石墨烯由于其具有原子层厚度以及优异的力学和电学特性而有望作为负压传感器的敏感材料用以克服传统负压传感器体积大、能耗高以及灵敏度低的缺点,提高传感器的灵敏度,缩小传感器的尺寸。但是裸露的石墨烯易受到环境中的水分、杂质离子或分子等的物理吸附或化学掺杂而影响其电学性能,严重阻碍了石墨烯器件的实际应用。基于此,本文提出了一种基于氮化硼作为初始保护层以及倒装式封装键合形成密封腔作为二次防护的石墨烯防护方法,形成了倒装式石墨烯负压传感器。首先,基于石墨烯的压阻效应和对石墨烯防护的需求,设计了倒装式石墨烯负压传感器的结构,包括芯片结构、基板结构以及封装键合的结构。重点基于对-100kPa～0kPa的量程和应变大于2‰的灵敏度的要求,对氮化硅弹性膜片进行了形状和尺寸的仿真优化,确立了最后的氮化硅弹性膜片的形状和尺寸,为厚度100nm,大小为210μm×210μm的方形氮化硅,应变为2.95‰,结构灵敏度为2.95×10-5kPa-1。然后,根据传感器的结构,完成了传感器的工艺流程设计及加工所需的光刻掩膜版的设计,开展了传感器的工艺加工研究,包括芯片的工艺加工、基板的工艺加工以及芯片基板的Cu-Sn固液扩散封装键合,重点研究了氮化硅弹性膜片的制备、氮化硼石墨烯纳米薄膜的转移和图形化、电极及密封环制备等工艺,并介绍了加工过程中的主要工艺参数,加工出的氮化硅弹性膜片尺寸为厚度100.6nm,大小为210.45μm×211.09μm,与设计基本吻合,最终完成了传感器样品的制备。最后,进行了石墨烯转移质量的表征分析以及传感器的重要静态指标的测试与分析。通过拉曼光谱测试表明,转移后的石墨烯具有良好的质量。通过对制备的传感器进行了I-V特性测试表明,传感器具有良好的电学性能。通过对传感器的负压敏感特性测试表明,传感器具有良好的压敏特性,传感器的迟滞为1.6%,重复性为3%,平均效应灵敏度高达2.9×10-4kPa-1,对比可知高于其他同类石墨烯负压传感器,根据仿真结果算得应变因子为9.24。通过对传感器的温敏特性测试表明,在-10℃到100℃时,温度系数为0.112%℃–1。通过对传感器在空气中、不同湿度以及高温高湿环境中的稳定性测试表明,传感器具有优异的稳定性,从而验证了氮化硼和封装键合形成无氧密封腔的双重防护石墨烯的方法的优异性。