包括(多个)可变形压力容器的压力传感器制造技术

本文描述了使用包括(多个)可变形压力容器的(多个)压力传感器来进行压力感测的技术。压力容器是具有限定空隙的横截面的物体。可变形压力容器为具有至少一个弯曲部分的压力容器，所述至少一个弯曲部分被配置为基于空腔中的空腔压力与所述压力容器中的容器压力之间的压差而在结构上发生变形(例如，弯曲、剪切、拉长等)，所述压力容器的至少一部分悬挂在所述空腔中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括(多个)可变形压力容器的压力传感器
本文描述的主题涉及压力传感器。
技术介绍
微机械设备通常用于产生许多类型的传感器，包括但不限于压力传感器、加速度计、陀螺仪、以及磁力计。随着时间的流逝，消费者继续要求通过将这些传感器合并为组合传感器来降低这类传感器的尺寸、成本、以及电流消耗。然而，不同的制造工艺经常用于制造不同类型的传感器。使用针对每种类型的传感器的不同制造工艺使得集成复杂化。常规的微机械压力传感器通常形成在电子封装体中，所述电子封装体具有在衬底中的空腔之上延伸的膜(亦称为隔膜)，从而使得所述膜与所述衬底共面。膜以上的压力相对于膜以下的压力的相对变化导致使膜发生变形的净力。基于电容的原理可用于检测变化的幅度，从而使得更大的电容对应于更大的幅度。例如，应变传感器可以并入膜中。这些应变传感器可以包括由压力传感器的硅衬底形成的压电材料，膜可以由所述压电材料制成。在另一示例中，电极可以放置在空腔中，并且随着膜由于膜的变形而移动接近电极，电容增加。根据此示例，当电压施加在膜与电极之间时，膜和电极上的电荷之间的差与其间距相关。在这种常规压力传感器中，膜的支撑件附接至周围的电子封装体。当电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力传感器，包括：半导体衬底，所述半导体衬底包括第一空腔；压力容器，所述压力容器由电介质内衬制成，所述电介质内衬形成在纵横比大于四的沟槽中，所述压力容器具有限定空隙的横截面，所述压力容器具有至少一个弯曲部分，所述至少一个弯曲部分被配置为基于所述第一空腔中的空腔压力与所述压力容器中的容器压力之间的压差而在结构上变形，所述压力容器的至少第一部分悬挂在所述第一空腔中；以及第一换能器，所述第一换能器耦合至所述压力容器的所述第一部分，所述第一换能器具有随着所述压力容器的结构变形而变化的属性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.29 US 14/474,0591.一种压力传感器，包括：半导体衬底，所述半导体衬底包括第一空腔；压力容器，所述压力容器由电介质内衬制成，所述电介质内衬形成在纵横比大于四的沟槽中，所述压力容器具有限定空隙的横截面，所述压力容器具有至少一个弯曲部分，所述至少一个弯曲部分被配置为基于所述第一空腔中的空腔压力与所述压力容器中的容器压力之间的压差而在结构上变形，所述压力容器的至少第一部分悬挂在所述第一空腔中；以及第一换能器，所述第一换能器耦合至所述压力容器的所述第一部分，所述第一换能器具有随着所述压力容器的结构变形而变化的属性。2.如权利要求1所述的压力传感器，其中，所述第一换能器包括：可变形电容性结构，所述可变形电容性结构被配置成提供第一电容，所述第一电容随着所述压力容器的所述结构变形而变化。3.如权利要求2所述的压力传感器，其中，所述可变形电容性结构包括：多个交错的电容器板。4.如权利要求2所述的压力传感器，其中，所述可变形电容性结构包括：第一组电容器板，所述第一组电容器板与第二组电容器板交错；其中，所述第一组电容器板被配置为，基于所述压力容器的所述结构变形，相对于所述第二组电容器板而移动来改变所述第一电容。5.如权利要求4所述的压力传感器，其中，所述可变形电容性结构进一步被配置成提供第二电容，所述第二电容随着所述压力容器的所述结构变形而变化；其中，所述可变形电容性结构进一步包括：第三组电容器板，所述第三组电容器板与第四组电容器板交错；其中，所述第三组电容器板被配置为，基于所述压力容器的所述结构变形，相对于所述第四组电容器板而移动来改变所述第二电容；并且其中，所述第一电容的变化与所述第二电容的变化相反。6.如权利要求1所述的压力传感器，其中，所述第一换能器包括：压电元件，所述压电元件被配置成，基于由于所述压力容器的所述结构变形而被施加到所述压电元件的力来生成电荷。7.如权利要求1所述的压力传感器，其中，所述第一换能器包括：压阻元件，所述压阻元件具有基于由于所述压力容器的所述变形而被施加到所述压阻元件的力而变化的电阻。8.如权利要求1所述的压力传感器，其中，所述压力容器的第二部分位于所述第一空腔的外部；并且其中，所述第二部分的至少一部分被移除来提供容器压力端口，所述容器压力端口将所述压力容器中的第一环境暴露于在所述压力容器外部的第二环境。9.如权利要求1所述的压力传感器，其中，所述压力容器的第二部分位于所述第一空腔的外部；其中，所述半导体衬底包括第二空腔，所述第二空腔位于所述第一空腔的外部；其中，所述压力容器的所述第二部分的至少一部分被包括在所述第二空腔中；并且其中，所述第二部分的所述部分具有开口，所述开口将所述压力容器中的第一环境暴露于所述第二空腔中的第二环境。10.如权利要求9所述的压力传感器，进一步包括：盖件，所述盖件包括用于提供容器压力端口的孔洞，所述容器压力端口将所述第一环境和所述第二环境暴露于在所述压力传感器外部的第三环境。11.如权利要求1所述的压力传感器，其中，环绕矩形被限定为在用来制造所述压力传感器的晶片的平面中环绕所述第一空腔的具有最小面积的矩形，所述环绕矩形具有第一平行边以及与所述第一平行边垂直的第二平行边，每条第一平行边具有第一长度，每条第二平行边具有小于或等于所述第一长度的第二长度；并且其中，在所述压力容器耦合至所述衬底处的第一点与在所述第一换能器耦合至所述衬底处的第二点之间的距离小于或等于所述第二长度的三分之一。12.如权利要求1所述的压力传感器，其中，环绕矩形被限定为在用来制造所述压力传感器的晶片的平面中环绕所述第一空腔的具有最小面积的矩形，所述环绕矩形具有第一平行边以及与所述第一平行边垂直的第二平行边，每条第一平行边具有第一长度，每条第二平行边具有小于或等于所述第一长度的第二长度；并且其中，在所述压力容器耦合至所述衬底处的第一点与在所述压力容器耦合至所述第一换能器处的第二点之间的距离小于或等于所述第二长度的三分之一。13.如权利要求1所述的压力传感器，其中，环绕矩形被限定为在用来制造所述压力传感器的晶片的平面中环绕所述第一空腔的具有最小面积的矩形，所述环绕矩形具有第一平行边以及与所述第一平行边垂直的第二平行边，每条第一平行边具有第一长度，每条第二平行边具有小于或等于所述第一长度的第二长度；并且其中，在所述第一换能...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·G·亚当斯，C·W·布莱克梅，K·J·林奇，
申请(专利权)人：凯欧尼克公司，
类型：发明
国别省市：美国,US