用于光声气体传感器的检测器模块制造技术

本发明专利技术公开了用于光声气体传感器的检测器模块，其包括：第一衬底(11；21；31；41)，其由半导体材料制成并且包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；第二衬底(12；22；32；42)，其包括第三表面、与所述第三表面相对的第四表面、以及形成于所述第四表面中的第一凹陷(12A；22A；32A；42A)，其中，所述第二衬底利用其第四表面连接至所述第一衬底，以使得所述第一凹陷形成填充有参考气体的气密性闭合第一单元(13；23；33；43)；以及压力敏感元件(14；24；34；44)，其包括被设置为与所述参考气体接触的膜(11.1；21.1；34.11；44.11)；其中，所述检测器模块被进一步配置为使得光脉冲束通过所述第一衬底并由此进入所述第一单元。

Detector module for photoacoustic gas sensor

【技术实现步骤摘要】
用于光声气体传感器的检测器模块
本公开涉及用于光声气体传感器的电子模块，涉及光声气体传感器、以及用于制作用于光声气体传感器的检测器模块的方法。
技术介绍
过去，开发出了很多类型的气体传感器，以检测气氛或者中性环境是否含有可能有危害或危险的成分，并且在可能的情况下向人提供关于所述成分的警报。气体传感器的适当功能在很多应用中都具有极大重要性，尤其是在使用这些传感器来确保工作人员的安全时。除此之外，随着很多设备和仪器的尺寸持续变小，气体传感器的空间占用也变得越来越重要。该总的微型化趋势建立了对开发能够结合到现有设备或仪器中的更为紧凑的气体传感器的需要。如本公开中所述的光声气体传感器基于下述效应。受到音频斩波的红外(IR)脉冲被气体吸收，并且激起能够被压力敏感元件(例如，麦克风)感测到的局部压力增大。吸收是某些气体所特有的，例如，是所述气体的原子或分子的特征旋转或振动模式所特有的。这可以用于构建选择性光声气体传感器。因此，本公开的光声气体传感器通常包括发射器模块和检测器模块。上文提及的微型化趋势自然与光声气体传感器的这两种类型的模块有关，而本公本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光声气体传感器的检测器模块(10；20；30；40)，包括：/n第一衬底(11；21；31；41)，其由半导体材料制成并且包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；/n第二衬底(12；22；32；42)，其包括第三表面、与所述第三表面相对的第四表面、以及形成于所述第四表面中的第一凹陷(12A；22A；32A；42A)，其中，所述第二衬底利用其第四表面连接至所述第一衬底的所述第一表面，以使得所述第一凹陷形成填充有参考气体的气密性闭合第一单元(13；23；33；43)；以及/n压力敏感元件(14；24；34；44)，其包括被设置为与所述参考气体接触的膜(11.1；21.1；34.11...

【技术特征摘要】
20180817 DE 102018120061.71.一种用于光声气体传感器的检测器模块(10；20；30；40)，包括：
第一衬底(11；21；31；41)，其由半导体材料制成并且包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；
第二衬底(12；22；32；42)，其包括第三表面、与所述第三表面相对的第四表面、以及形成于所述第四表面中的第一凹陷(12A；22A；32A；42A)，其中，所述第二衬底利用其第四表面连接至所述第一衬底的所述第一表面，以使得所述第一凹陷形成填充有参考气体的气密性闭合第一单元(13；23；33；43)；以及
压力敏感元件(14；24；34；44)，其包括被设置为与所述参考气体接触的膜(11.1；21.1；34.11；44.11)；
其中，所述检测器模块被进一步配置为使得光脉冲束通过所述第一衬底并由此进入所述第一单元，
其特征在于，所述第一衬底(11；21；31；41)包括第二凹陷(11A；21B；31A；41A)，其中，所述第二凹陷包括所述检测器模块的光入口开口。


2.根据权利要求1所述的检测器模块(10；20；30；40)，其中
所述第一衬底(11；21；31；41)由硅制成。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的检测器模块(10；20；30；40)，其中
所述第二衬底(12；22；32；42)由半导体材料、硅、玻璃或蓝宝石中的一者或多者制成。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的检测器模块(10；20；30；40)，其中
所述第二衬底(12；22；32；42)通过阳极接合、焊接或者玻璃浆料接合之一连接至所述第一衬底(11；21；31；41)。


5.根据权利要求1到4中的任一项所述的检测器模块(10；20)，其中
所述膜(11.1；21.1)部分地由所述第二凹陷(11A；21A)的底部形成。


6.根据权利要求1到5中的任一项所述的检测器模块(10；20；30；40)，其中
所述第一衬底(11；21；31；41)的所述第二凹陷(11A；21B；31A；41A)的至少底部在所述光脉冲的波长处是透明的。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的检测器模块(10；20；30；40)，其中
所述第一凹陷(12A；22A；32A；42A)的至少底部在所述光脉冲的波长处是透明的。


8.根据前述权利要求中的任一项所述的检测器模块(10；20；30；40)，还包括：
与所述膜(11.1；21.1；34.11；44.11)连接并且被配置为将所述膜的振荡转化成电信号的换能器(14.2；24.2；34.2；44.2)，所述换能器设置在所述第一衬底的所述第一表面上。


9.根据前述权利要求中的任一项所述的检测器模块(20)，其中
所述第一衬底(21)包括形成于所述第二表面中的第三凹陷(21A)，其中，所述振荡膜(21.1)部分地由所述第三凹陷的底部形成。


10.根据权利要求前述权利要求中的任一项所述的检测器模块(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·托伊斯，R·M·沙勒，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE