[发明专利]微机械压力传感器

说明书

本发明涉及一种微机械压力传感器(100)，所述微机械压力传感器具有：‑压力传感器芯(10)，该压力传感器芯具有传感器膜片(14)和构造在所述传感器膜片(14)上方的腔(11)；和‑压力传感器框架(20)；其中，‑用于将所述压力传感器芯(10)机械附接到所述压力传感器框架(20)上的弹簧元件(15)这样构造，使得机械稳固性最大化并且从所述压力传感器框架(20)到所述压力传感器芯(10)上的应力耦入最小化。

技术领域

本发明涉及一种微机械压力传感器。本发明还涉及一种用于制造微机械压力传感器的方法。

背景技术

现代封装技术要求，压力传感器的呈压力传感器膜片的形式的压力敏感部分借助于特定的弹簧设计与传感器的其余部分机械解耦并且与AVT(构造和连接技术)影响变得无关，如在STMicroelectronics的传感器LPS22HB中实现的那样。使压力传感器承受机械应力(如翘曲)的外部影响例如是由于模制过程所产生的机械张力、具有不同热膨胀系数的多种材料的构造、通过在外部电路板上构造的传感器的钎焊连接所产生的应力等。

根据传感器膜片的变形来测量压力差的微机械压力传感器例如由DE 10 2004006 197 A1中已知。

发明内容

本发明的任务是，提供改进的、尤其针对应力稳固的微机械压力传感器。

根据第一方面，所述任务通过微机械压力传感器解决，所述微机械压力传感器具有：

-压力传感器芯，该压力传感器芯具有传感器膜片和构造在传感器膜片上方的腔；和

-压力传感器框架；其中，

-用于使压力传感器芯机械附接到压力传感器框架上的弹簧元件这样构造，使得机械稳固性最大化并且从压力传感器框架到压力传感器芯上的应力耦入最小化。

以该方式，提供压力传感器芯在压力传感器框架上的优化附接，其中，实现在存在(例如由于压力传感器的错误的下落所产生的)外部加速度时的足够的稳定性和压力传感器相对于来自环境的机械应力(例如呈压力传感器框架的翘曲的形式)的稳固性。在此，所提到的来自环境的机械应力可以有利地避开压力传感器膜片，由此促进微机械压力传感器的优化运行性能。以该方式，提供具有全面露出的压力传感器膜片的微机械压力传感器，该压力传感器膜片具有压力传感器芯的优化附接，由此实现有效的应力解耦结构。

根据第二方面，所述任务通过用于制造微机械压力传感器的方法解决，所述方法具有以下步骤：

-提供具有传感器膜片和构造在传感器膜片上方的腔的压力传感器芯；并且

-提供压力传感器框架；其中，

-这样构造用于将压力传感器芯机械附接到压力传感器框架上的弹簧元件，使得机械稳固性最大化并且从压力传感器框架到压力传感器芯上的应力耦入最小化。

微机械压力传感器的优选实施方式是从属权利要求的主题。

微机械压力传感器的有利扩展方案设置为，压力传感器芯借助于悬臂梁式弹簧元件附接到压力传感器框架上。以该方式，可以提供压力传感器芯与压力传感器框架的好的机械解耦。这例如对于通常不会掉到地面上的微机械压力传感器、例如在汽车领域中固定安装的压力传感器是有用的。有利地，在这种传感器中不会耦入静力矩。

所述方法的另一有利扩展方案设置为，弹簧元件借助于附接元件附接到压力传感器芯上，其中，弹簧元件环形地围绕压力传感器芯构造，其中，弹簧元件借助于另外的附接元件附接到压力传感器框架上。以该方式，可以在压力传感器碰撞到地面上的情况下耦入较少的机械负载。在这种变型方案中也能够以有利的方式不将静力矩耦入到压力传感器芯中。