本發明公開了一種壓力傳感芯片及其加工方法，其中芯片包括上層結構和下層結構；下層結構包括下層襯底片，其上設有串聯的MEMS平行平板電容和MEMS電感；上層結構包括上層襯底片、MEMS壓力感應膜、MEMS電容介質板和金屬層，MEMS壓力感應膜固定在上層襯底片上，且置于下層襯底片上方，MEMS電容介質板和金屬層均固定在MEMS壓力感應膜的下表面；MEMS電容介質板置于電容的兩個電極板之間，金屬層位于MEMS電感的上方；MEMS壓力感應膜受壓產生縱向位移，并帶動MEMS電容介質板和金屬層移動，使得MEMS電容介質板插入MEMS平行平板電容的深度發生改變，且金屬層與MEMS電感之間的磁間隙也發生變化。

技術領域

本發明涉及壓力傳感芯片，尤其涉及一種物聯網用無源無線壓力傳感芯片及其加工方法。

背景技術

物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后信息產業的第三次浪潮，為二十一世紀全球工業化、城市化進程提供了革命性的信息技術和智能技術。作為物聯網的基礎底層器件以及物聯網終端節點—傳感器，將是整個物聯網產業鏈中需求總量最大和最基礎的環節，物聯網終端節點及其相關產業的技術水平和發展速度將直接影響物聯網的發展速度。

壓力傳感器是最為常用的一種傳感器，其廣泛應用于各種工業自控環境，包括水利水電、汽車、航空航天、軍工等眾多行業；以及日常生活中，如氣壓測量、血壓測量、高度測量等。隨著微機電MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems，微機電系統)產業的興起，壓力傳感器逐漸向微型化、集成化方向發展。MEMS壓力傳感芯片具有體積小、質量輕、成本低等優點，目前已廣泛應用于汽車電子類：如TPMS、發動機機油壓力傳感器、汽車剎車系統空氣壓力傳感器等；消費電子類：如血壓計、櫥用秤、洗衣機、洗碗機、電冰箱、家用空調等領域。

用于物聯網的壓力傳感器件除要求其靈敏度高，可靠性好外，還要具有低功耗和低成本的特點。而現在的壓力傳感器大多都是采用單一的壓力感應單元，靈敏度有限，且都是有源方式的，在一些安裝條件不便的情況下，如地下結構，高空建筑結構等處，更換物聯網傳感器節點器件的電池就成了很大的問題，從而大大影響了該傳感器的廣泛應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有壓力傳感器多為單一壓力感應方式導致傳感器靈敏度低和傳感器工作都是有源方式的缺陷，提供一種全新的MEMS結構和信號傳輸方法，實現一種適合物聯網使用的無源無線高靈敏度MEMS壓力傳感芯片，該芯片無需電源就可以以無線方式將壓力信號傳遞給接收端。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

提供一種壓力傳感芯片，包括相連接的上層結構和下層結構；

所述下層結構包括下層襯底片，該下層襯底片上設有串聯的MEMS平行平板電容和MEMS電感線圈結構；

上層結構包括上層襯底片、MEMS壓力感應膜、MEMS電容介質板和金屬層，MEMS壓力感應膜固定在上層襯底片上，且置于下層襯底片上方，MEMS電容介質板和金屬層均固定在MEMS壓力感應膜的下表面上；MEMS電容介質板置于MEMS平行平板電容的兩個電極板之間，金屬層位于MEMS電感的上方；

MEMS壓力感應膜受壓產生縱向位移，并帶動MEMS電容介質板和金屬層移動，使得MEMS電容介質板插入MEMS平行平板電容的深度發生改變，且金屬層與MEMS電感線圈結構之間的磁間隙也發生變化。

本發明所述的壓力傳感芯片中，所述金屬層為MEMS電感軟磁合金層。

本發明所述的壓力傳感芯片中，上層襯底片和下層襯底片通過鍵合工藝連接成一個整體。

本發明所述的壓力傳感芯片中，上層襯底片、MEMS壓力感應膜、MEMS電容介質板和金屬層為一體結構。

本發明所述的壓力傳感芯片中，MEMS電感線圈結構為在下層襯底片上的平面螺旋結構結構。