[发明专利]一种环境传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及传感器领域，更具体地，涉及一种环境传感器，例如压力传感器、温度传感器等；本发明还涉及一种环境传感器的制造方法。

背景技术

近年来，随着科学技术的发展，手机、笔记本电脑等电子产品的体积在不断减小，而且人们对这些便携电子产品的性能要求也越来越高，这就要求与之配套的电子零部件的性能也须越来越高。环境传感器作为测量器件，已经普遍应用在可穿戴等电子产品上。

现有的环境传感器，为了滤除输出信号中的共模干扰信号，通常设置电容量不随外界环境变化的基准电容器与检测电容器进行差分，从而来提高传感器输出信号的稳定性。这种差分电容结构并不是真正意义上的差分电容，其只能称为准差分。例如在应用惠斯通电桥时，这种准差分的电容结构无法凸显惠斯通电桥的优势，对共模信号的抑制效果也较差。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种环境传感器的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种环境传感器，包括衬底，在所述衬底上还设置有至少一个参考电容器、至少一个检测电容器；其中，所述检测电容器包括检测固定电极以及与外界环境连通的检测敏感膜，所述检测敏感膜与衬底之间形成了密封的第一腔体；所述参考电容器包括参考固定电极、参考敏感膜，所述参考敏感膜与衬底之间形成了密封的第二腔体；所述第一腔体与第二腔体连通；还包括用于隔绝参考敏感膜与外界环境的盖体，所述盖体与参考敏感膜围成了密封的第三腔体；所述第一腔体、第二腔体、第三腔体为非真空环境。

可选的是，还包括位于衬底上的绝缘层，所述检测固定电极、参考固定电极均设置在所述绝缘层上；所述检测敏感膜、参考敏感膜通过第一支撑部分别支撑在检测固定电极、参考固定电极的上方。

可选的是，所述检测敏感膜、参考敏感膜分别通过键合的方式连接在第一支撑部上。

可选的是，所述检测敏感膜、参考敏感膜为一体的，且二者的安装高度相同。

可选的是，所述衬底、第一支撑部、检测敏感膜围成了密封的第一腔体；所述衬底、第一支撑部、参考敏感膜围成了密封的第二腔体；在所述第一支撑部的相应位置上设置有贯通孔，以连通所述第一腔体、第二腔体。

可选的是，所述盖体包括盖板以及第二支撑部，所述盖板通过第二支撑部支撑在参考敏感膜的上方，所述盖板、第二支撑部、参考敏感膜围成了密封的第三腔体。

可选的是，所述盖板延伸至检测敏感膜的上方，且所述盖板、第二支撑部、检测敏感膜围成了密封的第四腔体，并在所述盖板上或所述第二支撑部上设置有连通外界与第四腔体的导通孔。

可选的是，所述环境传感器为压力传感器。

根据本发明的第二方面，提供了一种环境传感器的制造方法，包括以下步骤：

a)在衬底上沉积绝缘层；

b)在所述绝缘层上设置导电层，并对该导电层进行刻蚀，形成检测固定电极、参考固定电极；

c)在所述衬底的上方设置第一支撑部，并在第一支撑部的相应位置上形成贯通孔；

d)将检测敏感膜、参考敏感膜键合在各自的第一支撑部上，使检测敏感膜、第一支撑部与衬底围成了密封的第一腔体，并使检测敏感膜、检测固定电极构成了检测电容器；使所述参考敏感膜、第一支撑部与衬底围成了密封的第二腔体，并使参考敏感膜、参考固定电极构成了参考电容器；所述第一腔体通过贯通孔与第二腔体连通；

e)在所述参考敏感膜的上方设置盖体，所述盖体与参考敏感膜围成了密封的第三腔体。

可选的是，还包括在第一腔体、第二腔体、第三腔体中充气的步骤。

本发明的环境传感器，由于检测敏感膜与外界环境连通，例如当外界的压力提高时，检测敏感膜则会朝向检测固定电极的方向发生弯曲变形，使得检测敏感膜可以将第一腔体中的气体推向第二腔体，由此可使参考敏感膜朝向远离参考敏感膜的方向发生变形。这就使得参考电容器也可以输出与检测电容器方向相反的变化量，从而使得所述检测电容器与参考电容器可以构成真正意义上的差分电容结构，提高了环境传感器的检测精度。

本发明的发明人发现，在现有技术中，环境传感器的基准电容器对外界环境变化是不敏感的，这就使得其与检测电容器构成的并不是传统意义上的差分电容结构，只能称其为准差分电容结构。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明