【嘉勤点评】芯感智的MEMS传感器专利，通过重新设计MEMS热电堆传感器的结构，使得其单位面积内的检测电偶数量得到增加，有利于提高MEMS热电堆传感器的检测灵敏度。
集微网消息，近日，中国MEMS创新创业大赛在苏州国际博览中心盛大召开，无锡芯感智半导体有限公司凭借在业内较强的创新科研实力脱颖而出，斩获“2021中国MEMS产业最具投资价值奖”一等奖。
热电偶是一种广泛应用的温度传感器，也被用来将热势差转换为电势差。MEMS热电堆可以实现热电堆的微缩，能够应用到便携设备中，并且由于可以集成大量的热电偶，因而能够进一步提高温度的分辨率。然而，现在的MEMS热电堆传感器的结构不合理，使得传感器受到周边环境温度的影响，导致热电堆探测器的温度分辨率和稳定性下降。
为此，芯感智于2021年4月22日申请了一项名为“MEMS热电堆传感器”的发明专利（申请号: 202120834069.X），申请人为无锡芯感智半导体有限公司。
图1 MEMS热电堆传感器结构示意图
图1为本发明实用新型MEMS热电堆传感器结构示意图，其中包括第一衬底100，多个安装位110在第一衬底上呈环形排列。多个热电堆单元200对应安装在多个安装位上，热电堆单元包括由高阻硅构成的第二衬底，第二衬底上安装有第一热偶层，其中包括第一半导体和第一金属。隔离层铺设在第一热偶层上，第二热偶层，安装在隔离层上，包括第二半导体和第二金属，他们关于隔离层对称，第一金属与其对应的第二半导体连接形成热电偶，第二金属与其对应的第一半导体连接形成热电偶，相邻的热电偶串联；第一热偶层和第二热偶层的金属与半导体连接一端为热电堆单元的热端，与热电堆单元200的热端相对的一端为冷端。
正检测电极、负检测电极以及至少部分热电堆单元串联，正检测电极与一个热电堆单元的热电偶首部连接，负检测电极与另一个热电堆单元的热电偶尾部连接。为了提高第一衬底的利用率，可以将其设置成圆形。当安装位为方形槽时，方形的第二衬底可以确保热电堆单元安装的方向正确，避免热电堆单元的冷端和热端发生偏移。
通过将热电堆单元设置为包括第二衬底、第一热偶层、第二热偶层以及隔离第一热偶层和第二热偶层的隔离层，使得单位面积内可以形成高密度的热电偶，从而可以有效增加热电堆单元的输出电压；通过设置多个热电堆单元，可以进一步提高热电偶的数量，有利于大幅提高MEMS热电堆传感器的检测灵敏度和可靠性；另外，由于热电推单元的数量有多个，可以选择接入电路的数量，从而控制热电堆单元的有效个数，便于控制MEMS热电堆传感器的检测精度，当个别热电堆单元出现故障时，可以直接更换该单元，避免更换整个MEMS热电堆传感器，从而降低MEMS热电堆传感器的维护成本。
简而言之，芯感智的MEMS传感器专利，通过重新设计MEMS热电堆传感器的结构，使得其单位面积内的检测电偶数量得到增加，有利于提高MEMS热电堆传感器的检测灵敏度。
芯感智是国内MEMS企业领路人，面对科技创新发展新趋势，芯感智将继续加大对关键核心技术的攻关，公司“用芯感知世界，智能驱动未来”的企业使命，将助力中国MEMS技术进步发展。
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（校对/holly）
