[发明专利]接近传感器

说明书

本发明涉及一种电子接近传感器。

带有可从外部电容式影响的电气或电子电路——例如振荡器——的电子接近传感器广为人知(参照DE2744785)。一般来说，通过对象接近传感器的表面来改变电路的至少一个元件的容量。这导致电路的电气特性发生变化。例如在振荡回路的情况下频率可能发生改变。这种频率变化可以被检测到并被解释为开关信号。

特别是在现代汽车制造业中，多功能表面越来越多地被使用，其也可以被用来作为传感器面。在此情况下，这种趋势正在远离用于控制功能的经典的开关或按钮而朝着直接集成到塑料表面中的传感器元件发展。如例如上面所述，这些传感器元件可以借助于电容式的分析而识别出手指是否接近传感器面以及由此是否必须实施开关功能。在此情况下，传感器询问技术是公知的并且技术上也是成熟的。

这些传感元件在此位于装饰面下方，由此很简单地例如集成在汽车内饰的塑料表面中。但是目前通过以下方式产生一个严重的问题，即在传感器活跃的面上方的装饰面大多应当具有金属外观。

塑料表面的金属涂层在此是公知的技术，但是其存在严重的缺点，即面中的金属涂层具有导电性，因此在装饰面下方不再能够进行信号的电容式扫描。

因此，该问题如下表现：一方面要求有金属光泽的塑料表面，而另一方面所述塑料表面不屏蔽位于其下方的电容式传感器。在该问题中通过以下方式产生特别的挑战，即金属表面的特征通过其光泽度及其色调(色空间值)而表现。

因此，本发明的任务在于克服或至少减轻上述问题。

本发明如此解决上述任务，即利用优选在10nm至100nm之间厚度的薄的半导体层涂覆电容式接近开关的装饰面。尤其适合此目的的是硅。此种涂覆可以通过物理气相沉积(PVD)来进行。可以通过磁控溅射方法(magnetron sputtering)获得密度以及由此优选的层。

现在将借助于示例详细地进一步阐述本发明。

根据本发明的第一实施方式，将厚度为35nm(即在10nm-100nm的厚度范围内)的硅层作为半导体层施加在电容式接近传感器的表面上。为了使可能的表面结构平滑，首先在表面上施加底漆(紫外线(UV)亚克力漆)。在当前示例中，在通过磁控溅射施加硅Si层之后，施加保护层(紫外线(UV)亚克力漆)用于薄硅Si层的额外保护。这会引起发蓝色至黄色金属光的表面。由于硅的低导电性，传感器不被电气屏蔽或电容式屏蔽。

根据本发明的第二实施方式，半导体层被实施为层系统。这可以例如被构建为带有半导体——例如硅Si——和电介质——例如二氧化硅SiO₂——的交替层系统。在此，硅层的总厚度又应该在10nm-100nm的范围内。为了在电磁辐射的可见频谱范围中获得所期望的透射和反射特性，目前向本领域技术人员提供用于光学薄膜的高效优化方案。因此此处将省略进一步深入的说明。

根据本发明的第三实施方式，将半导体材料锗用于涂层。该涂层也可以实施为厚度为10nm-100nm的单个薄单层，或者实施为具有一种或多种电介质——例如二氧化硅SiO₂——的交替层系统。尤其是，为了获得所期望的效果，也可以将锗Ge和硅Si进行组合。

此处描述的三个实施方式都具有底漆。这种布置在PVD层和衬底之间的漆层可以被称为底漆(Basecoat)。如果有必要，可以省略这种底漆。

已经描述了在装饰面下方布置有传感器元件的电子接近传感器，该电子传感器的装饰面被涂覆有薄半导体层。在该上下文中，包括至少一种半导体的层称为半导体层。半导体层的厚度优选是在10nm-100nm之间。优选地，所述半导体层包括硅Si作为半导体材料。特别优选地，半导体层由硅Si组成。

该半导体层可以是包括至少一个其它层的层系统的组成部分，该层系统优选的是干涉层系统。至少一个其它层可以是二氧化硅SiO₂层。优选地，该层系统是交替层系统。在半导体层和形成装饰面的铜之间可以提供包括聚合物层的中间层，该聚合物层优选地由紫外线UV强化漆组成。隔绝环境的层可以由聚合物层提供，该聚合物层优选地由紫外线UV强化漆组成。该电子接近传感器可以形成接近开关。

已经描述了一种用于制造电子接近传感器的方法，包括以下步骤：

-提供带有装饰面的电子接近传感器；

-使用半导体层涂覆该装饰面，该半导体层的层厚度为10nm-100nm之间，其中，通过真空工艺实现所述涂覆。所述真空工艺优选地是PVD和／或CVD工艺。