。
8、根據本申請的一個實施例，所述第一壓力模擬電極在所述第一襯底表面的投影，與所述第二壓力模擬電極在所述第一襯底表面的投影重合。
9、如此設置，可使在所述空腔的兩面施加電壓時，所述空腔內的電壓分布相對均勻，以防止電壓分布不均勻，而影響所述壓阻傳感器結構的正常使用的情況的發(fā)生，并且所述空腔內的電壓分布相對均勻還能夠減少局部位置電壓過大而導致的材料老化或損壞的情況的發(fā)生，相較于所述第一壓力模擬電極在所述第一襯底表面的投影，與所述第二壓力模擬電極在所述第一襯底表面的投影不重合的方案，本方案所提供的壓阻傳感器結構具有更高的穩(wěn)定性和更長的使用壽命。
10、根據本申請的一個實施例，所述壓阻傳感器結構還包括：
11、設置于所述第一襯底表面內的第一通孔，所述第一通孔內填充有導電材料；
12、設置于所述第一襯底上表面的第一電極引線，所述第一電極引線與所述第一通孔內的導電材料電連接，以引出所述第一壓力模擬電極。
13、根據本申請的一個實施例，所述壓阻傳感器結構還包括：
14、設置于所述第二襯底表面內的第二通孔，所述第二通孔內填充有導電材料；
15、設置于所述第二襯底下表面的第二電極引線，所述第二電極引線與所述第二通孔內的導電材料電連接，以引出所述第二壓力模擬電極。
16、如此設置，可借助所述第一通孔和所述第一電極引線引出所述第一壓力模擬電極，借助所述第二通孔和所述第二電極引線引出所述第二壓力模擬電極，從而能夠在所述第一電極引線和所述第二電極引線之間施加電壓，以借助所述第一壓力模擬電極和所述第二壓力模擬電極在所述空腔的兩面施加電壓，進而模擬在所述空腔的兩面施加壓力，從而得到所述壓阻傳感器結構基于不同的激勵所輸出的響應。
17、根據本申請的一個實施例，所述壓阻傳感器結構還包括：
18、設置于所述第一襯底與所述第一壓力模擬電極之間的第一絕緣層；
19、設置于所述第二襯底與所述第二壓力模擬電極之間的第二絕緣層；
20、設置于所述第一通孔側壁與所述導電材料之間的第三絕緣層；
21、設置于所述第二通孔側壁與所述導電材料之間的第四絕緣層。
22、如此設置，通過在所述第一襯底與所述第一壓力模擬電極之間設置所述第一絕緣層、在所述第二襯底與所述第二壓力模擬電極之間設置第二絕緣層、在所述第一通孔側壁與所述導電材料之間設置第三絕緣層以及在所述第二通孔側壁與所述導電材料之間設置第四絕緣層，能夠有效控制所述壓阻傳感器結構中的電流按照設計的回路流動，以防止所述壓阻傳感器結構中的電流不按照設計的回路流動，從而導致所述壓阻傳感器結構中的部分電路短路或斷路，進而影響壓阻傳感器結構的正常工作的情況的發(fā)生；還能防止所述壓阻傳感器結構中的電流不按照設計的回路流動而導致的所述電流流經的負載變大，進而增大所述壓阻傳感器結構的能量損耗的情況的發(fā)生；此外，本方案還能防止工作人員在制作或使用所述壓阻傳感器結構時，因為未設置所述第一絕緣層、所述第二絕緣層、所述第三絕緣層以及所述第四絕緣層而導致的觸電事故的發(fā)生。相較于不設置各個絕緣層的方案，本方案所提供的壓阻傳感器結構的穩(wěn)定性更高、整體能量的使用率更高，并且其安全性能也相對較好。
23、根據本申請的一個實施例，所述惠斯通電橋結構包括：設置于所述第一襯底的敏感薄膜區(qū)域上表面內的四個第一壓敏電阻，以及設置于所述第一襯底上表面的第三電極引線，所述第三電極引線電連接四個第一壓敏電阻；
24、或者，所述惠斯通電橋結構包括：設置于所述第一襯底的敏感薄膜區(qū)域上表面內的兩個第二壓敏電阻，設置于所述第一襯底的敏感薄膜區(qū)域下表面內的兩個第三壓敏電阻；
25、設置于所述第一襯底敏感薄膜區(qū)域的兩個第三通孔，所述第三通孔內填充有導電材料；
26、設置于所述第一襯底上表面的第四電極引線，設置于所述第一襯底下表面的第五電極引線，所述第四電極引線和第五電極引線與所述第三通孔內的導電材料電連接，且與所述兩個第二壓敏電阻和所述兩個第三壓敏電阻電連接，以構成一個惠斯通電橋；
27、所述第一壓力模擬電極與所述兩個第三壓敏電阻、所述第五電極引線均電性絕緣；
28、或者，所述惠斯通電橋結構包括，設置于所述第一襯底的敏感薄膜區(qū)域上表面的第一惠斯通電橋和設置于第一襯底的敏感薄膜區(qū)域下表面的第二惠斯通電橋。
29、如此設置，可根據實際應用的環(huán)境，而選擇性地將一個惠斯通電橋設置于所述第一襯底的敏感薄膜區(qū)域的上表面；或將一個惠斯通電橋中的部分結構設置于所述第一襯底的敏感薄膜區(qū)域上表面，并將一個惠斯通電橋中的其他部分結構設置于所述第一襯底的敏感薄膜區(qū)域下表面，又或是將兩個惠斯通電橋分別設置于所述敏感薄膜區(qū)域的上表面和下表面，相較于僅固定地設置一個惠斯通電橋的方案，本方案所提供的壓阻傳感器結構更具靈活性，能夠基于不同的使用環(huán)境，選擇不同的惠斯通電橋結構。
30、根據本申請的另一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N壓阻傳感器結構制作方法，包括：
31、提供第一襯底，在所述第一襯底上形成第一盲本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種壓阻傳感器結構，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的壓阻傳感器結構，其特征在于，所述第一壓力模擬電極在所述第一襯底表面的投影，與所述第二壓力模擬電極在所述第一襯底表面的投影重合。
3.根據權利要求2所述的壓阻傳感器結構，其特征在于，還包括：
4.根據權利要求3所述的壓阻傳感器結構，其特征在于，還包括：
5.根據權利要求4所述的壓阻傳感器結構，其特征在于，還包括：
6.根據權利要求1所述的壓阻傳感器結構，其特征在于，所述惠斯通電橋結構包括：設置于所述第一襯底的敏感薄膜區(qū)域上表面內的四個第一壓敏電阻，以及設置于所述第一襯底上表面的第三電極引線，所述第三電極引線電連接四個第一壓敏電阻；
7.一種壓阻傳感器結構制作方法，其特征在于，包括：
8.一種壓阻式傳感器，其特征在于，包括：電源模塊、處理器、通信模塊、存儲模塊、接口模塊，以及權利要求1至權利要求6中任一項所述的壓阻傳感器結構；所述電源模塊用于為處理器、通信模塊、存儲模塊、接口模塊、和壓阻傳感器結構提供驅動電壓和壓力模擬電壓；所述處理器
9.根據權利要求8所述的壓阻式傳感器，其特征在于，所述處理器還用于響應于外界測試設備的測試信號，控制所述電源模塊輸出給所述壓阻傳感器結構的驅動電壓的電壓值的變化。
10.根據權利要求9所述的壓阻式傳感器，其特征在于，在測試狀態(tài)下，所述處理器還用于響應于外界測試設備的測試信號，控制所述電源模塊輸出給所述第一壓力模擬電極和/或所述第二壓力模擬電極的電壓。
11.根據權利要求8至權利要求10中任一所述的壓阻式傳感器，其特征在于，所述壓阻式傳感器為MEMS傳感器或NMES傳感器；所述壓阻式傳感器為壓阻式壓力傳感器、壓阻式力傳感器、壓阻式位移傳感器、壓阻式質量傳感器、壓阻式應變傳感器、壓阻式流量傳感器、壓阻式扭矩傳感器、壓阻式振動傳感器、壓阻式液位傳感器、壓阻式陀螺儀、壓阻式氣體傳感器、壓阻式磁力傳感器、壓阻式生物傳感器、壓阻式濕度傳感器、壓阻式溫度傳感器、壓阻式化學傳感器、壓阻式加速度傳感器、壓阻式慣性傳感器。
...【技術特征摘要】
1.一種壓阻傳感器結構，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的壓阻傳感器結構，其特征在于，所述第一壓力模擬電極在所述第一襯底表面的投影，與所述第二壓力模擬電極在所述第一襯底表面的投影重合。
3.根據權利要求2所述的壓阻傳感器結構，其特征在于，還包括：
4.根據權利要求3所述的壓阻傳感器結構，其特征在于，還包括：
5.根據權利要求4所述的壓阻傳感器結構，其特征在于，還包括：
6.根據權利要求1所述的壓阻傳感器結構，其特征在于，所述惠斯通電橋結構包括：設置于所述第一襯底的敏感薄膜區(qū)域上表面內的四個第一壓敏電阻，以及設置于所述第一襯底上表面的第三電極引線，所述第三電極引線電連接四個第一壓敏電阻；
7.一種壓阻傳感器結構制作方法，其特征在于，包括：
8.一種壓阻式傳感器，其特征在于，包括：電源模塊、處理器、通信模塊、存儲模塊、接口模塊，以及權利要求1至權利要求6中任一項所述的壓阻傳感器結構；所述電源模塊用于為處理器、通信模塊、存儲模塊、接口模塊、和壓阻傳感器結構提供驅動電壓和...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：宓曉宇，吳曉昕，
申請(專利權)人：甬江實驗室，
類型：發(fā)明
國別省市：
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