[发明专利]温度传感器、传感器装置及制造方法

说明书

本发明公开一种温度传感器，其具有正的供电连接端和负的供电连接端，具有至少两个在正的供电连接端和负的供电连接端之间在电方面以导通方向串联地布置二极管，具有布置在至少两个二极管之间的测量连接端，具有可控制的电流源，所述可控制的电流源与测量连接端耦合并构造用于在测量连接端上施加正电流和负电流，以及具有分析处理装置，所述分析处理装置构造用于，对于电流源的正电流并且对于电流源的负电流检测所述测量连接端上的电压并且根据所检测的电压计算温度。此外，本发明公开一种传感器装置和一种制造方法。

技术领域

本发明涉及一种温度传感器、一种传感器装置以及一种用于温度传感器的制造方法。

背景技术

当今存在多种微机电传感器、所谓的MEMS传感器。MEMS传感器例如可以用于检测加速度、压力等等。

压力传感器例如用于消费设备——如手机、家用设备、燃气警报器等等。

在基于MEMS的压力传感器中，由电阻构成的测量桥通常施加在可以在压力下弹性变形的膜片上。

DE 102 31 727 A1示例性地示出这种压力传感器。

电阻测量桥通常由四个交替环绕布置的横向且纵向压力敏感的压阻元件组成。膜片的弯曲导致相邻电阻的反向的电阻变化并且因此导致变化的桥电压。

所述测量桥的电阻通常是非常温度敏感的。用于处理温度波动的通常的方法是通过电阻桥自身或者二极管的温度的测量。然而，在此可以求取膜片的仅仅平均温度。但是，膜片上的温度梯度是特别关键的，因为在此不再能在温度引起的和压力引起的电阻变化之间进行区分。所述温度梯度例如通过相邻的功率强化的构件的运行引起。

为了求取温度梯度，需要至少2个不同的温度敏感的元件、通常二极管或者电阻。这不仅在MEMS传感器元件上而且在分析处理回路上需要用于每一个二极管的附加的结构空间和附加的连接盘。

发明内容

本发明公开一种具有权利要求1的特征的温度传感器、一种具有权利要求7的特征的传感器装置以及一种具有权利要求9的特征的制造方法。

因此设置：

温度传感器：具有正的供电连接端和负的供电连接端；具有至少两个二极管，它们在正的供电连接端和负的供电连接端之间在电方面以导通方向串联地布置；具有布置在所述至少两个二极管之间的测量连接端；具有可控制的电流源，所述可控制的电流源与测量连接端耦合并且构造用于在测量连接端上施加正电流和负电流；具有分析处理装置，所述分析处理装置构造用于对于电流源的正电流并且对于电流源的负电流检测测量连接端上的电压并且根据所检测的电压分别计算温度。

此外设置：

传感器装置具有至少一个构造用于检测物理参量的温度相关的传感器元件并且具有根据本发明的温度传感器。

最后设置：

用于制造根据本发明的温度传感器的制造方法，所述制造方法具有：提供正的供电连接端和负的供电连接端的步骤，在正的供电连接端和负的供电连接端之间在电方面以导通方向串联地布置至少两个二极管的步骤，在至少两个二极管之间布置测量连接端的步骤，将构造用于在所述测量连接端上施加正电流和负电流的可控制的电流源与测量连接端耦合的步骤，以及将分析处理装置与测量连接端耦合的步骤，所述分析处理装置构造用于对于电流源的正电流并且对于电流源的负电流检测测量连接端上的电压并且根据所检测的电压分别计算温度的步骤。

本发明的优点

本发明所基于的认识在于，在基于MEMS的传感器的领域或者半导体技术的领域上的微型化比结构与连接技术中的微型化更快速地发展。因此，与用于温度测量的原本的基于MEMS的传感器元件或者半导体测量元件相比，连接盘的空间需求始终逐渐增加，从而尝试小地保持连接盘的数量。