一種氣體傳感器芯片的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于微機電技術領域，具體地，涉及一種微機電氣體傳感器芯片。
【背景技術】
[0002]微機電(MEMS)氣體傳感器是基于微機電技術和半導體氣體敏感原理制作的傳感器件。用于檢測各種氣體，如氫氣，氮氣，甲烷，一氧化碳，酒精，V0C(揮發(fā)性有機物質)等等。微機電氣體傳感器具有體積小、功耗低的特點，適合大批量生產，能夠廣泛應用于工業(yè)、家居、環(huán)境檢測和消費電子領域。
[0003]目前基于MEMS技術的氣體傳感器芯片一般具有加熱薄膜和設置在其上的氣敏元件。加熱薄膜加熱到不同溫度時，氣體傳感器能檢測的氣體類別不同。加熱薄膜和氣敏元件通常通過支撐梁固定在支撐基座上，支撐梁上分布有金屬導線層，金屬導線層用于提供加熱薄膜的加熱電流，以及將氣敏元件與外界電連接。
[0004]但是，加熱薄膜相對脆弱，容易受到外力影響而破損。然而，氣體傳感器在后續(xù)封裝過程中通常會受由于熱失配產生的機械應力等封裝應力的影響，一旦支撐基座發(fā)生變形，極易造成薄膜破裂、性能損失等問題。因此，需要對氣體傳感器的后續(xù)封裝等工藝過程提出較高的要求，大大增加了工藝難度和生產成本。
[0005]綜上所述，有必要對氣體傳感器的結構進行改進，使加熱薄膜不會受到封裝應力的影響。即使支撐基座和支撐梁發(fā)生形變，加熱薄膜也能夠保持原有的形狀，不產生破損。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型解決的一個技術問題是:氣敏單元受機械應力影響產生變形、破損的問題。
[0007]根據本實用新型的一個方面，提供了一種氣體傳感器芯片，其中包括:
[0008]基座，所述基座具有鏤空；
[0009]氣敏單元，所述氣敏單元設置在所述基座的鏤空處；
[0010]懸臂梁，所述懸臂梁以傾斜于鏤空邊緣的形式和/或以自身具有曲折結構的形式從所述基座向鏤空處延伸，并與所述氣敏單元連接，使所述氣敏單元懸于所述基座的鏤空處；
[0011]引線組件，所述引線組件與所述氣敏單元連接。
[0012]可選地，所述曲折結構為L型結構，或者所述曲折結構為弧形結構，或者所述曲折結構為之字形結構。
[0013]優(yōu)選地，所述氣體傳感器芯片可以包括四支懸臂梁。當所述曲折結構為L型結構時，四支所述懸臂梁可以組成“卍”形結構，所述氣敏單元位于“卍”形結構的中心。當所述曲折結構為弧形結構時，四支所述懸臂可以組成螺旋形結構，所述氣敏單元位于螺旋形結構的中心。
[0014]另外，所述氣敏單元可以包括加熱薄膜和氣敏元件，所述懸臂梁與所述加熱薄膜連接，所述氣敏元件設置在所述加熱薄膜上。
[0015]所述引線組件可以包括四支金屬引線，兩支金屬引線與所述加熱薄膜連接，另外兩支金屬引線與所述氣敏元件連接。
[0016]優(yōu)選地，所述金屬引線沿所述懸臂梁分布。
[0017]本實用新型的一個技術效果在于，懸臂梁可以吸收機械應力，從而保護氣敏單元不受機械應力的影響。
[0018]通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述，本實用新型的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。
【附圖說明】
[0019]構成說明書的一部分的附圖描述了本實用新型的實施例，并且連同說明書一起用于解釋本實用新型的原理。
[0020]圖1是本實用新型一種具體實施例中氣體傳感器芯片的俯視圖；
[0021]圖2是本實用新型一種具體實施例中氣體傳感器芯片的示意圖；
[0022]圖3是本實用新型一種具體實施例中氣體傳感器芯片的示意圖；
[0023]圖4是本實用新型一種具體實施例中氣體傳感器芯片的示意圖；
[0024]圖5是圖1的側面截面圖。
【具體實施方式】
[0025]現在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應注意到:除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本實用新型的范圍。
[0026]以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。
[0027]對于相關領域普通技術人員已知的技術和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術和設備應當被視為說明書的一部分。
[0028]在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。
[0029]應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0030]本實用新型提供了一種氣體傳感器芯片，其中包括基座、氣敏單元、懸臂梁以及引線組件。所述基座上具有鏤空，所述氣敏單元設置在所述基座的鏤空處。通常，所述氣體傳感器芯片可以包括2-4支懸臂梁，懸臂梁為所述氣敏單元提供支撐，本領域技術人員在滿足支撐梁對氣敏單元的穩(wěn)定支撐的條件下，可以對懸臂梁的數量進行設計。所述懸臂梁從所述基座上向鏤空處延伸，懸臂梁的端部與所述氣敏單元相連，使氣敏單元懸于所述基座的鏤空處。特別的，不同于傳統(tǒng)氣體傳感器芯片中的支撐梁，本實用新型所述懸臂梁可以具有曲折結構，或者可以以傾斜于鏤空邊緣的形式向鏤空處延伸。例如，所述懸臂梁可以垂直于鏤空邊緣向鏤空處延伸，懸臂梁自身具有彎折或彎曲；或者，所述懸臂梁可以與鏤空邊緣呈30度夾角向鏤空處延伸。更進一步的，所述懸臂梁也可以既具有曲折結構又以傾斜于鏤空邊緣的形式從基座向鏤空處延伸，即懸臂梁不是以垂直于鏤空邊緣的方向沿直線向鏤空中心延伸的。這樣，懸臂梁的長度被大大增加，當對所述氣體傳感器芯片進行封裝時，基座會受到熱失配等機械應力的影響產生形變，應力會傳到懸臂梁上，使懸臂梁也產生變形。但由于懸臂梁的長度較長，能夠通過變形吸收機械應力，從而保證氣敏單元不會產生變形，氣敏單元的性能不會受到封裝應力的影響。
[0031]具體的，如圖1所示，所述基座1的中心可以具有正方形鏤空，所述氣敏單元設置在鏤空處。在該實施例中，所述曲折結構為L型結構，即懸臂梁3整體呈L型。所述懸臂梁3以垂直于鏤空邊緣的形式向鏤空處延伸，并在一定位置具有直角彎折，懸臂梁3的端部連接到氣敏單元的側面，氣敏單元與該懸臂梁3連接的一側