[發明專利]微電子機械傳感器和用于制造微電子機械傳感器的方法

有效

• 申請號: 201910374953.7
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110451451B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: D·邁因霍爾德;S·比塞爾特;E·蘭德格拉夫
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技德累斯頓公司
• 主分類號: B81B3/00
• 分類號: B81B3/00;B81B7/00;B81B7/02;B81C1/00;B81C3/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱;崔卿虎

1.一種微電子機械傳感器，包括：

第一襯底(202)，包括相對于所述第一襯底(202)可移動的元件(210)；以及

第二襯底(204)，包括第一接觸墊(206；506)、第二接觸墊(208；508)和信號評估電路(220)；其中

所述第一襯底(202)被接合到所述第二襯底(204)，使得所述元件(210)的移動改變所述第一接觸墊(206；506)與所述第二接觸墊(208；508)之間的電容性耦合，

其中所述信號評估電路(220)被耦合到所述第一接觸墊(206；506)和所述第二接觸墊(208；508)，并且

其中所述信號評估電路(220)被配置為：

基于所述第一接觸墊(206；506)與所述第二接觸墊(208；508)之間的電容性耦合的變化來計算測量值。

2.根據權利要求1所述的微電子機械傳感器，其中所述信號評估電路(220)被單片集成在所述第二襯底(204)內。

3.根據權利要求1所述的微電子機械傳感器，其中所述元件(210)包括導電表面(212)，所述導電表面(212)面對與腔體(230)相對的所述第一接觸墊(206；506)和所述第二接觸墊(208；508)，所述腔體(230)在所述第一襯底(202)與所述第二襯底(204)之間。

4.根據權利要求1所述的微電子機械傳感器，其中所述元件(310a，310b)的移動改變所述元件與所述第一接觸墊(306a，306b)和所述第二接觸墊(308a，308b)中的至少一個接觸墊的橫向重疊或垂直重疊中的至少一個。

5.根據權利要求1所述的微電子機械傳感器，其中所述元件(210)的移動改變所述元件(210)與所述第一接觸墊(206；506)和所述第二接觸墊(208；508)中的至少一個接觸墊之間的距離。

6.根據權利要求1所述的微電子機械傳感器，還包括以下中的至少一個：

第一導電屏蔽結構(416)，圍繞所述第一接觸墊(406)；以及

第二導電屏蔽結構，圍繞所述第二接觸墊(408)。

7.根據權利要求1所述的微電子機械傳感器，還包括：

在所述第二襯底內的第三接觸墊(510)和第四接觸墊(512)；

其中所述元件的移動與所述第一接觸墊(506)與所述第二接觸墊(508)之間的電容性耦合的變化相反地改變所述第三接觸墊(510)與所述第四接觸墊(512)之間的電容性耦合。

8.根據權利要求7所述的微電子機械傳感器，還包括在所述信號評估電路內的半橋配置中的放大器(610)，

所述第一接觸墊(506)和所述第三接觸墊(510)耦合到所述放大器(610)的輸入端子，所述第二接觸墊(508)耦合到第一電源電壓，并且所述第四接觸墊(512)耦合到第二電源電壓。

9.根據權利要求1所述的微電子機械傳感器，其中所述測量值對應于壓力、加速度和角速度中的一個。

10.根據權利要求1所述的微電子機械傳感器，還包括：

電接觸通孔(1040)，從所述第一襯底(202)的與所述第二襯底(204)相對的表面延伸直到所述可移動元件。

11.一種用于制造微電子機械傳感器的方法，包括：

在第一襯底內產生(802)元件，所述元件相對于所述第一襯底的本體可移動；

在第二襯底的表面上提供(804)第一接觸墊和第二接觸墊；

在所述第二襯底內提供信號評估電路；

將所述第一接觸墊和所述第二接觸墊電容性耦合至所述信號評估電路的信號輸入，其中所述信號評估電路被配置為基于所述電容性耦合的變化來計算測量值；以及

將所述第一襯底接合(806)到所述第二襯底，使得所述元件面對與腔體相對的所述第一接觸墊和所述第二接觸墊，所述腔體在所述第一襯底與所述第二襯底之間。