对热机械封装应力具有低灵敏度的小型负荷传感器装置制造方法及图纸

一种对热机械封装应力具有低灵敏度的小型负荷传感器装置(10)，布置在形成腔室(24)的封装(12)中。该封装(12)具有可变形衬底(21)，该可变形衬底被配置成在使用中通过外力而变形。传感器单元(11)与可变形衬底(21)直接接触，并且被配置为检测可变形衬底的变形。弹性元件(15)布置在腔室(24)内部并且作用在封装(12)和传感器单元(11)之间，以在传感器单元上产生保持传感器单元与可变形衬底接触的力。例如，可变形衬底是封装(12)的基部(21)，并且弹性元件是布置在所述封装(12)的盖(22)和传感器单元(11)之间的金属薄板(15)。传感器单元(11)可以是集成有压敏电阻器的半导体管芯。

A small load sensor device with low sensitivity for thermal mechanical package stress

A small load sensor device (10), which has low sensitivity to the stress of a thermal mechanical package, is arranged in a package (12) forming a chamber (24). The package (12) has a deformable substrate (21), and the deformable substrate is configured to be deformed in use by external force. The sensor unit (11) is in direct contact with the deformable substrate (21) and is configured to detect the deformation of the deformable substrate. The elastic element (15) is arranged inside the chamber (24) and acts between the packaging (12) and the sensor unit (11), so as to generate the force to maintain the contact between the sensor unit and the deformable substrate on the sensor unit. For example, the deformable substrate is the base part (12) of the package (21), and the elastic element is a metal thin plate (15) arranged between the cover (22) of the package (12) and the sensor unit (11). The sensor unit (11) can be a semiconductor tube core integrated with a varistor.

【技术实现步骤摘要】
对热机械封装应力具有低灵敏度的小型负荷传感器装置
本技术涉及一种对热机械封装应力具有低灵敏度的小型负荷传感器装置，特别是力和压力传感器。
技术介绍
众所周知，微加工半导体装置的技术能够在层内制造微机械结构，其通常是半导体材料，是在牺牲层上沉积的(例如，多晶硅层)或生长的(例如，外延层)，然后通过刻蚀去除牺牲层。例如，MEMS力或压力传感器装置是已知的，其包括集成在半导体材料的管芯中或管芯上的至少一个柔性膜，并且因外力的作用而引起的弯曲被测量。测量可以是压阻型，为此压敏电阻器集成在柔性膜中或柔性膜上，或者测量可以是电容类型，为此柔性膜电容耦合到管芯的另一导电区域。在任一种情况下，均测量由柔性膜的偏斜而导致的电信号的变化。微集成传感器通常具有用于保护传感器的内部结构免受外部环境影响的容器或封装，例如以便减少由于温度和湿度引起的干扰，由于颗粒的存在而引起的干扰，防止它们的操作或恶化微集成传感器性能。封装还具有增加装置的机械强度的功能。在MEMS装置中，封装的制造及其存在可能造成不利地影响传感器的性能、稳定性和可靠性的应力。这对于例如基于硅的压阻特性的负荷传感器是特别不利的，其中应力直接参与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负荷传感器装置，包括：封装(12；32；52；72；92；112；132；152；172；192；212；232)，其形成腔室(24；44；64；84；104；124；184，194；214)并且具有被配置为在使用中通过力而变形的可变形衬底(21；41；61；81；101；121；141；161；181；201；320；420)；传感器单元(11；31；51；71；91；111；131；151；171；191；211；231)，其与所述可变形衬底直接接触，并且被配置为检测所述可变形衬底的变形；以及弹性元件(15；35；55；75；95；115；135；155；175；195；215；235...

【技术特征摘要】
2016.05.31 IT 1020160000563181.一种负荷传感器装置，包括：封装(12；32；52；72；92；112；132；152；172；192；212；232)，其形成腔室(24；44；64；84；104；124；184，194；214)并且具有被配置为在使用中通过力而变形的可变形衬底(21；41；61；81；101；121；141；161；181；201；320；420)；传感器单元(11；31；51；71；91；111；131；151；171；191；211；231)，其与所述可变形衬底直接接触，并且被配置为检测所述可变形衬底的变形；以及弹性元件(15；35；55；75；95；115；135；155；175；195；215；235)，其布置在所述腔室内并作用在所述封装和所述传感器单元之间，所述弹性元件被配置为在所述传感器单元上，产生保持所述传感器单元与所述可变形衬底接触的力。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述传感器单元(11；71；111；131；151；171；191；211)包括半导体材料或者陶瓷的传感器管芯(13；73；113；133；153；173；193；213)，所述传感器管芯具有与所述可变形衬底(21；81；121；141；161；181；201；315)接触的第一面(13A)并且承载变形感测元件(27；107)。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述变形感测元件是压敏电阻器(27；107)。4.根据权利要求2或3所述的装置，其中所述传感器管芯(13；73；113；133；153；173；193；213)具有第二面(13B)，并且主体(14；89；94；114；134；154；174)被布置在所述传感器管芯和所述弹性元件(15；75；95；115；135；155；175)之间，所述主体具有比所述管芯更大的刚度，其中所述传感器管芯和所述主体限定在它们之间的间隙(16；76)。5.根据权利要求中1-3任一项所述的装置，其中所述弹性元件(15；35；55；75；95；115；135；155；175；195；215；235)选自弹簧元件、弹性环和粘弹性凝胶。6.根据权利要求5所述的装置，其中所述弹簧元件(15；95；115；135；155)是条形或杯形金属薄板。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述弹性元件还包括包围所述传感器单元(91；111；131)并且布置在所述传感器单元(91；111；131)和所述封装(92；112；132)之间的粘性物质(99；119；139)。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述粘性物质(139)包围所述弹性元件(135)的至少一部分。9.根据权利要求7所述的装置，其中所述粘性物质(139)布置在所述弹性元件(115)和所述传感器单元(111)之间。10.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述封装(12；32；52；72；92；112；132；152；172；212；232)包括结合到基部(21；41；61；81；101；121；141；161；181)的盖(22；42；62；82；102；122；142；162；182)，所述基部形成所述可变形衬底，并且所述盖形成用于所述弹性元件(15；35；55；75；95；115；135；155；175)的对比表面。11.根据权利要求1所述的装置，其中所述传感器单元(31；51)包括承载变形感测元件(33；63)的柔性膜(47；67)，所述弹性元件(35；55)作用在所述封装(32；52)和所述柔性膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·卡尔塔比亚诺，M·亚巴西加瓦蒂，B·穆拉里，R·布廖斯基，D·朱斯蒂，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：意大利,IT