[發(fā)明專利]薄膜傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480032502.0
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN105393099B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 斯蒂恩·莫利伯哲哥·瑪珍
• 申請（專利權(quán)）人: 丹佛斯有限公司
• 主分類號: G01L9/00
• 分類號: G01L9/00;G01L9/04
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 吳敬蓮

披露了一種傳感器(1)，該傳感器包括一個膜、被安排在該膜上的一個隔離層(3)、包括沉積在該隔離層(3)上的如一個惠斯通電橋形式的一個薄膜電路(4)的測量電子器件以及被安排成向該薄膜電路(4)供應(yīng)一個準(zhǔn)直流電壓的一個電源(14)。由于該薄膜電路(4)，制造該傳感器(1)是成本有效的并且可避免腐蝕影響，由于該準(zhǔn)直流電壓被供應(yīng)到該薄膜電路(4)，而不必將一個涂層或鈍化層應(yīng)用到該薄膜電路(4)上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及包括測量電子器件的傳感器，諸如壓力傳感器，該測量電子器件包括沉積在隔離層上的薄膜電路。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體傳感器芯片形式的傳感器是已知的。例如，US 5,681,997披露了一種通過在多晶感測膜片上沉積多晶硅壓敏電阻器而形成的多晶壓力傳感器。壓敏電阻器以惠斯特電橋配置被安排。在操作過程中，跨惠斯特電橋的輸入端施加交替差分信號。惠斯特電橋的輸出端子之間的測量的電壓差被用于檢測電壓敏電阻器中的不平衡，該不平衡對應(yīng)于施加到傳感器的壓力。

包括薄膜電路的傳感器也是已知的。制造這些傳感器通常是成本有效的。例如，US4,777,826披露了一種用于響應(yīng)于施加到基板的參數(shù)提供電輸出的應(yīng)變儀傳感器。均勻的薄膜電路被沉積在絕緣層上，該絕緣層被沉積在單晶材料的基板上。在薄膜電路的頂部設(shè)置有鈍化層。

現(xiàn)有技術(shù)薄膜傳感器中的一個問題是發(fā)生腐蝕，尤其是由于跨薄膜電路的高電場。因此，必須選擇對腐蝕具有相對抵抗力的用于薄膜電路的材料。進(jìn)而，為了減少腐蝕必須對薄膜電路進(jìn)行涂層，如用鈍化層。應(yīng)用這種涂層或鈍化層可將應(yīng)變引入傳感器。這種應(yīng)變可隨時間引起應(yīng)變舒緩，這反過來可致使傳感器漂移。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例的目標(biāo)是提供傳感器，該傳感器的制造是成本有效的，同時可被保護(hù)不受腐蝕。

本發(fā)明的實施例的進(jìn)一步的目標(biāo)是提供傳感器，該傳感器的制造是成本有效的，同時能夠提供可靠的測量。

本發(fā)明提供了一種傳感器，該傳感器包括：

-一個膜，

-一個隔離層，該隔離層被安排在該膜上，

-測量電子器件，該測量電子器件包括沉積在該隔離層上的一個薄膜電路，以及

一個電源，該電源被安排成向該薄膜電路供應(yīng)一個準(zhǔn)直流電壓。

在此上下文中，術(shù)語‘膜’應(yīng)被解釋為意指一個柔性的結(jié)構(gòu)，并且由此能夠響應(yīng)于施加到該膜的力而偏轉(zhuǎn)，如由于該膜的第一側(cè)和該膜的相反的第二側(cè)之間的壓力差。

一個隔離層被安排在該膜上。在此上下文中，術(shù)語‘隔離層’應(yīng)被解釋為意指一層材料，該層材料提供該膜和被安排在該隔離層的相反側(cè)上物體之間的電隔離。

該傳感器進(jìn)一步測量電子器件，該測量電子器件包括沉積在該隔離層上的一個薄膜電路。因此，通過隔離層的方式使該薄膜電路與該膜電性地隔離。然而，該薄膜電路能夠跟隨該膜的偏轉(zhuǎn)，并且由此該薄膜電路提供由該傳感器進(jìn)行的實際測量。

最后，該傳感器包括一個電源，該電源被安排成向該薄膜電路供應(yīng)一個準(zhǔn)直流電壓。在此上下文中，術(shù)語‘準(zhǔn)直流電壓’應(yīng)被解釋為意指在一個高電壓電平和一個低電壓電平之間交替切換的一個直流電壓信號，其方式為使得當(dāng)該低電壓電平被供應(yīng)給該薄膜電路的一個供應(yīng)節(jié)點時該高電壓電平被供應(yīng)給該薄膜電路的另一個供應(yīng)節(jié)點，并且反之亦然。在特定時間間隔，這些電壓電平是顛倒的，從而使得被供應(yīng)給一個節(jié)點的該電壓電平從該低電平被切換到該高電平的同時，被供應(yīng)給該另一個節(jié)點的該電壓電平從該高電平被切換到該低電平等等。

優(yōu)點是，該測量電子器件包括一個薄膜電路，該測量電子器件提供由該傳感器進(jìn)行的該實際測量，因為這是制造傳感器的一種成本有效的方法。