带有过压保护的压力传感器的制造方法_3

文档序号:9233854阅读:来源:国知局
器还可包括包含顶部止挡部232的止挡部层230。顶部止挡部232可以是朝向传感隔膜218向下(以所示出的取向)延伸的突出部。如将讨论的,顶部止挡部232可限制传感隔膜218的向上的挠曲、弯曲或其它运动。
[0027]如所示出的,压力传感器210包括几个可配置来提供第一压力输入和第二压力输入的流体路径,由此压力传感器210能够测量该第一和第二压力输入之间的相对差值,或者压差。基层214包括流体路径234,以及约束层246包括流体联接至流体路径234且流体联接至流体路径262的流体路径236a,其结合来提供至传感隔膜218的第一侧238的输入端口。
[0028]同样地,流体路径240延伸穿过顶层216且流体联接至流体路径252。在一些实施例中,如所示出的,流体路径252可由设置在顶层216与止挡部层230之间的O形环或者其它密封结构所限定。流体路径254a和流体路径254b显示出流体联接至流体路径252且延伸穿过止挡部层230使得流体路径254a和流体路径254b流体联接至流体路径260以便提供至传感隔膜218的第二侧244的输入压力。
[0029]在此构型中,如果作用在传感隔膜218的第一侧238上的输入压力大于作用在传感隔膜218的第二侧244上的输入压力,则传感隔膜218可以向上的方向(以所示出的取向)弯曲、挠曲或者以其它方式移动。如果传感隔膜218移动足够远,则传感隔膜218将接触顶部止挡部232的止挡部表面232a,使得顶部止挡部232限制传感隔膜218的运动以帮助阻止对于传感隔膜218的可能的损坏,否则过度移动会引起损坏。类似地,如果作用在传感隔膜218的第二侧244上的输入压力大于作用在传感隔膜118的第一侧238上的输入压力,则传感隔膜218可以向下的方向(以所示出的取向)弯曲、挠曲或者以其它方式移动。如果传感隔膜218移动足够远,则传感隔膜218将接触约束层止挡部228的止挡部表面228a,使得约束层止挡部228限制传感隔膜218的运动以帮助阻止对于传感隔膜218的可能的损坏,否则过度移动会引起损坏。
[0030]为了感测传感隔膜218的例如挠曲或弯曲的前述运动,压力传感器210可包括一个或更多个传感元件226,其可以设置在传感隔膜218的周围。传感元件226可以是配置来将传感隔膜218的机械运动、应力和/或挠曲转化成电信号的任何元件。在一些实施例中,例如传感元件226可以是压敏电阻器。在一些实施例中,例如传感元件226可以布置成惠斯通电桥(全桥或半桥构型)以便提供指示传感隔膜218的机械运动、应力和/或挠曲的电信号。
[0031]如所讨论的,此文中所述的止挡部可帮助阻止传感隔膜18、118、218的过度移动,否则其将由于足够大的输入压力而引起损坏。在一些情形中,在形成传感隔膜的材料与形成传感隔膜所接触的止挡部的材料之间存在静摩擦或者“静摩擦”的可能性。随后的附图提供止挡部构型的说明性的但非限制性的示例,其可以使用于例如压力传感器10、110、210的压力传感器中以便帮助限制或者减小静摩擦。在一些实施例中,止挡部可具有面对传感隔膜的表面,该传感隔膜包括多个限定的突出部。这些突出部可以是规则的或者不规则的,组成图案的或者随意的。
[0032]图4提供止挡部400的一部分的示意性横截面。将领会到止挡部400能够代表在图1-3中所描述的任意止挡部,例如止挡部22、顶部止挡部132、232或者约束层止挡部128,228ο止挡部400可被认为大体限定由虚线指示的表面410。许多凹部430可形成在表面410中,由此限定许多突出部420。将领会到止挡部400可替代地被认为是包括许多从表面开始延伸的突出部,带有限定在多个突出部之间的凹部。在一些实施例中,凹部430蚀刻至止挡部400中。在一些实施例中,如所示的,突出部420可具有带有倒圆边缘的面向前表面422。在一些实施例中,每个突出部420具有面向前表面422,且所有突出部420的面向前表面422的结合的表面面积可在由止挡部400的周界限定的整个横截面面积所限定的横截面面积的约5%与60%之间。
[0033]在一些情形中,凹部430可使用各向异性的蚀刻被蚀刻至止挡部400中,其可在面向前表面422的周界周围以及沿着每个突出部420的蚀刻侧壁432向下产生相对锐利的边缘。各向异性的蚀刻可以是反应离子刻蚀或者如想要的任何合适的蚀刻。此后,由各向异性的蚀刻产生的锐利的边缘可以通过应用各向同性的蚀刻而被磨圆。在各向同性的蚀刻中花费的时间长度可决定边缘被磨圆的相对程度。在一些情形中,突出部的10%-100%之间的面向前表面422被磨圆,其余部分(若有的话)相对于表面410是相对平的以及更平。在一些情形中,突出部的30%-90%之间的面向前表面422被磨圆,其余部分(若有的话)相对于表面410是相对平的以及更平。在一些情形中,突出部的40%-70%之间的面向前表面422被磨圆,其余部分(若有的话)相对于表面410是相对平的以及更平。这些仅仅是示例。在一些情况下,突出部420可以由机械地磨削、切割、喷砂成型或以所需要的其它方式机械地操纵止挡部的面向前表面而成型。
[0034]图5是止挡部400的顶视图,说明突出部420以行和列布置成规则图案的实施例。在一些实施例中,流动通道440可限定在相邻的突出部之间和/或在突出部420的相邻的行和列之间。流动通道440可以例如通过蚀刻而形成。突出部420中至少一些可具有至少约为100微米的平均高度。图4和图5显示具有平的剖面的止挡部400。在一些实施例中,合适的止挡部可具有弯曲的或者其它非平面的剖面,以便减小静摩擦,例如图6中所示。
[0035]图6提供止挡部600的一部分的示意性横截面。将领会到止挡部600能够代表在图1-3中所述的任意止挡部,例如止挡部22、顶部止挡部132、232或者约束层止挡部128、228。止挡部600可被认为限定由虚线指示的表面610。不同于图4和图5显示的平的表面410,表面610是弯曲的。在一些情形中,许多凹部630可以形成在表面610中,由此限定许多突出部620、622、624、626、628。在所示出的止挡部中,表面610包括延伸至第一高度的第一突出部620、延伸至第二高度的第二突出部622、延伸至第三高度的第三突出部624、延伸至第四高度的第四突出部626以及延伸至第五高度的第五突出部628。将领会到所示出的突出部的数量仅仅是说明性的,且止挡部600可具有更大数量的突出部。能够看出止挡部600被配置使得更接近于止挡部600的外周的突出部延伸至的高度小于更接近于止挡部600的中心的突出部延伸至的高度,虽然这并不是必须的。将领会到图6并不是按比例的,如在一些实施例中在止挡部600的外周附近的突出部相对于止挡部600的中心附近的突出部之间可存在5至15微米的突出部高度差。
[0036]在一些实施例中,突出部620、622、624、626、628可布置成规则图形,例如图4和图5中所示的突出部420。如所示出的,表面610可被认为限定简单的曲线。在一些实施例中,预想到表面610可以不呈现简单的曲线,而是可具有由振荡曲线或正弦曲线更好地描述的形状。在一些实施例中,表面610可被认为是凸形的。在一些实施例中,表面610相反可以是凹形的。
[0037]图7提供另一说明性止挡部700的顶视平面图。图8提供图7的说明性止挡部沿着线8-
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1