[发明专利]用于压力测量和温度测量的传感元件

说明书

一种用于压力测量和温度测量的传感元件(2a，2b)，包括：具有膜(110)和围绕所述膜(110)设置的边缘区(120)的基体(100)。传感元件(2a，2b)还包括能导电的层(10)，其具有设置在基体(100)的膜(110)之上的第一区域(11)和设置在基体(100)的边缘区(120)之上的第二区域(12)。所述膜(110)构成为基体(100)的压敏区，并且边缘区(120)构成为基体(100)的非压敏区。所述能导电的层(10)在第二区域(12)中结构化为，使得在能导电的层的第二区域(12)中构成至少一个与温度相关的电阻(20)。

技术领域

本发明涉及一种用于压力测量和温度测量的传感元件。

背景技术

基于薄膜技术的压力测量传感器包括具有薄的区域的基体，所述区域构成为膜。与作用在膜的上侧上的参考压力，例如大气压力和作用在膜的下侧上的待测量的压力相关地出现膜的变形。能够电检测膜的变形。在电阻式压力传感器的情况下，传感层设置在膜上，所述传感层具有电阻，所述电阻根据膜的变形而变化。

在许多应用领域中，除了压力信息外，还需要关于在传感器的周围环境中存在的温度的温度信息。压力和温度信息在许多应用情况中都是必需的，例如用于系统的开环控制和/或闭环控制。

发明内容

本发明的目的是，提出一种用于压力测量和温度测量的传感元件，其中传感元件具有用于压力测量和温度测量的功能，并且所述压力测量和温度测量能够以节省空间的方式和以小的生产技术方面的耗费集成到传感元件中。

提出了一种用于压力测量和温度测量的传感元件的实施方式，其中压力测量的功能以及温度测量的功能能够以制造方面简单的方式集成到传感元件中。

用于压力测量和温度测量的传感元件包括具有膜和围绕所述膜设置的边缘区的基体。此外，传感元件包括能导电的层，所述能导电的层具有设置在基体的膜之上的第一区域。能导电的层除此之外包括设置在基体的边缘区之上的第二区域。膜构成为基体的压敏区，使得膜根据膜的上侧和下侧之间的压力差而变形。而边缘区构成为基体的非压敏区。能导电的层在第二区域中，即在基体的边缘区之上结构化为，使得在能导电的层的第二区域中构成有至少一个与温度相关的电阻。

在能导电的层的第一区域中能够设置有至少一个与压力相关的电阻。因为与温度相关的电阻设置在能导电的层的第二区域中，即在位于膜外的非压敏的边缘区中，所以在第二区域中也能够存在与设计用于在能导电的层的第一区域中构成至少一个与压力相关的电阻的相同的能导电的材料。为了构成能导电的层，能够在能导电的层的第一区域和第二区域中使用相同的材料。

因为能导电的层在膜之上的第一区域中和在边缘区之上的第二区域中由相同的材料形成，所以可以使用唯一结构化方法来结构化至少一个与温度相关的电阻和至少一个与压力相关的电阻。用于制造至少一个与温度相关的电阻和至少一个与压力相关的电阻的能导电的层的结构化能够在一个工作步骤中以相同的结构化方法来实现。例如能够通过激光切割来实现在第一区域中的能导电的层的结构化以制造至少一个与压力相关的电阻并且实现在第二区域中的能导电的层的结构化以制造至少一个与温度相关的电阻。因为能够使用同一结构化方法来制造至少一个与压力相关的电阻和至少一个与温度相关的电阻，所以具有压力测量和温度测量的传感元件可以在生产技术方面以简单从而低成本的方式来制造。

为了构成至少一个与温度相关的电阻，将能导电的层的第二区域结构化为，使得在能导电的层的第二区域中构成带状导线。除此之外，能够将能导电的层的第二区域结构化为，使得在能导电的层的第二区域中构成用于接触带状导线的接触面。带状导线的宽度和/或长度确定在特定温度下与温度相关的电阻的电阻值。

能导电的层的结构化能够在基体的边缘区之上的第二区域中进行，使得多个与温度相关的电阻设置在能导电的层的第二区域中。这些电阻能够结构化为，使得其在相同温度下具有相同或相似的电阻值或不同的电阻值。