[發(fā)明專利]一種環(huán)境傳感器及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610605697.4
• 申請(qǐng)日: 2016-07-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106092153B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周宗燐;詹竣凱;邱冠勛;蔡孟錦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 歌爾股份有限公司
• 主分類號(hào): G01D5/241
• 分類號(hào): G01D5/241
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)11442
• 代理人: 王昭智,馬佑平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器領(lǐng)域，更具體地，涉及一種環(huán)境傳感器，例如壓力傳感器、溫度傳感器等；本發(fā)明還涉及一種環(huán)境傳感器的制造方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)、筆記本電腦等電子產(chǎn)品的體積在不斷減小，而且人們對(duì)這些便攜電子產(chǎn)品的性能要求也越來(lái)越高，這就要求與之配套的電子零部件的性能也須越來(lái)越高。環(huán)境傳感器作為測(cè)量器件，已經(jīng)普遍應(yīng)用在可穿戴等電子產(chǎn)品上。

現(xiàn)有的環(huán)境傳感器，為了濾除輸出信號(hào)中的共模干擾信號(hào)，通常設(shè)置電容量不隨外界環(huán)境變化的基準(zhǔn)電容器與檢測(cè)電容器進(jìn)行差分，從而來(lái)提高傳感器輸出信號(hào)的穩(wěn)定性。這種差分電容結(jié)構(gòu)并不是真正意義上的差分電容，其只能稱為準(zhǔn)差分。例如在應(yīng)用惠斯通電橋時(shí)，這種準(zhǔn)差分的電容結(jié)構(gòu)無(wú)法凸顯惠斯通電橋的優(yōu)勢(shì)，對(duì)共模信號(hào)的抑制效果也較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種環(huán)境傳感器的新技術(shù)方案。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種環(huán)境傳感器，包括襯底，在所述襯底上還設(shè)置有至少一個(gè)參考電容器、至少一個(gè)檢測(cè)電容器；其中，所述檢測(cè)電容器包括檢測(cè)固定電極以及與外界環(huán)境連通的檢測(cè)敏感膜，所述檢測(cè)敏感膜與襯底之間形成了密封的第一腔體；所述參考電容器包括參考固定電極、參考敏感膜，所述參考敏感膜與襯底之間形成了密封的第二腔體；所述第一腔體與第二腔體連通；還包括用于隔絕參考敏感膜與外界環(huán)境的蓋體，所述蓋體與參考敏感膜圍成了密封的第三腔體；所述第一腔體、第二腔體、第三腔體為非真空環(huán)境。

可選的是，還包括位于襯底上的絕緣層，所述檢測(cè)固定電極、參考固定電極均設(shè)置在所述絕緣層上；所述檢測(cè)敏感膜、參考敏感膜通過(guò)第一支撐部分別支撐在檢測(cè)固定電極、參考固定電極的上方。

可選的是，所述檢測(cè)敏感膜、參考敏感膜分別通過(guò)鍵合的方式連接在第一支撐部上。

可選的是，所述檢測(cè)敏感膜、參考敏感膜為一體的，且二者的安裝高度相同。

可選的是，所述襯底、第一支撐部、檢測(cè)敏感膜圍成了密封的第一腔體；所述襯底、第一支撐部、參考敏感膜圍成了密封的第二腔體；在所述第一支撐部的相應(yīng)位置上設(shè)置有貫通孔，以連通所述第一腔體、第二腔體。

可選的是，所述蓋體包括蓋板以及第二支撐部，所述蓋板通過(guò)第二支撐部支撐在參考敏感膜的上方，所述蓋板、第二支撐部、參考敏感膜圍成了密封的第三腔體。

可選的是，所述蓋板延伸至檢測(cè)敏感膜的上方，且所述蓋板、第二支撐部、檢測(cè)敏感膜圍成了密封的第四腔體，并在所述蓋板上或所述第二支撐部上設(shè)置有連通外界與第四腔體的導(dǎo)通孔。

可選的是，所述環(huán)境傳感器為壓力傳感器。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種環(huán)境傳感器的制造方法，包括以下步驟：

a)在襯底上沉積絕緣層；

b)在所述絕緣層上設(shè)置導(dǎo)電層，并對(duì)該導(dǎo)電層進(jìn)行刻蝕，形成檢測(cè)固定電極、參考固定電極；

c)在所述襯底的上方設(shè)置第一支撐部，并在第一支撐部的相應(yīng)位置上形成貫通孔；

d)將檢測(cè)敏感膜、參考敏感膜鍵合在各自的第一支撐部上，使檢測(cè)敏感膜、第一支撐部與襯底圍成了密封的第一腔體，并使檢測(cè)敏感膜、檢測(cè)固定電極構(gòu)成了檢測(cè)電容器；使所述參考敏感膜、第一支撐部與襯底圍成了密封的第二腔體，并使參考敏感膜、參考固定電極構(gòu)成了參考電容器；所述第一腔體通過(guò)貫通孔與第二腔體連通；

e)在所述參考敏感膜的上方設(shè)置蓋體，所述蓋體與參考敏感膜圍成了密封的第三腔體。

可選的是，還包括在第一腔體、第二腔體、第三腔體中充氣的步驟。

本發(fā)明的環(huán)境傳感器，由于檢測(cè)敏感膜與外界環(huán)境連通，例如當(dāng)外界的壓力提高時(shí)，檢測(cè)敏感膜則會(huì)朝向檢測(cè)固定電極的方向發(fā)生彎曲變形，使得檢測(cè)敏感膜可以將第一腔體中的氣體推向第二腔體，由此可使參考敏感膜朝向遠(yuǎn)離參考敏感膜的方向發(fā)生變形。這就使得參考電容器也可以輸出與檢測(cè)電容器方向相反的變化量，從而使得所述檢測(cè)電容器與參考電容器可以構(gòu)成真正意義上的差分電容結(jié)構(gòu)，提高了環(huán)境傳感器的檢測(cè)精度。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，環(huán)境傳感器的基準(zhǔn)電容器對(duì)外界環(huán)境變化是不敏感的，這就使得其與檢測(cè)電容器構(gòu)成的并不是傳統(tǒng)意義上的差分電容結(jié)構(gòu)，只能稱其為準(zhǔn)差分電容結(jié)構(gòu)。因此，本發(fā)明所要實(shí)現(xiàn)的技術(shù)任務(wù)或者所要解決的技術(shù)問(wèn)題是本領(lǐng)域技術(shù)人員從未想到的或者沒(méi)有預(yù)期到的，故本發(fā)明是一種新的技術(shù)方案。

通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。

附圖說(shuō)明