專利名稱：具有多個傳感器元件的封裝的傳感器的制作方法
具有多個傳感器元件的封裝的傳感器技術領域
本公開一般地涉及封裝的傳感器。
背景技術：
傳感器在當今被普遍用于感測環(huán)境參數(shù)，諸如溫度、濕度、壓力、流量、熱導率、氣體濃度、光、磁場、電場、以及許多其它的環(huán)境參數(shù)。這樣的傳感器被用在廣泛的各種應用中，包括例如，醫(yī)療應用、飛行控制應用、工業(yè)過程應用、燃燒控制應用、氣象監(jiān)測應用、水計量應用、以及很多其它應用中。發(fā)明內(nèi)容
本公開一般地涉及傳感器，并且更特別地，涉及具有多個傳感器元件的封裝的傳感器。在一個說明性實施例中，公開了一種封裝的壓力傳感器。盡管封裝的壓力傳感器被用作例子，但要想到的是，本公開可被應用于許多其它傳感器類型和/或傳感器組合。例如， 根據(jù)期望，本公開可被應用于封裝的流量傳感器、封裝的壓力和流量傳感器、封裝的壓力和溫度傳感器、封裝的壓力、流量、溫度和濕度傳感器，和/或任何其它合適的傳感器或傳感器組合。
在一個說明性實施例中，一種封裝的壓力傳感器可包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的基板。兩個或更多個壓力感測管芯可被安裝到基板。在一些情形中，兩個或更多個壓力感測管芯中的每一個可包括隔膜以及放置在該隔膜上的一個或多個壓阻元件。第一外殼構件可被放置在基板的第一側(cè)上，且可限定在該兩個或更多個壓力感測管芯周圍的第一空腔。該第一外殼構件可包括第一壓力開口或端口，用于將第一壓力感測管芯和/或第二壓力感測管芯的第一側(cè)暴露給第一壓力。第二外殼構件可被放置在基板的第二側(cè)上，且可限定第二空腔。在一些情況下，該第二外殼構件可包括第二壓力開口或端口，用于將第一壓力感測管芯和/或第二壓力感測管芯的第二側(cè)暴露給第二壓力。在一些情況下，該兩個或更多個壓力感測管芯均可被放置在基板中的開口上，用于將壓力感測管芯的第二側(cè)(例如，背側(cè))暴露給第二壓力，但這不是必需的。在其它情況下，一個或多個壓力感測管芯的第二側(cè)可被暴露給絕對壓力，而不是暴露給由第二壓力開口或端口所傳遞的壓力。要想到的是，根據(jù)期望， 壓力感測管芯可以是壓力差感測管芯、表壓感測管芯、絕對壓力感測管芯、和/或任何其它合適的壓力感測管芯。
在一些情況下，該第一壓力感測管芯可被配置為提供所感測的壓力(例如第一壓力和第二壓力之間)的第一分辨率，并且該第二壓力感測管芯可被配置為提供所感測的壓力的第二分辨率。該第一分辨率可高于第二分辨率。在一些情況下，該第一壓力感測管芯可被配置為在第一范圍上提供所感測的壓力的第一分辨率，并且該第二壓力感測管芯可被配置為在第二范圍上提供所感測的壓力的第二分辨率，其中，該第一范圍小于該第二范圍。 在一些情況下，該第一范圍與該第二范圍至少部分重疊。在一些情況下，該第一壓力感測管芯可以比第二壓力感測管芯在物理上對所感測的壓力更靈敏。
在一些情況下，該第一壓力感測管芯可被暴露給第一感測的壓力，并且該第二壓力感測管芯可被暴露給第二感測的壓力。例如，在一個說明性實施例中，上面所討論的該第一外殼構件可包括將第一室和第二室流體隔離的壁。該第一室可封入第一壓力感測管芯的第一側(cè)，并且該第二室可封入該第二壓力感測管芯的第一側(cè)。在一個實施例中，該第一室可與第一壓力開口或端口流體連通，并且第二室可與第三壓力開口或端口流體連通。在一些情況下，根據(jù)應用，該第一壓力感測管芯的第二側(cè)和該第二壓力感測管芯的第二側(cè)可被暴露給相同的(或不同的)壓力。預想到各種感測管芯和/或外殼端口的任何合適的組合。
提供了前述概述來促進對獨特于本公開的一些新穎特征的理解，并且不意在作為完整說明?？赏ㄟ^將整個說明書、權利要求書、附圖和摘要作為整體來獲得對本公開的完整理解。


在連同附圖考慮本公開的各種說明性實施例的下面的詳細描述時，可更完整地理解本公開，其中
圖I是具有多個感測管芯的說明性壓力傳感器的截面圖2是具有多個感測管芯的另一個說明性壓力傳感器的截面圖3是具有多個感測管芯的另一個說明性壓力傳感器的截面圖4是具有多個感測管芯的另一個說明性壓力傳感器的截面端視圖5是具有多個感測管芯的另一個說明性壓力傳感器的截面端視圖；以及
圖6是說明性壓力傳感器組件的示意圖。
具體實施方式
下面的描述應該參考附圖來閱讀，其中，遍及若干視圖，相同的參考數(shù)字表示相同的元件。說明書和附圖示出了意圖說明本公開的若干個實施例。
圖I是具有多個感測管芯12、14和16的說明性壓力傳感器10的截面圖。盡管封裝的壓力傳感器10被用作例子，但要想到的是本公開可被應用于許多其它傳感器類型和/ 或傳感器組合。例如，根據(jù)期望，本公開可被應用于封裝的流量傳感器、封裝的壓力和流量傳感器、封裝的壓力和溫度傳感器、封裝的壓力、流量、溫度和濕度傳感器，和/或任何其它合適的傳感器或傳感器組合。
在圖I的說明性實施例中，示出了壓力感測管芯12、14和16被安裝在單個封裝基板22上。盡管圖I中示出了三個壓力感測管芯，但根據(jù)期望，壓力傳感器10可包括兩個或更多個，三個或更多個，四個或更多個、五個或更多個、六個或更多個、或任何其它數(shù)量的感測管芯。
在說明性實施例中，多個壓力感測管芯12、14和16可被配置為測量用于單個應用的多個壓力測量。例如，壓力感測管芯12、14和16中的兩個或更多個可被配置為感測相同的壓力，但是可具有不同的靈敏度或分辨率，并且可在不同范圍上感測壓力。即，壓力感測管芯12、14和16之一可在相對窄的范圍上具有相對高的靈敏度，并且壓力感測管芯12、14 和16中的另一個可在相對寬的范圍上具有相對低的靈敏度。在一些情況下，在相對窄的范圍上具有相對高靈敏度的壓力感測管芯可具有比在相對寬范圍上具有相對低靈敏度的壓力感測管芯的感測隔膜更大和/或更薄的感測隔膜。
還要想到的是壓力感測管芯12、14和16，或任何其它數(shù)量的壓力感測管芯中的第三個，可以在一個或多個中間范圍上以一個或多個中間的靈敏度進行操作。在此例子中，要想到的是，根據(jù)期望，壓力感測管芯12、14和16中的兩個或更多個可以是絕對壓力傳感器或表壓傳感器、壓力差傳感器，或任何其它類型的壓力傳感器。在一些情況下，壓力感測管芯12、14和16的輸出可被輸入到一個或多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)中，有時在放大和/或調(diào)節(jié)后。當具有不同物理靈敏度的兩個或更多個壓力感測管芯12、14和16的輸出被多路復用到單個ADC中時，更高分辨率的測量可由更高分辨率的感測管芯在更小的壓力范圍上以更低的壓力做出，以及更低分辨率的測量可由更低分辨率的感測管芯在更大的壓力范圍上做出。這還可允許使用廉價、更低分辨率、更快速的ADC，同時仍然以更低的壓力提供高分辨率。
在一些情況下，壓力感測管芯12、14和16中的兩個或更多個的范圍可重疊，但這不是必需的。我們因此提供了，壓力感測管芯12、14和16之一的輸出可與另一個重疊的壓力感測管芯12、14或16的輸出相比較來幫助確定是否存在誤差，諸如在壓力感測管芯12、 14和16的輸出中的漂移。在一些情況下，這可能減少在運行期間對壓力感測管芯12、14和 16的外部校準和/或測試的需要。
在一些實施例中，多個壓力感測管芯12、14和16可被配置為感測不同的壓力。例如，壓力感測管芯12、14和16中的一個或多個可被配置為感測對于其它壓力感測管芯12、 14和16中的至少一些所共有的壓力和第二壓力之間的壓力差。在一些情況下，該壓力差可跨過孔(orifice)，以例如確定在過程應用中的流體流。在一些情況下，壓力感測管芯12、 14和16中的一個或多個可被配置為用于測量相對絕對參考壓力的輸入壓力的絕對壓力傳感器。
在一些說明性實施例中，壓力感測管芯12、14和16可以是通過使用硅片和合適的制造技術所制造的微機械傳感器元件。該壓力感測管芯12、14和16可具有通過使用合適的制造或印刷技術所形成的一個或多個壓力感測元件和/或其它電路(例如整形電路、信號調(diào)節(jié)電路等)。在一些情況下，壓力感測管芯12、14和16均可包括壓力感測隔膜32、34 和36，這些壓力感測隔膜32、34和36包括形成在其上用于感測偏斜并且因此感測壓力感測隔膜32、34和36的頂側(cè)和底側(cè)之間的壓力差的一個或多個感測元件，諸如壓阻感測部件。 在一些情況下，壓力感測隔膜32、34和36可通過背側(cè)蝕刻硅片來制造，然而，要想到的是， 根據(jù)期望，可使用任何合適的過程。
當提供時，壓阻部件可具有根據(jù)所施加的機械應力(例如壓力感測隔膜偏斜)而變化的電阻。在一些情況下，壓阻部件可包括硅壓阻材料，然而，其它非硅材料也可被使用。 在一些情況下，這些壓阻部件可以以惠斯通電橋結(jié)構(全橋或半橋)被連接。要理解的是， 這些壓阻部件僅僅是可以被使用的壓力感測元件的一個例子，并且要想到的是，根據(jù)期望， 可使用任何其它合適的感測元件。
在一些情況下，壓力感測管芯12、14和16可通過使用粘合劑40 (諸如硅、RTV、硅環(huán)氧樹脂、軟環(huán)氧樹脂、或常規(guī)的或堅硬的環(huán)氧樹脂)或其它合適的接合機制來被安裝到基板22。封裝基板22可包括陶瓷或玻璃纖維材料，然而，根據(jù)期望，可使用其它合適的材料。在一些情況下，粘合劑40可具有在壓力感測管芯12、14和16與該封裝基本22之間提供機械應力隔離的厚度，使得壓力感測管芯12、14和16相對于封裝基板22有效地不受約束。在一些情況下，粘合劑40的厚度可以是足夠厚的，以便足夠?qū)毫Ω袦y管芯12、14和 16粘合到基板22，但不會厚得干擾壓力感測管芯12、14和16的接合或隔膜。在其它情況中，壓力感測管芯12、14和16可通過使用任何其它合適的接合機制(例如焊接、共熔、熔焊 (fusion bonding)等)來被安裝到基板22。此外,在一些情形中，根據(jù)期望,一個或多個介入隔離層或一個或多個玻璃層可以或可以不被提供在壓力感測管芯12、14和16與封裝基板22之間。
在一些情況下，壓力感測管芯12、14和16可被安裝在封裝基板22中的開口 24、25 和27上，這些開口 24、25和27的尺寸被定制為將壓力感測隔膜32、34和36的背側(cè)暴露給封裝基板22的頂側(cè)。在此情形中，施加到壓力傳感器10頂側(cè)的壓力可通過開口 24、25和 27被傳送到壓力感測隔膜32、34和36的背側(cè)。
在一些實施例中，盡管在圖I中未示出，但壓力傳感器10可包括安裝在基板22上的可選的信號調(diào)節(jié)電路。在一些情況下，該信號調(diào)節(jié)電路可包括ASIC(專用集成電路)或其它電子設備。在一些情況下，該可選的信號調(diào)節(jié)電路可包括放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)、偏移補償電路，和/或其它合適的信號調(diào)節(jié)電子設備。當這樣提供時，該信號調(diào)理電路可從壓力感測管芯12、14和/或16接收模擬信號，并且調(diào)節(jié)和/或處理該信號，以用于從壓力傳感器10傳送。盡管ASIC管芯被用作一個例子，但要想到的是，根據(jù)期望，信號調(diào)節(jié)電路可包括任何合適的信號調(diào)節(jié)電路，其包括任何合適的微處理器、微控制器或分立部件。
在一些情況下，信號調(diào)節(jié)電路可被安裝到封裝基板22且可通過絲焊(例如直接的管芯到管芯的絲焊)、形成在封裝基板22上的跡線導體、和/或任意其它合適的電連接而被電連接到壓力感測管芯12、14和/或16。
在圖I的說明性實施例中，可提供保護外殼。該保護外殼可包括用于壓力感測管芯12、14和16的限定了空腔30的頂部保護蓋18以及限定了空腔31的底部保護蓋20。如所說明的，頂部保護蓋18被置于基板22的頂側(cè)上。底部保護蓋20被置于基板22的底側(cè)上。利用這樣的結(jié)構，頂部和底部保護蓋18和20可有助于保護壓力管芯12、14和16的壓力感測元件。在一些情況下，頂部保護蓋18和底部保護蓋20可由例如塑料、聚酰胺、陶瓷、 金屬或任何其它合適的材料形成。在一些情況下，這些蓋可在每一側(cè)上利用相同或基本上相同的“印跡(footprint) ”來被附著到基板，但這不是必需的。
在圖I所示出的說明性實施例中，頂部保護蓋18可限定壓力端口 29，該壓力端口 29用于將壓力感測元件(例如壓力感測隔膜32、32和36的底側(cè))暴露給介質(zhì)的第一輸入壓力。盡管頂部保護蓋18被示為單個部分，但要想到的是，如果期望，該頂部保護蓋18可形成為分離的構件。
在圖I的說明性實施例中，底部保護蓋20可限定空腔31，并且還可包括壓力開口 28，該壓力開口 28用于將壓力感測元件(例如壓力感測隔膜32、32和36的頂側(cè))暴露給第二輸入壓力。底部保護蓋20可包括單個部分，但這不是必需的。盡管底部保護蓋20被示出為單個部分，但要想到的是，如果期望，該底部保護蓋20可被形成為分離的構件。
在圖I的說明性實施例中，壓力感測元件可被配置為感測在壓力端口 29中的壓力開口和壓力開口 28之間的壓力差。與所感測的壓力差相對應的信號可被傳送到可選的信號調(diào)節(jié)電路(未示出)，以用于調(diào)節(jié)。盡管上述壓力傳感器10被示出為壓力差或表壓傳感器，要想到的是，根據(jù)期望，該外殼可僅僅包括開口 26和28之一，以用于絕對壓力傳感器應用、真空壓力傳感器應用或其它參考壓力傳感器應用。
在該說明性實施例中，壓力傳感器10可包括一個或多個電導線(未示出)，該一個或多個電導線被安裝到封裝基板22且通過一個或多個跡線被電連接到任何可選的信號調(diào)節(jié)電路或壓力感測元件，用于接收與由壓力感測元件(例如壓力感測隔膜32、34和36)所感測的壓力相對應的信號。在一些情況下，該一個或多個電引線可包括金屬，然而，根據(jù)期望，可使用包括導電聚合物的任何合適的材料。
在一些情況下，可提供用于每個感測管芯12、14和16的多個信號路徑。示例信號路徑被公開在序號為12/389，042、2009年2月19日提交的、且名稱為“MULTI-RANGE PRESSURE SENSOR APPARATUS AND METHOD UTILIZING A SINGLE SENSE DIE AND MULTIPLE SIGNAL PATHS(利用單個感測管芯和多信號路徑的多范圍壓力傳感器裝置和方法)”的美國申請中，其通過引用被合并于此。
圖2是具有多個感測管芯12、14和16的另一個說明性壓力傳感器50的截面圖。 壓力傳感器50在很多方面類似于壓力傳感器10，但具有包括壁53的底部保護蓋52，該壁 53限定了多個空腔54和56，用于將壓力感測管芯12、14和16暴露給不同的壓力。如所示的，提供了兩個空腔，然而，要想到的是，根據(jù)期望，可提供兩個或更多個空腔，三個或更多個空腔，四個或更多個空腔，五個或更多個空腔，或任何其它數(shù)量的空腔。
如所說明的，底部保護蓋52限定了壓力開口 51，用于將壓力感測管芯14和16暴露給輸入壓力，例如，大氣壓。底部保護蓋52還限定了具有壓力開口 60的壓力端口 58，用于將壓力感測管芯12暴露給來自另一個壓力源的輸入壓力。在該說明性實施例中，底部保護蓋20可包括單個部分，但這不是必需的。盡管底部保護蓋20被示出為單個部分，但要想到的是，根據(jù)期望，該底部保護蓋20可被形成為分離的構件。
在該情形中，壓力感測管芯12可被配置為壓力差傳感器，并且可感測在壓力端口 29和壓力端口 58之間的壓力差。壓力感測管芯14和16可被配置為表壓傳感器，以相對于大氣壓來感測來自壓力端口 29的壓力。在一些情形中，壓力感測管芯16可具有在相對窄的范圍上的相對高的靈敏度，以及壓力感測管芯14可具有在相對寬的壓力范圍上的相對低的靈敏度。在一些情況下，該壓力感測管芯16可具有比壓力感測管芯14的感測隔膜34 更大和/或更薄的感測隔膜36。
在一些情況下，壓力感測管芯12、14和16的輸出可被輸入到一個或多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)中，有時是在放大和/或調(diào)節(jié)之后。當可具有不同物理靈敏度的壓力感測管芯14 和16的輸出被多路復用到單個ADC中時，可由更高分辨率的感測管芯16在更小的范圍上以更低壓力做出更高分辨率的測量，以及可由更低分辨率的感測管芯14在更大的壓力范圍上做出更低分辨率的測量。這可允許使用廉價、更低分辨率、更快速的ADC，同時仍然以更低的壓力提供高分辨率。
在一些情況下，壓力感測管芯14和16的范圍可重疊，但這不是必需的。我們因此提供了，當壓力處于重疊范圍中時，壓力感測管芯14的輸出可與壓力感測管芯16的輸出相比較，以幫助確定是否存在誤差，諸如壓力感測管芯14和16兩者之一的輸出中的漂移。在一些情況下，這將減少在操作期間對壓力感測管芯14和16的外部校準和/或測試的需要。
圖3是具有多個壓力感測管芯12、72和16的另一個說明性壓力傳感器70的截面圖。壓力傳感器70在很多方面類似于壓力傳感器50，除了壓力感測管芯72是絕對壓力感測管芯，并且開口 25沒有提供在封裝基板22中。換句話說，壓力感測管芯72可被制造為具有真空參考壓力，且可通過開口 51來感測大氣壓。當這樣提供時，壓力感測管芯72可被配置為感測外部大氣壓。
圖4是具有安裝在封裝基板102上的多個感測管芯12、14和16的另一個說明性壓力傳感器80的截面端視圖。該說明性壓力傳感器80可類似于壓力傳感器50，除了流量端口 86和88都被形成在頂部保護蓋84中而不是具有側(cè)部端口。即，底部保護蓋82可類似于底部保護蓋52而沒有開口 58，以及基板102可類似于基板22而具有附加的開口 104。
頂部保護蓋84可包括壁94，該壁94限定了多個空腔96和98，用于將壓力感測管芯12暴露給兩個壓力。該頂部保護蓋84可限定具有與空腔98流體連通的壓力開口 92的壓力端口 86，和具有與空腔96連通的壓力開口 90的壓力端口 88。在該說明性實施例中， 壓力感測管芯12的壓力感測隔膜32的背側(cè)可通過基板102中的開口 104被暴露給來自壓力端口 86的壓力，以及壓力感測管芯12的壓力感測隔膜32的前側(cè)可通過基板102中的開口 106被暴露給來自壓力端口 88的壓力。
在該說明性實施例中，因為這是端視圖而僅示出了壓力感測管芯12。然而，壓力感測管芯14和16也可被包括(并且在圖4中可位于壓力感測管芯12的后面)。與上面的類似，壓力感測管芯14和16可通過形成在基板102中的開口被暴露給來自壓力端口 86的壓力，與上面所討論的類似。
圖5是具有安裝在封裝基板102上的多個感測管芯12、14和16的另一個說明性壓力傳感器108的截面端視圖。盡管未示出，但壓力感測管芯12和109的壓力感測隔膜32 和111可分別通過絲焊(未示出)被電連接到封裝基板上的一個或多個跡線。在該說明性實施例中，壓力感測管芯12和109可被配置為感測壓力端口 86和88之間的壓力差而沒有將絲焊15暴露給介質(zhì)。在這種情況下，壓力感測管芯12的輸出信號可與壓力感測管芯109 的輸出信號相比較，且該差可與壓力端口 86和88之間的壓力差有關。
圖6是說明性壓力傳感器組件110的示意圖。在該說明性實施例中，該壓力傳感器組件Iio包括可被安裝到封裝基板(未示出)的多個壓力感測管芯112、114和116。壓力感測管芯112、114和116中的每一個可包括多個感測元件，諸如，傳感器電阻。在該說明性實施例中，以惠斯通電橋結(jié)構來布置這些電阻，但這不是在所有實施例中必需的。
至少一個電阻可以是壓阻感測部件，用于感測偏斜并因此感測在對應的壓力感測隔膜的頂部和底部之間的壓力差。當這樣提供時，壓阻部件可被配置為具有根據(jù)所施加的機械應力(例如壓力感測隔膜偏斜)而變化的電阻。在一些情況下，壓阻部件可包括硅壓阻材料，然而，任何非硅材料也可被使用。在一些情況下，壓阻部件可以以惠斯通電橋結(jié)構 (全橋或半橋)被連接。要理解的是，壓阻部件僅僅是可以被使用的壓力感測元件的一個例子，并且要想到的是，根據(jù)期望，可以使用任何其它合適的感測元件。
如所說明的，正的供應電壓和負的供應電壓(例如接地)可被提供到感測管芯 112、114和116的電橋。電橋的輸出可被連接到信號處理電路117。在該說明性實施例中， 如果期望的話，該信號處理電路117可以被實現(xiàn)在集成電路中，該集成電路例如是專用集成電路(ASIC)。然而，這不是必需的。例如，根據(jù)期望，信號處理電路117可被實現(xiàn)為固定到印刷電路板的分立電子部件，和/或可被實現(xiàn)為硬件和軟件的某種組合。
如所說明的，信號處理電路117包括多路復用器電路120和調(diào)節(jié)電路118。該多路復用器電路120可被耦合到壓力感測管芯112、114和116的輸出，且可選擇性將所選擇的輸出提供到信號調(diào)節(jié)電路118。如所示的，如果期望的話，該多路復用器120是在信號處理電路117的內(nèi)部，但其可以在信號處理電路117的外部。
根據(jù)期望，調(diào)節(jié)電路118可被電耦合到多路復用器120的輸出，且可包括，例如，放大、數(shù)字化(ADC)、線性化、溫度補償、校準、變換以及其它功能。該調(diào)節(jié)電路118可從惠斯通電橋接收模擬輸出信號，且在數(shù)字接口 122處提供至少一個數(shù)字輸出信號。如所說明的，該調(diào)節(jié)電路118可提供單個輸出，然而，要想到的是，可提供多個輸出，有時該多個輸出中的每一個均具有不同的動態(tài)范圍和/或分辨率。在一些情況下，要想到的是，如果期望的話， 信號調(diào)節(jié)電路118的輸出可以是或包括模擬輸出信號。
已經(jīng)因此描述了本公開的若干個說明性實施例，本領域技術人員將容易理解的是，還可在本文所附的權利 要求的范圍內(nèi)制造和使用的另外的其它多個實施例。將理解的是，本公開在很多方面僅僅是說明性的。在不超出本公開的范圍情況下，可在細節(jié)上做出改變，特別是在零件的形狀、尺寸和布置的內(nèi)容上。當然，本公開的范圍被限定在表達所附權利要求的語言中。
權利要求
1.一種壓力傳感器(10),包括 包括第一側(cè)和第二側(cè)的基板(22)； 安裝在基板(22)的第一側(cè)上的第一壓力感測管芯(12)，其中該第一壓力感測管芯(12)包括隔膜和放置在該隔膜上的一個或多個壓阻元件，其中該第一壓力感測管芯(12)被放置在基板(22)中的第一開口(24)上，該第一開口(24)在基板(22)的第一側(cè)和第二側(cè)之間延伸申； 安裝在基板(22)的第一側(cè)上的第二壓力感測管芯(14)，其中該第二壓力感測管芯(14)包括隔膜和放置在該隔膜上的一個或多個壓阻元件； 第一外殼構件(20),被放置在該基板(22)的第一側(cè)上且限定了在第一壓力感測管芯(12)和該第二壓力感測管芯(14)周圍的第一空腔(31)，其中該第一外殼構件(20)包括第一壓力開口(28)，用于將第一壓力感測管芯(12)和/或該第二壓力感測管芯(14)暴露給第一壓力；以及 第二外殼構件(18)，被放置在基板(22)的第二側(cè)上且限定了第二空腔(30)，其中該第二外殼構件(18)包括第二壓力開口(26)，用于將第一壓力感測管芯(12)和/或第二壓力感測管芯(14)暴露給第二壓力。
2.權利要求I的壓力傳感器(10)，其中該第二壓力感測管芯(14)被放置在基板(22)中的第二開口(25)上，該第二開口(25)在基板(22)的第一側(cè)和第二側(cè)之間延伸。
3.權利要求2的壓力傳感器(10)，其中該第一壓力感測管芯(12)被配置為提供所感測的壓力的第一分辨率，并且該第二壓力感測管芯(14)被配置為提供所感測的壓力的第二分辨率，其中該第一分辨率高于該第二分辨率。
4.權利要求3的壓力傳感器(10)，其中該第一壓力感測管芯(12)被配置為在第一范圍上提供所感測的壓力的第一分辨率，并且該第二壓力感測管芯(14)被配置為在第二范圍上提供所感測的壓力的第二分辨率，其中，該第一范圍小于該第二范圍。
5.權利要求I的壓力傳感器(10),其中該第一外殼構件(20)包括第三壓力開口(60)和限定了第一室(56)和第二室(54)的壁(53)，其中該第一室(56)容納該第一壓力感測管芯(12)且被暴露給第三壓力開口(60)，并且該第二室(54)容納該第二壓力感測管芯(14)且被暴露給第一壓力開口(51)。
6.權利要求5的壓力傳感器(10),其中該第一壓力開口(51)被暴露給大氣，并且該第二壓力感測管芯(14)是被配置為測量大氣壓的絕對壓力感測管芯。
7.權利要求5的壓力傳感器(10)，其中該第二壓力感測管芯(14)被放置在基板(22)中的第二開口(25)上，該第二開口(25)在該基板(22)的第一側(cè)和第二側(cè)之間延伸，其中該第一壓力開口(51)被暴露給大氣，并且該第二壓力感測管芯(14)是表壓感測管芯。
8.權利要求I的壓力傳感器(10)，其中該第二外殼構件(18)包括第三壓力開口(92)和限定了第一室(98)和第二室(96)的壁(94)，其中該第一室(98)通過基板(102)中的第一開口(104)與第一壓力感測管芯(12)流體連通，并且該第二室(96)通過基板(102)中的第二開口(106)與第一壓力感測管芯(12)流體連通。
9.權利要求I的壓力傳感器(10)，進一步包括安裝在基板(22)的第一側(cè)上的第三壓力感測管芯(16)，其中該第三壓力感測管芯(16)包括隔膜和放置在該隔膜上的一個或多個壓阻元件。
10.權利要求I的壓力傳感器(10)，進一步包括 多路復用器(120)，被電連接到該第一壓力感測管芯(12)和該第二壓力感測管芯(14)中的每一個的輸出，該多路復用器(120)具有輸出；以及 信號調(diào)節(jié)電路(118)，被電連接到該多路復用器(120)的輸出。
全文摘要
本公開涉及包括多個傳感器元件的傳感器。在一些情況下，多個傳感器元件可被安裝在單個基板上并且均可被配置為感測具有不同分辨率、靈敏度、和/或范圍的單個參數(shù)，和/或多個參數(shù)。在一個例子中，多個壓力感測管芯可被安裝在單個封裝中，且根據(jù)期望，均可被配置為壓力差傳感器、絕對壓力傳感器、和/或表壓傳感器。
文檔編號G01L15/00GK102980711SQ20121043362
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月5日 優(yōu)先權日2011年9月6日
發(fā)明者I·本特利, L·F·里克斯 申請人:霍尼韋爾國際公司