[發明專利]光聲探測器單元、光聲傳感器和所屬的制造方法

在審

• 申請號: 202011251981.9
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112986149A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: R·M·沙勒;M·埃貝爾;S·加斯納;F·約斯特;S·科爾布
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 閆昊

在此公開光聲探測器單元、光聲傳感器和所屬的制造方法。光聲探測器單元包括具有開口的殼體和光聲換能器，該光聲換能器被設計用于將光輻射轉換為以下至少一項：壓力信號或熱信號。光聲換能器覆蓋殼體的開口，使得光聲換能器和殼體形成聲學密封腔。壓力傳感器布置在聲學密封腔中。

技術領域

本公開涉及光聲探測器單元、光聲傳感器和所屬的制造方法。

背景技術

光聲傳感器可以例如檢測環境空氣中的某些氣體種類。尤其是可以指出環境空氣中的有害或危險的成分。因此，在許多應用中，尤其是在這種傳感器要保證工人安全的情況下，傳感器的功能正確性至關重要。光聲傳感器可以由多個組件構成，并且通常由一個發射器單元和一個探測器單元組成。光聲傳感器及其組件的制造商正在不斷努力改善其產品。特別地，期望提供設計用于有效地檢測環境空氣中的不同氣體種類的光聲探測器單元。此外，可能期望提供用于生產這種光聲探測器單元的廉價方法。

發明內容

第一方面涉及一種光聲探測器單元。光聲探測器單元包括具有開口的殼體。光聲探測器單元還包括光聲換能器，該光聲換能器設計用于將光輻射轉換成以下至少一項：壓力信號或熱信號，其中光聲換能器覆蓋殼體的開口，使得光聲換能器和殼體形成聲學密封腔。光聲探測器單元還包括布置在聲學密封腔中的壓力傳感器。

第二方面涉及一種光聲傳感器。該光聲傳感器包括光發射器和根據第一方面的光聲探測器單元。

第三方面涉及一種方法。該方法包括在參考氣體氣氛中將由第一材料制成的第一晶片與由第二材料制成的第二晶片鍵合，其中形成多個氣密封閉腔，這些氣密封閉腔包封參考氣體氣氛中的參考氣體。該方法還包括將鍵合的晶片分割成用于光聲探測器單元的多個光聲換能器，其中，每個光聲換能器包括多個氣密密封腔中的一個氣密密封腔。

附圖說明

下面參照附圖更詳細地解釋根據本發明的光聲探測器單元、光聲傳感器和所屬的制造方法。附圖中所示的元件不必相對于彼此按比例繪制。相同的附圖標記可以指定相同的組件。

圖1示出了根據本公開的光聲傳感器100的示意圖。

圖2示出了根據本公開的光聲傳感器200的示意圖。

圖3示意性地示出了根據本公開的光聲探測器單元300的截面側視圖。

圖4示意性地示出了根據本公開的光聲探測器單元400的截面側視圖。

圖5示意性地示出了根據本公開的光聲探測器單元500的截面側視圖。

圖6示意性地示出了根據本公開的光聲探測器單元600的截面側視圖。

圖7示意性地示出了根據本公開的光聲探測器單元700的截面側視圖。

圖8示意性地示出了根據本公開的光聲探測器單元800的截面側視圖。

圖9示意性地示出了根據本公開的光聲探測器單元900的截面側視圖。

圖10示意性地示出了根據本公開的光聲傳感器1000的截面側視圖。

圖11示出了根據本公開的方法的流程圖。

圖12包含圖12A至圖12E，圖12A至圖12E示意性地表示用于制造根據本公開的用于光聲探測器單元的光聲換能器1200的方法的截面側視圖。

具體實施方式

下面描述的附圖示出了根據本公開的光聲探測器單元、光聲傳感器和所屬的制造方法。可以以一般方式呈現所描述的設備和方法，以便定性地描述本公開的各方面。所描述的裝置和方法可以具有為簡單起見而無法在相應附圖中示出的其他方面。然而，各個示例可以被擴展為包括結合根據本公開的其他示例所描述的方面。因此，對特定附圖的實施可以等同地應用于其他附圖的示例。