[发明专利]具有隔离隔膜的传感器

说明书

一种传感器组件，包括具有在其中形成腔的第一晶片以及相对于第一晶片结合从而在腔上方形成隔膜的第二晶片。在隔膜中或者环绕隔膜的第二晶片中形成沟槽，并且可以用隔离材料来填充该沟槽从而帮助热和/或电隔离隔膜。该隔膜可以支撑一个或多个感测元件。根据需要，传感器组件可以使用流量传感器、压力传感器、温度传感器、和/或任何其它适当传感器。

技术领域

本公开总体上涉及传感器，并且更具体地涉及具有隔膜的鲁棒性(robust)传感器。

背景技术

传感器通常被用来感测流体的一个或多个特性。例如，流量传感器以及压力传感器被用在各种各样的应用中，例如在工业过程控制、医疗设备、发动机等中。流量传感器经常用于测量流体的流动速率，并且为仪器操作和/或控制提供流量信号。同样，压力传感器经常被用于测量流体的压力，并且为仪器操作和/或控制提供压力信号。这些仅仅是可用于感测一个或多个流体特性的传感器的少数示例。当被暴露到要感测的流体时一些传感器可能是易受伤害的。例如，传感器可能对要被感测流体的湿气、颗粒物质、腐蚀特性或者其它特性或状态易受伤害或敏感。在某些情况下，可能影响传感器的准确度和/或可靠性。存在对鲁棒性传感器的需要，其能够经受住这些以及其它环境并且提供准确的结果。

发明内容

本公开总体上涉及传感器，并且更具体地涉及具有隔膜的鲁棒性传感器。在一个说明性实施例中，传感器组件包括感测管芯，该感测管芯包括具有在其中形成腔的第一晶片以及在腔上方延伸以形成隔膜的第二晶片。在一些实例中，该第二晶片可以具有面向腔的在其上的绝缘层。可以在隔膜中或环绕隔膜形成沟槽，并且在一些情况下，沟槽可以至少部分地填充绝缘材料，例如氧化物。该沟槽可以环绕隔膜的周边延伸或者至少基本上环绕其延伸。绝缘材料可以帮助热隔离和/或电隔离隔膜。举例说明，隔膜可以支撑用于感测一个或多个被测对象(例如流体的流量或压力)的一个或多个感测元件。术语流体可以指的是气相或者液相中的流体。

在另一个说明性实施例中，传感器组件可以包括具有在其中形成腔的第一晶片，其中腔限定了与第一晶片的第一侧邻近的腔边缘。被第一晶片的第一侧支撑的第二晶片可以在腔上方延伸以形成传感器组件的隔膜。隔膜可以具有由腔的腔边缘限定的周边，并且一个或多个感测元件可以由该隔膜支撑。在一些实例中，隔膜中的沟槽可以围绕或者基本上围绕隔膜的周边。在一些实例中，沟槽可以至少部分地填充材料，该材料具有比第二晶片的热传导率更小的热传导率。同样，并且在一些实例中，沟槽可以至少部分地填充材料，该材料提供对隔膜的支撑，但是这不是在所有实施例中需要。

在一些实例中，方法可以被用来制造具有隔膜的传感器。该方法可以包括在第一晶片的第一侧中创建腔，其中第一晶片具有第一侧和第二相对侧。腔可以限定与第一晶片的第一侧邻近的腔边缘。在一些情况下，第一晶片可以被提供在其中预先形成的腔。可以相对于第一晶片的第一侧结合第二晶片，以形成在腔上方延伸的隔膜。隔膜可以具有由腔的腔边缘限定的周边。该方法可以包括将一个或多个感测元件支撑在隔膜上并且在隔膜中或环绕隔膜形成沟槽。在一些实例中，沟槽可以至少部分地填充材料，该材料具有比第二晶片的热传导率更小的热传导率。

提供前面的概要以便于对本公开的一些特征的理解，并且并不意图是全部的描述。对本公开的完整的理解可以通过将整个说明书、权利要求书、附图和摘要看作整体来获得。

附图说明

考虑本公开的各种说明性实施例的下面描述连同附图，可以更加完全地理解本公开，其中：

图1为说明性传感器组件的示意性顶视图；

图2为图1的说明性传感器组件的沿图1的线2-2得到的示意性截面图，其具有添加的说明性钝化层；

图3为传感器组件的说明性第一晶片的示意性截面图，其中腔完全延伸通过说明性第一晶片；

图4为传感器组件的说明性第一晶片的示意性截面图，其中端口从第一晶片的第一侧中形成的腔延伸，并且延伸通过到达说明性第一晶片的第二侧；