[發明專利]小型氣體分析器

在審

• 申請號: 201710289201.1
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107632044A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: O·勒內爾;R·山卡爾;甘先耀;羅天周
• 申請（專利權）人: 意法半導體有限公司
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華

1.一種微電子氣體分析器，包括：

濕度微傳感器，所述濕度微傳感器形成在集成電路管芯上，所述濕度微傳感器被配置成用于監測周圍空氣的濕度；

溫度微傳感器，所述溫度微傳感器形成在所述集成電路管芯上，所述溫度微傳感器被配置成用于監測周圍空氣的溫度；

氣體微傳感器，所述氣體微傳感器形成在所述集成電路管芯上，所述氣體微傳感器包括半導體金屬氧化物(SMO)裝置，所述半導體金屬氧化物裝置被配置成用于檢測并監測所述周圍空氣中存在的特別氣體種類；

微處理器，所述微處理器通信地耦合到所述濕度微傳感器、所述溫度微傳感器和所述氣體微傳感器；以及

電子存儲器，所述電子存儲器通信地耦合到所述微處理器，所述電子存儲器被配置成用于存儲由所述微處理器執行的指令并且用于存儲從所述微傳感器接收的數據。

2.如權利要求1所述的微電子氣體分析器，其中，所述集成電路管芯形成在玻璃襯底上。

3.如權利要求1所述的微電子氣體分析器，其中，所述微處理器和所述電子存儲器是移動計算裝置內的共享部件。

4.如權利要求1所述的微電子氣體分析器，其中，所述微處理器和所述電子存儲器是固定計算裝置內的共享部件。

5.一種裝置，包括：

溫度傳感器，所述溫度傳感器在硅襯底上，所述溫度傳感器被配置成用于感測周圍空氣溫度；

濕度傳感器，所述濕度傳感器與所述溫度傳感器集成在所述硅襯底上，所述濕度傳感器被配置成用于感測周圍空氣的相對濕度；以及

揮發性有機化合物(VOC)氣體傳感器，所述VOC氣體傳感器在所述硅襯底上，所述VOC氣體傳感器被配置成用于在傳感器測量所述周圍空氣溫度和濕度的同時檢測所述周圍空氣中所選擇的氣體種類。

6.如權利要求5所述的裝置，其中，周圍溫度與周圍濕度測量用于校準所述VOC傳感器。

7.如權利要求5所述的裝置，其中，所述濕度傳感器包括一對電容器，所述電容器具有金屬底板、由聚酰亞胺制成的電介質以及金屬網頂板。

8.如權利要求5所述的裝置，其中，所述VOC傳感器包括氣體敏感且溫度敏感的陶瓷材料。

9.如權利要求8所述的裝置，其中，所述陶瓷材料包括SnO₂、ZnO₂或In₂O₃中的一種或多種。

10.如權利要求5所述的裝置，進一步包括電阻加熱器，所述電阻加熱器具有由過渡金屬制成的加熱元件，所述過渡金屬具有低電阻溫度系數(TCR)。

11.如權利要求10所述的裝置，其中，所述加熱元件的所述過渡金屬包括Ta和Al中的一種或多種。

12.如權利要求5所述的裝置，其中，所述溫度傳感器是由高TCR金屬制成的，所述高TCR金屬包括Pt或CrSi₂中的一種或多種。

13.一種配備有如權利要求5所述的裝置的室內夾具。

14.如權利要求13所述的室內夾具，包括臺式計算機、顯示器或墻壁安裝單元中的一種或多種。

15.一種配備有如權利要求5所述的裝置的移動單元。

16.如權利要求15所述的移動單元，包括智能電話、平板計算機、膝上型計算機、手表、掛件或衣物中的一種或多種。

17.一種方法，包括：

形成揮發性有機化合物(VOC)微傳感器，所述VOC微傳感器在集成電路芯片的第一區域中；以及

形成電阻加熱器，所述電阻加熱器鄰近所述VOC微傳感器；

形成本地溫度傳感器，所述本地溫度傳感器被配置成用于感測所述電阻加熱器的本地溫度，所述本地溫度傳感器位于鄰近所述VOC微傳感器和所述電阻加熱器；

形成相對濕度傳感器，所述相對濕度傳感器包括：電容式傳感器，所述電容式傳感器具有暴露于周圍環境的電介質；和參考電容器，所述參考電容器具有未暴露于所述周圍環境的電介質；以及

形成周圍溫度傳感器，所述周圍溫度傳感器暴露于所述周圍環境。