[发明专利]薄膜传感器

说明书

披露了一种传感器(1)，该传感器包括一个膜、被安排在该膜上的一个隔离层(3)、包括沉积在该隔离层(3)上的如一个惠斯通电桥形式的一个薄膜电路(4)的测量电子器件以及被安排成向该薄膜电路(4)供应一个准直流电压的一个电源(14)。由于该薄膜电路(4)，制造该传感器(1)是成本有效的并且可避免腐蚀影响，由于该准直流电压被供应到该薄膜电路(4)，而不必将一个涂层或钝化层应用到该薄膜电路(4)上。

技术领域

本发明涉及包括测量电子器件的传感器，诸如压力传感器，该测量电子器件包括沉积在隔离层上的薄膜电路。

背景技术

半导体传感器芯片形式的传感器是已知的。例如，US 5,681,997披露了一种通过在多晶感测膜片上沉积多晶硅压敏电阻器而形成的多晶压力传感器。压敏电阻器以惠斯特电桥配置被安排。在操作过程中，跨惠斯特电桥的输入端施加交替差分信号。惠斯特电桥的输出端子之间的测量的电压差被用于检测电压敏电阻器中的不平衡，该不平衡对应于施加到传感器的压力。

包括薄膜电路的传感器也是已知的。制造这些传感器通常是成本有效的。例如，US4,777,826披露了一种用于响应于施加到基板的参数提供电输出的应变仪传感器。均匀的薄膜电路被沉积在绝缘层上，该绝缘层被沉积在单晶材料的基板上。在薄膜电路的顶部设置有钝化层。

现有技术薄膜传感器中的一个问题是发生腐蚀，尤其是由于跨薄膜电路的高电场。因此，必须选择对腐蚀具有相对抵抗力的用于薄膜电路的材料。进而，为了减少腐蚀必须对薄膜电路进行涂层，如用钝化层。应用这种涂层或钝化层可将应变引入传感器。这种应变可随时间引起应变舒缓，这反过来可致使传感器漂移。

发明内容

本发明的实施例的目标是提供传感器，该传感器的制造是成本有效的，同时可被保护不受腐蚀。

本发明的实施例的进一步的目标是提供传感器，该传感器的制造是成本有效的，同时能够提供可靠的测量。

本发明提供了一种传感器，该传感器包括：

-一个膜，

-一个隔离层，该隔离层被安排在该膜上，

-测量电子器件，该测量电子器件包括沉积在该隔离层上的一个薄膜电路，以及

一个电源，该电源被安排成向该薄膜电路供应一个准直流电压。

在此上下文中，术语‘膜’应被解释为意指一个柔性的结构，并且由此能够响应于施加到该膜的力而偏转，如由于该膜的第一侧和该膜的相反的第二侧之间的压力差。

一个隔离层被安排在该膜上。在此上下文中，术语‘隔离层’应被解释为意指一层材料，该层材料提供该膜和被安排在该隔离层的相反侧上物体之间的电隔离。

该传感器进一步测量电子器件，该测量电子器件包括沉积在该隔离层上的一个薄膜电路。因此，通过隔离层的方式使该薄膜电路与该膜电性地隔离。然而，该薄膜电路能够跟随该膜的偏转，并且由此该薄膜电路提供由该传感器进行的实际测量。

最后，该传感器包括一个电源，该电源被安排成向该薄膜电路供应一个准直流电压。在此上下文中，术语‘准直流电压’应被解释为意指在一个高电压电平和一个低电压电平之间交替切换的一个直流电压信号，其方式为使得当该低电压电平被供应给该薄膜电路的一个供应节点时该高电压电平被供应给该薄膜电路的另一个供应节点，并且反之亦然。在特定时间间隔，这些电压电平是颠倒的，从而使得被供应给一个节点的该电压电平从该低电平被切换到该高电平的同时，被供应给该另一个节点的该电压电平从该高电平被切换到该低电平等等。

优点是，该测量电子器件包括一个薄膜电路，该测量电子器件提供由该传感器进行的该实际测量，因为这是制造传感器的一种成本有效的方法。