具有微中断补偿的传感器的制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]在传感系统中利用传感器来检测性质，例如光、温度、运动等。传感器一般被配置成测量性质并接着提供适当形式的测量。例如，传感器可测量磁场并接着提供测量作为输出信号。测量然后用于由控制器，例如电子控制单元计算特性或结果。
[0002]给传感器供应电力，以便正确地操作和提供准确的测量。如果所供应的电力中断或从电压和/或电流的适当范围偏离，则错误的测量、无测量等可发生。
[0003]用来补偿电力中断等并促进准确的测量的适当机构是需要的。
【附图说明】
[0004]图1是补偿电力中断的传感器系统的图。
[0005]图2是图示可出现在传感器系统中的电力中断的曲线图。
[0006]图3是具有补偿电力中断的沟槽电容器的传感器系统的图解。
[0007]图4是垂直或沟槽电容器的横截面视图。
[0008]图5是描绘可在上述系统中使用的其它适当的阻塞部件的示例的图解。
[0009]图6是在高电压电平下补偿电力中断的传感器系统的图解。
[0010]图7是使用集成高电压电荷存储部件来在高电压电平下补偿电力中断的传感器系统的图解。
[0011]图8是图示操作传感器装置的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0012]现在将参考附图描述本发明，其中相似的参考数字始终用于指代相似的元件，且其中所示结构和装置并不一定按比例绘制。
[0013]公开了补偿在向传感器和/或信号处理部件供应电力中的电力中断的系统和方法。电力中断是在相对短的时间段内在供应电力中的打断。
[0014]图1是补偿电力中断的传感器系统100的图解。提供简化形式的系统100以便促进理解。可在汽车系统、车辆系统等中利用系统100。系统100可被制造到一个或多个装置中。
[0015]系统100包括高电压部件102、电荷存储部件104以及传感器和信号处理部件106。高电压部件102接收高电压供电108并提供低电压供电110。高电压供电108在相对高的电压下，例如12伏、20伏等。在汽车系统中，高电压供电108可由电池装置供应。在一个示例中，高电压供电108在8或更多伏的电压下。在一般低于高电压供电108的电平下提供低电压供电110。在适合于传感器和信号处理部件106的电平下提供低电压供电110。在一个示例中，在大约3伏下提供低电压供电110。在另一示例中，在5或更小伏下提供低电压供电110。
[0016]高电压部件102包括用来调节低电压供电110并阻塞反向电压传播到高电压供电108的机构。一般，部件102包括高电压反向阻塞部件和调节装置。阻塞部件减轻负电压、尖峰信号等，以防影响高电压供电108。否则，高电压供电108的源和/或连接到其的其它部件可能被损坏或消极地影响。在一个示例中，高电压反向阻塞部件是配置成阻塞的PMOS晶体管。在另一示例中，高电压反向阻塞部件是阻塞二极管。
[0017]部件102的调节装置根据调节输入信号112来调节并生成低电压供电110。在一个示例中，调节装置包括电力NM0S晶体管。调节输入信号112控制低电压供电110的电平。因此，调节输入信号112可在整个范围中变化以在值的范围内在选定电平下选定低电压供电110的输出电平。还认识到，设想其它适当的阻塞部件和调节装置。下面提供适当的机构的一些示例。
[0018]传感器和信号处理部件106包括传感器、控制单元、处理单元等中的一个或多个。为了正确的操作，部件106需要低电压供电110。电力中断，例如微中断可使部件106出故障、不稳定、提供不准确的信息等。
[0019]电荷存储部件104被配置成在电力中断期间在适当的电平下维持低电压供电110。电荷存储部件104在非中断时间段期间存储并维持电荷。部件104在电力中断期间提供它的存储的电荷的至少一部分以补偿在低电压供电110中的偏差或下降。作为结果，变更高电压部件102的输出的电力中断由电荷存储部件104补偿。
[0020]部件104被配置成在选定时间段内存储足以补偿电力中的中断的电荷。在一个示例中，电荷存储部件104包括一个或多个电容器。电容器的大小和配置被选定以减轻成本和面积消耗。例如，可利用垂直电容器，例如沟槽电容器。垂直电容器是具有电极和相对于水平衬底通常垂直地布置的电容器电介质的电容器。此外，电容器可以是低电压电容器，因为它们使用低电压供电110来操作。
[0021]此外，电荷存储部件104与高电压部件102和可选地其它部件一起集成在单个封装内。相反，其它方法需要大外部电容器的使用，以便在电力中的中断期间提供电荷。
[0022]图2是示出可出现在传感器系统中的电力中断的曲线图200。曲线图200包括描绘高电压供电108的上部分和描绘低电压供电110的下部分。曲线图200描绘在X轴上的时间和在1轴上的伏特。
[0023]高电压供电108被示为在上部分中的线。在本例中是微中断的电力中断出现在202处。多种可能的事件可引起中断，例如电源损坏、临时断开连接、磁场等。微中断具有在1-100微秒的范围内的相对短的短暂持续时间。在这个示例中，微中断202导致高电压供电108的下降。在其它中断中，电压可转变成负的，下降到零，等等。
[0024]低电压供电110被示为在下部分中的线。电位故障204被显示在与微中断202对应的时间处。故障204导致低电压供电110的电压中的下降。依赖于低电压供电110的部件，例如传感器、处理部件等可能由于故障204而出故障。
[0025]然而，利用电荷存储部件，例如上面描述的部件104，通过在故障204和微中断202期间提供它的电荷的至少一部分来减轻故障204的影响。
[0026]图3是具有补偿电力中断的沟槽电容器的传感器系统300的图解。可在汽车系统、车辆系统等中利用系统300。此外，系统300可被制造到一个或多个装置中。可使用上面描述的系统100来利用系统300。上面可在系统100的描述中找到相似编号的部件的附加描述。
[0027]系统300包括高电压部件102、电荷存储部件104、传感器和信号处理部件106以及高电压电容器314。高电压电容器314从高电压供电108对不想要的信号/噪声进行滤波。
[0028]高电压电容器314被配置或选定成适应高电压供电108。高电压电容器包括一个或多个电容器。这些电容器可在一个或多个管芯(包括电荷存储部件104被形成于其上的管芯)上形成。可替换地，电容器314可以是与部件，例如电荷存储部件104物理地分离的外部电容器。一些或所有电容器314是垂直或沟槽电容器，不管是内部的还是外部的。例如，至少一些高电压电容器314可由于大小和成本约束而布置在部件104的外部。在另一示例中，高电压电容器318利用可被形成有系统300的其它部件/与系统300的其它部件集成在一起的一系列低电压电容器。在一个示例中，多个垂直或沟槽电容器串联地连接以便为高电压供电108提供高电压滤波。
[0029]高电压供电108在相对高的电压下，例如12伏、20伏等。在汽车系统中，高电压供电108可由电池装置供电。在一个示例中，高电压供电108在8或更多伏的电压下。
[0030]高电压部件102接收高电压供电108并提供低电压供电110。在低于高电压供电108的电平下提供低电压供电110。此外，在适合于传感器和信号处理部件106的电平下提供低电压供电110。在一个示例中，在大约3伏下提供低电压供电110。在另一示例中，在5或更小伏下提供低电压供电110。
[0031]高