电容式压力传感器及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种高精度压力传感器，其具有：第一基体(1)，该第一基体(1)具有两个导电层(11、13)和绝缘层(15)，该绝缘层(15)被布置在这两个层(11、13)之间并且使所述两个层(11、13)彼此电绝缘；导电测量膜(5)，该导电测量膜(5)被布置在第一基体(1)上并且包括压力室(9)，该测量膜(5)可以载以要测量的压力(p、Δp)；和电极(17)，该电极(17)设置在面向膜的层(11)中并且与测量膜(5)间隔开，该电极(17)与测量膜(5)一起形成电容器，该电容器具有根据作用在测量膜(5)上的压力而变化的电容(C1)，该基体(1)的特征在于，其具有：测量膜端子(23、23')，经由该测量膜端子(23、23')可以将参考电势(U0)施加到测量膜(5)；电极端子(25)，电极(17)的电极电势(E1)能够经由该电极端子(25)分接；以及屏蔽端子(27、27')，经由该屏蔽端子(27、27')将可以独立于参考电势(U0)预先确定的屏蔽电势(UE1)，特别地，对应于电极电势(E1)的屏蔽电势(UE1)，施加到背离膜的层(13)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电容式压力传感器及其制造方法
本专利技术涉及一种具有第一基体的电容式压力传感器，该第一基体具有两个导电层和被布置在这两层之间的绝缘层，该绝缘层使这两层彼此电绝缘；导电测量膜，该导电测量膜被布置在包含压力室的第一基体上，该测量膜可以载以要测量的压力；以及电极，该电极设置在面向膜的层中并且与所述测量膜间隔开，所述电极与测量膜一起形成电容器，该电容器具有随作用在测量膜上的压力而变化的电容；以及其制造方法。
技术介绍
电容式压力传感器用于工业计量以测量压力。例如，被指定为半导体传感器或传感器芯片的压力传感器被用作压力传感器，其可以使用半导体技术已知的方法在晶片结构中成本有效地制造。被设计为绝对或相对压力传感器的压力传感器通常具有施加到包含压力室的基体上的测量膜，在测量操作中该测量膜的外侧载以要测量的压力。绝对压力传感器测量相对于在压力室中占大部分的真空作用在测量膜上的压力。相对压力传感器测量相对于提供给压力室的参考压力的压力，参考压力例如当前的大气压力。被设计为差压传感器的压力传感器通常具有两个基体，在这两个基体之间布置有测量膜。在这些传感器中，在测量膜下方包括的压力室也分别设置在两个基体中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力传感器，包括：‑第一基体(1)，‑‑所述第一基体(1)具有两个导电层(11、13)和一个绝缘层(15)，所述绝缘层(15)被布置在所述两个层(11、13)之间并且使所述两个层(11、13)彼此电绝缘，‑导电测量膜(5)，所述导电测量膜(5)被布置在包括压力室(9)的所述第一基体(1)上，并且能够载以要测量的压力(p、Δp)，以及‑电极(17)，所述电极(17)设置在面向膜的层(11)中并且与测量膜(5)间隔开，所述电极(17)与所述测量膜(5)一起形成电容器，所述电容器具有随作用在所述测量膜(5)上的压力而变化的电容(C1)，其特征在于，所述压力传感器具有：‑测量膜端子(23、23′)...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.30 DE 102014115802.41.一种压力传感器，包括：-第一基体(1)，--所述第一基体(1)具有两个导电层(11、13)和一个绝缘层(15)，所述绝缘层(15)被布置在所述两个层(11、13)之间并且使所述两个层(11、13)彼此电绝缘，-导电测量膜(5)，所述导电测量膜(5)被布置在包括压力室(9)的所述第一基体(1)上，并且能够载以要测量的压力(p、Δp)，以及-电极(17)，所述电极(17)设置在面向膜的层(11)中并且与测量膜(5)间隔开，所述电极(17)与所述测量膜(5)一起形成电容器，所述电容器具有随作用在所述测量膜(5)上的压力而变化的电容(C1)，其特征在于，所述压力传感器具有：-测量膜端子(23、23′)，经由所述测量膜端子(23、23′)能够将参考电势(U0)施加到所述测量膜(5)，-电极端子(25)，所述电极(17)的电极电势(E1)能够经由所述电极端子(25)分接，以及-屏蔽端子(27、27′)，能够经由所述屏蔽端子(27、27′)将能够独立于所述参考电势(U0)预先确定的屏蔽电势(UE1)，尤其是与所述电极电势(E1)对应的屏蔽电势(UE1)，施加到背离膜的层(13)。2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，提供了在输入侧连接到所述电极端子(25)并且在输出侧连接到所述屏蔽端子(27、27′)的电路，尤其是具有缓冲放大器(OV1)的电路，所述缓冲放大器尤其是阻抗转换器，在测量操作中，所述电路-通过在所述输入侧与其连接的所述电极端子(25)分接所述电极电势(E1)，-生成与所分接的电极电势(E1)相对应的屏蔽电势(UE1)，以及-将所述屏蔽电势(UE1)施加到在所述输出侧与其连接的所述屏蔽端子(27、27′)。3.根据权利要求1或2所述的压力传感器，其特征在于，所述参考电势(U0)为地，或连接到所述电极端子(25)，尤其是连接到所述电极端子(25)和所述屏蔽端子(27)的电路的参考电势。4.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，-所述面向膜的层(11)具有外边缘区域(19)，所述外边缘区域(19)与所述测量膜(5)连接并且与所述电极(17)电绝缘，-在所述边缘区域(19)和所述测量膜(5)之间设置有附加绝缘层(29)，所述附加绝缘层(29)使所述边缘区域(19)与所述测量膜(5)电绝缘，以及-所述边缘区域(19)经由导电连接与所述屏蔽端子(27)连接。5.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，-所述面向膜的层(11)具有外边缘区域(19)，所述外边缘区域(19)与所述测量膜(5)连接并且与所述电极(17)电绝缘，以及-所述边缘区域(19)经由导电连接与所述膜端子(23′)连接。6.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，-所述膜端子(23、23′)包括膜端子线(35、35′)，所述膜端子线(35、35′)沿着设置在所述第一基体(1)中的凹部(39、39′)的——尤其是设置在所述第一基体(1)的边缘处的凹部(39、39′)的——所生成的表面，从所述背离膜的层(13)的正侧(所述正侧背离所述膜)延伸直到所述测量膜(5)，所述膜端子线(23、23′)与所述测量膜(5)导电连接，以及-所述屏蔽端子(27、27′)具有屏蔽端子线(33、33′)，尤其是跨首先设置在所述基体(1)中的凹部(37、37′)的所生成的表面延伸的屏蔽端子线(33、33′)，所述屏蔽端子线(33、33′)与所述背离膜的层(13)导电连接。7.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于：-所述面向膜的层(11)具有外边缘区域(19)，所述外边缘区域(19)与所述测量膜(5)连接并且与所述电极(17)电绝缘，以及-所述电极端子(25)包括电极端子线(43)，所述电极端子线(43)沿着在所述第一基体(1)中设置的凹部(7)的所生成的表面从所述背离膜的层(13)的正侧(所述正侧背离所述膜)延伸直到所述电极(17)，所述电极端子线(43)通过绝缘层(45)与所述层(13)电绝缘，所述绝缘层(45)布置在所述电极端子线(43)和所述背离膜的层(13)之间。8.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，-所述第一基体(1)具有第一凹部(39、39′)，所述第一凹部(39、39′)延伸通过所述背离膜的层(13)和所述绝缘层(15)，直到所述面向膜的层(11)的边缘区域(19)，所述绝缘层(15)布置在所述背离膜的层(13)与所述面向膜的层(11)之间，并且-所述屏蔽端子(27)包括屏蔽线(33)，所述屏蔽线(33)沿着所述第一凹部(37)的所生成的表面延续，并且在所生成的表面，所述屏蔽线(33)与所述面向膜的层(11)的边缘区域(19)和所述背离膜的层(13)导电连接，-所述第一基体(1)具有第二凹部(39)，所述第二凹部(39)延伸通过所述背离膜的层(13)、所述绝缘层(15)、所述面向膜的层(11)的边缘区域(19)和所述附加绝缘层(29)，直到所述测量膜(5)，-所述膜端子(23)包括膜端子线(35)，所述膜端子线(35)--沿着所述第二凹部(39)的所生成的表面延续通过所述背离膜的层(13)、所述绝缘层(15)和所述面向膜的层(11)的边缘区域(19)，到达所述测量膜(5)，--经由布置在所述膜端子线(35)和所生成的表面之间的绝缘层(41)，与所述面向膜的层(11)的边缘区域(19)和所述背离膜的层(13)电绝缘，以及--与所述测量膜(5)的通过所述凹部(39)可接近的区域导电接触。9.根据权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，-所述屏蔽端子(27′)包括屏蔽线(33′)，所述屏蔽线(33′)跨所述背离膜的层(13)的所生成的表面延伸，-其中，所生成的表面尤其是包括设置在所述第一基体(1)中的第一凹部(37′)的所生成的表面，该所生成的表面从背离所述膜的正侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉斐尔·泰伊朋，本杰明·莱姆克，蒂莫·科博，拉尔斯·卡尔韦克，斯特凡·鲁姆勒维尔纳，托马斯·齐里林格，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE