第一压感组件411的阻值感测，得知当下的绝对压力值。
[0042]参照图4，当受测压力大于前述的压力门坎值时(也就是说处于较大的压力范围中)，薄膜41朝底板2的挠曲形变已达挡止块42的底面抵于底板2的凸块21的程度，此时薄膜41外围区域(A处)的形变量已达一相对极大值，而中央区域(B处)的形变量还未达到相对极大值，因此薄膜41外围区域再继续变形的形变变化量相对较小，而中央区域再继续变形的形变变化量相对较大，所以此时复合范围压力传感器I主要是从第二压感组件412的压阻值量测，分析当下的绝对压力值。
[0043]根据前述说明，本发明通过将中空挡止块42设置于薄膜41底面的设计，能够让薄膜41在不同压力范围中，呈现相异的形变及压阻感测特性，因此能根据此结构设计通过第一压感组件411、第二压感组件412进行不同压力范围的压力值量测。此外，在受测压力较大的受测环境中，薄膜41往底板2方向的形变量会受限于挡止块42往底板2的位移量而有所局限，且其中央区域(图3、图4中标示B处)的形变能够受到挡止块42的支撑，因此不易因过度挠曲而产生损伤，而能提升复合范围压力传感器I的耐用程度。
[0044]在此要补充说明一点，本实施例中，凸块21的结构虽然是设置于底板2上，但凸块21的结构也能够设计为形成于挡止块42底面并朝向底板2凸伸，同样能避免挡止块42接触于底板2后，因贴附于底板2上而不易分离的问题，所以凸块21的实施方式能视需要而调整，不以特定方式为限。
[0045]另一方面，本实施例中挡止块42设置于薄膜41的对称中心，且第一压感组件411与第二压感组件412对称地分布于薄膜41上，但挡止块42、第一压感组件411、第二压感组件412的设置位置能够依据需要而对应调整，不以本实施例的说明内容为限。
[0046]参照图5，为本实施例中复合范围压力传感器I的一种变化实施态样，其与前述实施态样的差别在于，可动感测结构4的第二空腔6是由设于薄膜41且位置对应挡止块42的一凹槽421所形成，此种结构设计也能执行前述的压力感测功能。
[0047]参照图6，为本实施例中复合范围压力传感器I的另一种变化实施态样，此处，可动感测结构4的第二空腔6是由设于接着体43的一凹槽421所形成，此种设计也能够用来执行前述的压力感测功能。
[0048]综合上述内容，于第一实施例中，复合范围压力传感器I具有多种能够据以实施的变化实施态样，并不以特定的结构为限。
[0049]第二实施例
[0050]参照图7，为本发明复合范围压力传感器I’的第二较佳实施例。于第一较佳实施例中，第一空腔5、第二空腔6均为具有特定内部压力的密闭空间，其内部压力无法轻易改变，且复合范围压力传感器I测得的受测压力是相对于第一空腔5、第二空腔6的封闭内部压力的压力值。在第一空腔5、第二空腔6的内部压力均为一大气压的情况下，第一实施例的复合范围压力传感器I能够视为一密闭空腔式的绝对压力传感器(absolute pressuresensor)。而在第二较佳实施例中，第二空腔6虽维持密闭空间的设计，但该第一空腔5则调整为非密闭的空间。
[0051]具体来说，于结构方面，相较于第一实施例的复合范围压力传感器I的实施态样，本实施例中复合范围压力传感器I ’于底板2还贯穿形成一连通于第一空腔5的穿孔22，该穿孔22使第一空腔5连通于外，因此第一空腔5中的压力等同于其连通的环境压力。当受测压力小于压力门坎值而属于低压范围时(挡止块42未接触底板2的状态)，薄膜41外围区域的形变是根据其两面的压力差而对应挠曲，所以从第一压感组件411感测到的压力是受测压力与第一空腔5压力的相对压力值。而在受测压力大于压力门坎值而处于高压范围中时(挡止块42接触底板2的状态)，由第二压感组件412所测得的压力则为受测压力与第二空腔6的相对压力值。
[0052]在第一空腔5的压力不等于一大气压且第二空腔6的内部压力为一大气压的条件下，受测压力处于低压范围时其量测结果属于相对压力值的量测，而受测压力处于高压范围时其量测结果属于绝对压力值的量测。也就是说，于第二实施例中，通过穿孔22的形成，就能让复合范围压力传感器I’执行不同的压力类型量测。
[0053]第三实施例
[0054]参照图8，为本发明复合范围压力传感器I”的第三较佳实施例。于本实施例中，第一空腔5、第二空腔6均为非密闭空间，因此其构造与前述实施例有所差异。
[0055]具体来说，相较于前述第二较佳实施例，本实施例中复合范围压力传感器I”的挡止块42还贯穿形成一连通第一空腔5与第二空腔6的通道422，穿孔22与通道422使第一空腔5、第二空腔6均连通于外，所以第一空腔5、第二空腔6的压力各等同于其连通的环境压力。因此，不管在低压范围或高压范围中，从第一压感组件411、第二压感组件412所测得的压力均为受测压力与第一空腔5、第二空腔6的压力的相对压力值，而与前述第一、第二实施例的量测特性有所差异。
[0056]第四实施例
[0057]参阅图9，为本发明复合范围压力传感器Γ”的第四较佳实施例。于本实施例中，第一空腔5、第二空腔6相对于外界环境是密闭空间，但两者彼此连通，因此结构与前述第一较佳实施例有所差异。
[0058]具体来说，相较于第一实施例，本实施例的复合范围压力传感器Γ”于挡止块42贯穿形成一连通第一空腔5与第二空腔6的通道422，通道422使得第一空腔5与第二空腔6相互连通，因此会使第一空腔5与第二空腔6的内部压力相同。但由于本实施例不像第三实施例，于底板2贯穿形成穿孔22，因此本实施例中第一空腔5与第二空腔6虽然彼此相互连通，但相较于外界环境仍属于密闭空间。据此，本实施例的复合范围压力传感器Γ”能够用于不同于前述三个实施例的压力感测应用。
[0059]综上所述，在以上四个实施例中，本发明通过挡止块42的设置，让薄膜41在高压环境或低压环境中呈现不同的形变特性，而能通过单一薄膜41实现复合压力范围的绝对压力值或相对压力值的量测。
[0060]此外，在高压环境中，挡止块42的位移量受限于底板，能够有效控制薄膜41的变形程度，对薄膜41产生保护作用，而提升复合范围压力传感器I的耐用程度。
[0061]再者，本发明复合范围压力传感器I能够被视为单一薄膜(薄膜41)、单一空腔(第一空腔5)的设计，有利于压力传感器的微型化发展。
[0062]另一方面，通过薄膜41、挡止块42、第一压感组件411、第二压感组件412等构件的配置调整，本发明复合范围压力传感器I能够维持不同压力范围下的侦测灵敏度与线性度，而实现高性能的压力感测表现。
[0063]综上所述，本发明复合范围压力传感器的结构设计、运作与功效，确实能达成本发明的目的。
[0064]惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
【主权项】
1.一种复合范围压力传感器，其特征在于:该复合范围压力传感器包含: 一底板； 一主体，设置于该底板上，且具有一上下贯穿的镂空部； 一可动感测结构，设置于该主体，而与该主体及该底板共同界定一第一空腔，并于内部形成至少一个第二空腔，该可动感测结构包括 一薄膜，设置于该主体上并覆盖该镂空部，及 一挡止块，相连于该薄膜且设置于该薄膜与该底板之间，并与该底板间隔一定距离； 至少一个第一压感组件，设于该薄膜且位于该第一空腔上对应该第二空腔以外的区域；及 至少一个第二压感组件，设于该薄膜且对应于该第二空腔上的区域。
2.根据权利要求1所述的复合范围压力传感器，其特征在于:该可动感测结构的第二空腔是由设于该挡止块的一凹槽所形成。
3.根据权利要求1所述的复合范围压力传感器，其特征在于:该可动感测结构的第二空腔是由设于该薄膜且位置对应该挡止块的一凹槽所形成。
4.根据权利要求1所述的复合范围压力传感器，其特征在于:该可动感测结构还包括一接着体，该接着体至少设于该薄膜与该挡止块之间，且该可动感测结构的第二空腔是由设于该接着体且对应该挡止块位置的一凹槽所形成。
5.根据权利要求1所述的复合范围压力传感器，其特征在于:该第一空腔与该第二空腔为密闭空间。
6.根据权利要求1所述的复合范围压力传感器，其特征在于:该第二空腔为密闭空间，且该底板还贯穿形成一连通于该第一空腔的穿孔，该穿孔使该第一空腔连通于外。
7.根据权利要求1所述的复合范围压力传感器，其特征在于:该底板还贯穿形成一连通于该第一空腔的穿孔，且该可动感测结构还形成一连通该第一空腔与该第二空腔的通道，该穿孔与该通道使该第一空腔、该第二空腔连通于外。
8.根据权利要求1所述的复合范围压力传感器，其特征在于:该可动感测结构还形成一连通该第一空腔与该第二空腔的通道，该第一空腔与该第二空腔相互连通且不连通于外。
9.根据权利要求1所述的复合范围压力传感器，其特征在于:该底板于对应该挡止块的位置还形成至少一个朝该挡止块凸伸的凸块。
10.根据权利要求1所述的复合范围压力传感器，其特征在于:该第一压感组件与该第二压感组件是由离子布植工艺形成于该薄膜的压阻组件。
11.根据权利要求1所述的复合范围压力传感器，其特征在于:该薄膜能受压变形并连动该挡止块移动，且于压力大于一压力门坎值时，该薄膜往该底板方向的形变会使该挡止块抵于该底板。
【专利摘要】一种复合范围压力传感器，包含一底板、一主体、一可动感测结构、多个第一压感组件及多个第二压感组件。主体设于底板且具有一镂空部。可动感测结构与主体及底板配合界定一第一空腔，其内部形成一第二空腔，并包括一薄膜，设于主体并覆盖镂空部；及一挡止块，设于薄膜与底板之间。第一压感组件设于薄膜且位于第一空腔对应第二空腔以外的区域。第二压感组件形成于薄膜对应第二空腔的区域。薄膜受压而形变并连动挡止块；于压力大于一压力门坎值时，挡止块抵于底板而使薄膜位于第二空腔的区域呈现较大的形变变化量。前述结构能对薄膜提供高压侦测时的保护机制来增进传感器的耐用程度。通过单一薄膜与特定结构的配合，有助于压力传感器的体积微型化。
【IPC分类】G01L1-20
【公开号】CN104568243
【申请号】CN201410529719
【发明人】陈名彦
【申请人】亚太优势微系统股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月9日
【公告号】US20150114129