[发明专利]多设备换能器模块、包括换能器模块的电子装置以及用于制造换能器模块的方法

说明书

一种换能器模块(11)，包括：衬底(23)；在该衬底上的帽盖(27)，该帽盖限定腔室(8)；以及在该腔室(8)中的传感器模块(21)，该传感器模块集成面向该腔室(8)的第一MEMS换能器(12’；53)和面向该支撑衬底(23)的第二MEMS换能器(12”；54)。该帽盖具有第一开口(39)，该第一开口形成仅用于该第一环境量朝向该第一换能器的敏感元件的接入路径，并且该支撑衬底(23)具有第二开口(49)，该第二开口形成仅用于该第二环境量朝向该第二换能器的敏感元件的接入路径。

技术领域

本发明涉及一种换能器模块、一种包括换能器模块的电子装置、以及一种用于制造换能器模块的方法。具体地，换能器模块容纳有被设计成用于对待检测环境量执行差分测量和绝对测量的多个设备。

背景技术

如已知的，MEMS(微机电系统)型压力换能器(或传感器)包括膜敏感结构，该膜敏感结构能够将环境压力的值换能成电量并且包括悬置在设置在硅体中的空腔之上的薄膜。扩散在膜内的是连接在一起以形成惠斯通电桥的压敏电阻元件。在经受压力时，膜经历了变形，导致了压敏电阻元件的电阻改变，以及因此惠斯通电桥的不平衡。读取电子器件被设计成用于执行处理该电量的适当操作(其中的放大操作和滤波操作)以供应表示检测到的环境压力的电输出信号(例如，电压)。

被设计成用于提供标识传感器本身经受的两个环境压力之间的差异的信号的差分型压力传感器是已知的。这种类型的传感器示意性地展示在图1中。参照图1，差分压力传感器10包括硅裸片1，该裸片具有环形部分2和耦合至环形部分2的顶侧的膜3(例如，圆形或四边形)。环形部分2的底侧反而例如通过粘合层耦合至保护封装体4。保护封装体4包括具有其中安装有硅裸片1的内腔室6的壳体。保护封装体4具有设置在保护封装体4的前侧上的第一贯通开口7，该第一贯通开口安排保护封装体4外部的环境与内腔室6连通。保护封装体4进一步具有设置在保护封装体4的后侧上的第二贯通开口8。安装硅裸片1使得环形部分2完全围绕第二贯通开口8，以防止与内腔室6流体连接。

差分压力传感器10因此适合安装在系统/部件中，在这些系统/部件中，第一贯通开口7直接与环境压力P1下的第一环境连通，并且第二贯通开口8直接与环境压力P2下的第二环境连通。第一贯通开口7因此形成对作用在膜3的第一侧上的压力P1的接入，导致该膜变形。第二贯通开口8形成对作用在膜3的第二侧(与第一侧相反)上的压力P2的对应接入，生成倾向于使膜3变形的力，该力抵消了压力P1所生成的力。膜3所产生的变形指示压力P1与压力P2之间的差异，并且由差分压力传感器10换能的信号为差分压力信号。

文献US 8,847,340描述了可用于对彼此隔离的环境的压力进行差分测量的已知类型的另外的差分压力传感器10。

与先前所描述的类型的传感器相关联的缺点在于以下事实：在还需要监测对应环境的绝对压力P1、P2的情况下，将有必要提供两个另外的压力传感器，一个仅经受压力P1并且另一个仅经受压力P2，或者，可替代地，提供如图1中的差分传感器、测量压力P1(或P2)的绝对传感器、以及检测压力P1与P2之间的差异和绝对压力P1(或P2)并且计算压力P2(或P1)的另外的处理芯片。在任一情况下，都将会消耗面积并且增加成本。

另一方面，在特定操作条件下(例如，在用于液压回路的控制系统中)，除差分压力之外，还需要检测其中沉浸有差分传感器的环境的单独压力，例如以监测该环境的特定安全条件(例如，以防止压力P1和P2背离对应的预定义安全范围)。

可以在不同于压力传感器和换能器的类型的传感器和换能器中(例如，在用于检测光辐射(IR/UV)的传感器中)注意到上述缺点。

发明内容

本发明的目的是提供针对先前所展示的问题的解决方案。

根据本发明，因此如在所附权利要求书中所限定的提供了一种换能器模块、一种包括换能器模块的电子装置以及一种用于制造换能器模块的方法。

附图说明