[發明專利]微機械濕度傳感器設備和相應的制造方法以及微機械傳感器裝置

有效

• 申請號: 201410267655.5
• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN104237329B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: J·弗蘭茨;U·席勒
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

本發明實現了一種微機械濕度傳感器設備和一種相應的制造方法。所述微機械濕度傳感器設備(FS；FS’；FS”；FS”’；FS””)包括：襯底(1)，所述襯底具有前側(V)和背側(R)；設置在所述襯底(1)的前側(V)的上方和/或下方的叉指印制導線裝置(L1，L2，L3；L1，L2，L3，L1a，L1b，L1c)；位于所述叉指印制導線裝置(L1，L2，L3；L1，L2，L3，L1a，L1b，L1c)的間隙上方和所述間隙中的潮濕敏感的聚合物層(10)。所述潮濕敏感的聚合物層(10)在所述前側(V)的下方延伸到所述襯底(1)中。

技術領域

本發明涉及一種微機械濕度傳感器設備和一種相應的制造方法以及一種微機械傳感器裝置。

背景技術

雖然原理上可在任何微機械濕度傳感器設備上應用，但借助基于硅的微機械濕度傳感器和壓力傳感器闡述本發明及其所基于的問題。

與此同時，不僅在汽車領域中而且在消費應用領域中，微機械壓力傳感器是標準傳感器。對于附加的測量參量“濕度”而言，濕度傳感器當前越來越重要。

目前，兩個傳感器類型作為微機械結構方式的單個傳感器存在并且在獨立的封裝中使用。每一個傳感器具有通到介質周圍環境的同一通道并且在此面對相同的周圍環境條件。然而原理上也可設想的是，兩個傳感器類型集成在同一襯底中，如以下借助圖6闡述的那樣。

圖6是由DE 199 17 717 A1已知的微機械濕度傳感器設備與由DE 198 53 135 A1已知的壓力傳感器設備相組合的示意性橫截面圖。

在圖6中，參考標記1表示具有前側V和背側R的硅襯底，在所述硅襯底中并排地集成有濕度傳感器FS0和壓力傳感器PS。

濕度傳感器FS0具有位于襯底中的勢阱(Potentialwanne)5，例如p阱。例如由氮化硅構成的絕緣層4施加在襯底1的前側V上。具有印制導線(Leiterbahn)區段L1、L2和L3的叉指(interdigitale)印制導線裝置施加在勢阱5上方和絕緣層4上，潮濕敏感的聚合物層10位于所述印制導線裝置上，所述聚合物層延伸到印制導線區段L1、L2、L3之間的間隙中并且因此包圍所述印制導線區段。在圖6中沒有示出可選擇的、設置在潮濕敏感的聚合物層10上的電極，例如金電極。

通過電容測量能夠確定潮濕敏感的聚合物層10的含水量，例如通過半橋測量或全橋測量的簡單電容測量，其中在后者中多個叉指印制導線可能并排設置在絕緣層4上。

根據圖6的壓力傳感器PS具有位于襯底1中的空腔3，在所述空腔上方構造有膜片區域M。壓阻電阻P1、P2設置在膜片區域M中或膜片區域M上，所述壓阻電阻在片膜區域M的形變時改變其阻值并且因此可以提供針對所施加的壓力的信號。

發明內容

本發明實現了一種微機械濕度傳感器設備和相應的制造方法以及一種微機械傳感器裝置。

下面示出優選的擴展方案。

根據本發明，提出一種微機械濕度傳感器設備，其具有：襯底，所述襯底具有前側和背側；設置在所述襯底的前側的上方和/或下方的叉指印制導線裝置；位于所述叉指印制導線裝置的間隙上方和所述間隙中的潮濕敏感的聚合物層；其中，所述潮濕敏感的聚合物層在所述前側的下方延伸到所述襯底中,其中，所述叉指印制導線裝置具有設置在所述襯底的前側上方的第一叉指印制導線裝置和與所述第一叉指印制導線裝置平行的、設置在所述襯底的前側下方的第二叉指印制導線裝置，它們如此彼此重疊地設置，使得它們彼此電連接。