相对压力传感器制造技术

示例提供了一种包括相对压力传感器的设备，所述相对压力传感器包括衬底以及处于所述衬底的面中的腔。所述腔具有处于所述衬底中的底面。通道从所述腔延伸出来。隔膜支撑压力感测器件，并且被安装至所述衬底并与所述底面相对。

Relative pressure sensor

An example provides an apparatus including a relative pressure sensor comprising a substrate and a cavity in a surface of the substrate. The cavity has a bottom surface in the substrate. The passage extends from the cavity. The diaphragm supports a pressure sensing device and is mounted to the substrate and is opposed to the bottom surface.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相对压力传感器
技术介绍
相对压力传感器用于感测不同区域之间的相对压力。诸如墨水容器或墨盒之类的液体容器可以包括相对压力传感器来识别液体容器内的过大压力。附图说明图1是示例性相对压力传感器的顶视图。图2是图1的示例性相对压力传感器的端视图。图3是沿线3-3截取的图3的示例性相对压力传感器的截面图。图4是用于形成相对压力传感器的示例性方法的流程图。图5A是用于形成示例性相对压力传感器的示例性方法的示例性第一阶段的顶视图；图5A示出了用于示例性相对压力传感器的示例性衬底。图5B是沿线5B-5B截取的图5A的示例性衬底的截面图。图5C是图5A的示例性衬底的端视图。图6A是用于形成示例性相对压力传感器的示例性方法的示例性第二阶段的顶视图；图6A示出了在衬底的沟道之上并且在衬底的腔周围施加示例性盖状物之后的图5A的示例性衬底。图6B是沿线6B-6B截取的图6A的示例性衬底的截面图。图6C是图6A的衬底的端视图。图7A是示例性压力感测管芯的顶视图。图7B是图7A的示例性压力感测管芯的截面图。图8是用于形成示例性相对压力传感器的示例性方法的示例性第三阶段的顶视图；图8示出了在安装了图7A的压力感测管芯之后的图6A的示例性衬底。图9是用于形成示例性相对压力传感器的示例性方法的示例性第四阶段的顶视图；图9示出了在引线接合和封装之后的图8的示例性衬底。图10是用于形成相对压力传感器的另一示例性衬底的截面图。图11是图10的示例性衬底的顶视图。图12是在安装了压力感测管芯并且盖状物被固定至示例性衬底之后的包括图10的示例性衬底的示例性相对压力传感器的截面图。图13是图12的相对压力传感器的端视图。图14是另一示例性相对压力传感器的截面图。图15是包括示例性感测单元的示例性液体供应装置的截面图。图16是包括示例性感测单元的另一示例性液体供应装置的截面图。图17是沿线17-17截取的图16的示例性感测单元的截面图。图18是沿线18-18截取的图16的示例性感测单元的截面图。图19是用于形成具有腔和沟道的衬底并且相对于所述腔放置压力感测器件的示例性方法的流程图。图20A是用于形成相对压力传感器的示例性方法的示例性第一阶段的截面图。图20B是图20A所示的示例性第一阶段的顶视图。图21A是用于形成相对压力传感器的示例性方法的示例性第二阶段的截面图。图21B是图21A所示的示例性阶段的顶视图。图22是用于形成相对压力传感器的示例性方法的示例性第三阶段的截面图。图23A是用于形成相对压力传感器的示例性方法的示例性第四阶段的截面图。图23B是图23A所示的示例性第四阶段的顶视图。图24A是用于形成相对压力传感器的示例性方法的示例性第五阶段的截面图。图24B是图24A所示的示例性第五阶段的顶视图。图25是包括相对压力传感器的示例性感测单元的一部分的正视图。具体实施方式相对压力传感器用于感测相对于不同区域的相对压力。用于形成这种相对压力传感器的当前技术中的一些可能复杂而且昂贵。图1示出了与很多当前可得的相对压力传感器相比具有较低的复杂性而且制造更为简单的示例性相对压力传感器。图1-图3示出了示例性相对压力传感器20。图1是示例性相对压力传感器20的顶视图。图2是示例性相对压力传感器20的端视图。图3是沿线3-3截取的图1的示例性相对压力传感器的截面图。相对压力传感器20包括衬底30、腔32、通道34、隔膜38和压力感测器件40。衬底30包括用于相对压力传感器20的载体、基座或平台。衬底30具有在其中形成了腔32和通道34的主体。腔32从衬底30的面44延伸到衬底30中。腔32具有底面48和侧壁50。在所例示的示例中，侧壁50垂直于面44并且垂直于包含隔膜38和压力感测器件40的主要尺寸的平面延伸。出于本公开的目的，“主要尺寸”是指对象的最大尺寸，长度、宽度或高度。在一种实施方式中，衬底30被模制以形成腔32。在另一种实施方式中，衬底30经历诸如微机械加工的材料去除工艺以形成腔32。在一种实施方式中，衬底30由聚合物形成。在一种实施方式中，衬底30由诸如环氧树脂模制化合物的热固性聚合物形成。在一种实施方式中，衬底30包括玻璃、硅或者其它材料或者由这些材料形成。通道34包括具有第一开口54和第二开口56的管道，第一开口54形成腔32内的端口。在一种实施方式中，腔32和上覆隔膜38和压力感测器件40位于第一区域内，而端口56与第二区域连通，其中，压力感测器件40输出指示第一区域和第二区域之间的压力差的信号。在所例示的示例中，通道34沿位于与腔32的底面48平行的平面中的线延伸。在其它实施方式中，通道32可以沿在相对于腔32的底面48倾斜的平面中延伸的线延伸至腔32。在一种实施方式中，通道34包括穿过衬底30的主体钻出的或者以其它方式形成的膛，其中，除了开口54、56以外，通道34在所有侧面上均被衬底30包围。在另一种实施方式中，如下文所述，通道34包括形成于衬底30的面中的凹槽或沟道，所述沟道在三个侧面上被衬底30界定，其中，盖状物被固定至衬底30的处于沟道之上或者与沟道相对的面，以形成被完全界定的或者被完全包围的通道34。隔膜38包括弹力柔性材料的板。在一种实施方式中，隔膜30包括薄硅隔膜。隔膜38在腔32之上并且跨越腔32固定至衬底30(直接或者间接地)，以便与底面48相对地横跨腔32至相对侧壁50以外。隔膜38支撑压力感测器件40。压力感测器件40包括感测隔膜30的挠曲的器件，所述挠曲是由施加至第一区域中的隔膜38的外侧的压力与施加至隔膜38的与腔32相邻并且经由通道34与端口56连通的内侧的压力之间的差导致的。在一种实施方式中，压力感测器件40包括具有压敏电阻器的惠斯通电桥。在一种实施方式中，隔膜38的部分被掺杂，以提供形成惠斯通电桥的压敏电阻器和电迹线。在其它实施方式中，压力感测器件40可以包括其它类型的压力感测器件。隔膜38和压力感测器件40一起形成了压力感测管芯，所述压力感测管芯可以被单独形成为接下来被安装至衬底30的独立单元。图4是可以用于形成相对压力传感器(例如，图1-图3所示的传感器20)的示例性方法100的流程图。针对方法100，块104、106和108所示的步骤的顺序不限于所示的块的顺序。如块104所示，诸如腔32的腔、诸如沟道34的沟道被形成在诸如衬底30的衬底中。沟道被形成为使其连接至同样处于衬底30中的诸如腔32的腔。所形成的沟道并未在所有侧面上被围住，而是包括延伸到衬底的面中的凹槽。如块106指示的，提供与腔相对的诸如压力感测器件40的压力感测器件。在一种实施方式中，压力感测器件由隔膜支撑，其中，隔膜被放置为与腔相对，例如，与衬底内的腔的底面相对。如下文将描述的，在一种实施方式中，块104先于块106，其中，当在衬底中已经形成了腔和沟道之后将压力感测器件(和隔膜)固定至衬底。在另一种实施方式中，块104在块106之后，其中，压力感测器件(和隔膜)由载体支撑，并且其中，衬底形成于载体上，处于压力感测器件(和隔膜)之上并且在暂时填充并限定将要形成的衬底中的腔和沟道的牺牲层之上。如块108指示的，盖状物被固定至衬底并与沟道相对，以形成通往腔的诸如通道34的通道。在一种实施方式中，盖状物可以包括完全处于液体形式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：相对压力传感器，所述相对压力传感器包括：衬底；处于所述衬底的面中的腔，所述腔具有处于所述衬底中的底面；从所述腔延伸的通道；以及支撑压力感测器件的隔膜，所述隔膜被安装至所述衬底并与所述底面相对。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，包括：相对压力传感器，所述相对压力传感器包括：衬底；处于所述衬底的面中的腔，所述腔具有处于所述衬底中的底面；从所述腔延伸的通道；以及支撑压力感测器件的隔膜，所述隔膜被安装至所述衬底并与所述底面相对。2.根据权利要求1所述的设备，还包括：处于所述衬底的所述面中的沟道；以及盖状物，其被固定至所述衬底并与所述沟道相对，以形成所述通道。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述盖状物包括粘合剂。4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述盖状物包括膜。5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述腔包括：由所述衬底形成的底面；以及由所述衬底形成的侧壁。6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述隔膜具有在平面中延伸的主要尺寸，并且其中，所述侧壁垂直于所述平面延伸。7.根据权利要求5所述的设备，其中，所述隔膜具有在平面中延伸的主要尺寸，并且其中，所述侧壁和所述平面在所述腔内形成锐角。8.根据权利要求1所述的设备，还包括液体室，其中，所述通道从所述液体室的内部和外部延伸。9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述压力感测器件包括具有压敏电阻器的惠斯通电桥。10.一种液体供应装置，包括：液体室；相对压力传感器，所述相对压力传感器包括：衬底；处于所述衬底...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·W·库姆比，陈健华，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国,US