用于检测导电和/或可极化粒子的传感器、传感器系统、用于
操作传感器的方法、此类型传感器的制造方法以及此类型传
感器用途
技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于检测导电和/或可极化粒子的传感器，尤其用于检测
烟尘粒子。本发明还涉及一种传感器系统、一种用于操作传感器的方法、一种用于检测导电和/或可极化粒子的传感器的制造方法以及此类型传感器用途。
背景技术
[0002]
现有技术公开包括传感器载体的传感器，
电极和加热结构以平面排列的方式布置在此传感器载体上。在检测操作模式中，可极化和/或导电粒子沉积于此平面排列上。所沉积的粒子导致电极之间的
电阻减小，电阻的下降被用来衡量沉积的粒子的
质量。当达到预定电阻
阈值时，通过加热结构对传感器布置加热，使得沉积的粒子燃烧，且在清洁过程之后，传感器可用于后续的检测周期。
[0003] DE 10 2005 029 219 A1公开了一种用于检测
内燃机的废气流中的粒子的传感器的描述，电极、加热器和
温度传感器结构以平面排列的方式布置在施加于传感器载体上。此传感器布置的一个缺点是，待桥接的电极具有必要的最小长度，以便在测量导电或可极化粒子(例如烟尘)时能够达到可接受灵敏度范围。然而，为了能够布置待桥接的电极的最小长度，需要确定传感器组件的一定尺寸。这样在这些传感器组件的制造期间就带来了成本劣势。
发明内容
[0004] 本发明的目的为提供一种用于检测导电和/或可极化粒子的优化的传感器，尤其用于检测烟尘粒子，针对传感器的尺寸实现最小化，使得前述缺点可得以克服。
[0005] 本发明的另一目的是，提供一种传感器系统、一种操作传感器的方法以及一种此类型的传感器的制造方法。
[0006] 此目的根据本发明通过如
权利要求1的用于检测导电和/或可极化粒子的传感器实现，该传感器尤其用于检测烟尘粒子。关于传感器系统，通过如权利要求20的特征来实现目的。关于操作传感器的方法，通过如权利要求21的特征实现目的；关于制造传感器的方法，通过如权利要求23的特征或如权利要求31的特征实现目的。关于传感器的用途，通过如权利要求32或33的特征实现目的。
[0007] 根据本发明的传感器和根据本发明的用于操作传感器的方法以及根据本发明的此类型的传感器的制造方法以及根据本发明的传感器的用途的有利和有益改进在
从属权利要求中详细说明。
[0008] 本发明是基于提供一种用于检测导电和/或可极化粒子的传感器的构思，该传感器尤其用于检测烟尘粒子，传感器包括衬底和至少两个电极层，第一电极层以及布置在衬底和第一电极层之间的至少第二电极层经布置，形成于第一电极层和至少第二电极层之间的至少一个绝缘层，以及分别形成在第一电极层中和至少一个绝缘层中的至少一个开口，第一电极层中的开口和绝缘层中的开口至少在特定部位彼此层叠布置，以形成通向第二电极层的至少一条通道。
[0009] 优选地提供一种传感器，包括衬底、第一电极层、布置在衬底和第一电极层之间的第二电极层、形成于第一电极层和第二电极层之间的第一绝缘层、形成于第一绝缘层和第一电极层之间的至少第三电极层，以及形成于至少第三电极层和第一电极层之间的至少第二绝缘层，分别形成于第一电极层中、至少第二绝缘层中、至少第三电极层中和第一绝缘层中的至少一个开口，第一电极层中的开口、至少第二绝缘层中的开口、至少第三电极层中的开口和绝缘层中的开口至少在特定部位彼此层叠布置，以便形成通向第二电极层的至少一条通道。
[0010] 换句话说，一种传感器提供
水平地彼此层叠布置的第一电极和第二电极层，以及第一绝缘层，可选地至少第三电极层和可选地至少第二绝缘层形成于这两个电极层之间。为了形成通向第二电极层的通道，使得待检测的粒子(尤其是，烟尘粒子)可在通道的辅助下到达第二电极层，第一电极层和第三电极层以及第一绝缘层和第二绝缘层两者分别具有至少一个开口，第一电极层和第三电极层中的开口以及第一绝缘层和第二绝缘层中的开口至少在特定部位彼此层叠布置，以便形成或可形成通道。
[0011] 粒子可因此借助于仅来自传感器的一侧(具体来说，来自传感器的制造成最接近于第一电极层的一侧)的至少一条通道到达第二电极层。导电和/或可极化粒子因此位于第二电极层的一部分上。
[0012] 根据本发明的传感器可例如包括至少三个电极层和至少两个绝缘层，绝缘层优选地始终形成于两个电极层之间。
[0013] 绝缘层还可由两个或多个子层组成，子层可彼此靠近和/或层叠布置。绝缘层的两个或多个子层可由不同材料组成和/或包括不同材料。
[0014] 电极层还可由两个或多个子层组成，子层可彼此靠近和/或层叠布置。电极层的两个或多个子层可由不同材料组成和/或包括不同材料。
[0015] 有可能传感器包括三个以上电极层和两个以上绝缘层，同样在此情况下，绝缘层优选地始终形成于两个电极层之间。从现在起，“至少第三电极层”的表达应理解为预计第四和/或第五和/或第六和/或第七和/或第八和/或第九和/或第十电极层，也可代替第三电极层。
[0016] 从现在起，“至少第二绝缘层”的表达应理解为预计第三和/或第四和/或第五和/或第六和/或第七和/或第八和/或第九绝缘层，也可代替第二绝缘层。
[0017] 换句话说，根据本发明的传感器可包括
层压物，层压物包括至少三个电极层和至少两个绝缘层。最接近于衬底的电极层被称作第二电极层，距衬底最大距离处的电极层被称作第一电极层。第一电极层和第二电极层之间存在例如至少一第三电极层，至少一个绝缘层分别形成于两个电极层之间。
[0018] 电极层彼此层叠布置，尤其是以层的形式彼此层叠布置，电极层分别借助于绝缘层保持彼此相距一段距离。换句话说，电极层并不位于一个平面中。
[0019] 优选地，第一电极层中的开口形成于距第一电极层的外围区有一定距离处，可选地至少第二绝缘层中的开口形成于距第二绝缘层的外围区有一定距离处，可选地至少第三电极层中的开口形成于距第三电极的外围区有一定距离处，且第一绝缘层中的开口形成于距第一绝缘层的外围区有一定距离处。开口因此优选地不形成于外围
位置中，也不形成于所关注层的侧外围处。
[0020] 第一电极层和可选地第三电极层通过位于其间的第二绝缘层而彼此绝缘。可选地第三电极层和第二电极层通过位于其间的第一绝缘层而彼此绝缘。此结构允许与现有技术的传感器相比形成较小总尺寸的极其敏感的传感器。
[0021] 例如形成有平坦范围的第二电极层间接或直接连接到衬底。第二电极层到衬底的间接连接可例如借助于
粘合剂(尤其是，粘合剂层)进行。粘合剂还可以孤立的方式形成于衬底和第二电极层之间。举例来说，粘合剂/粘合剂层可形成为类似于液滴。粘合剂层可形成于第二电极层和衬底之间。
[0022] 粘合剂(尤其是，粘合剂层)可例如由
氧化
铝(Al2O3)或
二氧化硅(SiO2)或陶瓷或玻璃或其任何所要组合组成。优选地，形成非常薄的粘合剂层，且因此仅具有小厚度。
[0023] 第一绝缘层和/或至少第二绝缘层的厚度可为0.1到50μm，尤其是1.0μm到40μm，尤其是5.0μm到30μm，尤其是7.5μm到20μm，尤其是8μm到12μm。借助于绝缘层的厚度，设定一个电极层距另一电极层的距离。可通过减小彼此层叠
定位的(例如)水平延伸的电极层之间的距离来增加传感器的灵敏度。形成的绝缘层的厚度越小，则传感器越敏感。
[0024] 还可能衬底的电极层的厚度和/或绝缘层的厚度变化。
[0025] 绝缘层可由氧化铝(Al2O3)或
二氧化硅(SiO2)或氧化镁(MgO)或氮化硅(Si2N4)或玻璃或陶瓷或其任何期望的组合形成。
[0026] 优选地，第一绝缘层横向围封第二电极层。换句话说，第一绝缘层可
覆盖第二电极层的侧面使得第二电极层横向绝缘。举例来说，至少第二绝缘层横向围封至少第三电极层。换句话说，第二绝缘层可覆盖第三电极层的侧面使得第三电极层被横向绝缘。
[0027] 第一电极层和/或第二电极层和/或可选地至少第三电极层由导电材料形成，尤其是由金属或
合金形成，尤其是由耐高温的金属或耐高温的合金形成，特别优选地由铂族金属或铂族金属的合金形成。铂族金属的元素为钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)、锇(Os)、铱(Ir)和钌(Rh)。还可使
用例如镍(Ni)等非贵金属或例如镍/铬或镍/
铁等非贵金属合金。
[0028] 有可能至少一个电极层由导电陶瓷、或金属和陶瓷的混合物形成。举例来说，至少一个电极层可由铂晶粒(Pt)和氧化铝晶粒(Al2O3)的混合物形成。还可能至少一个电极层包括
碳化硅(SiC)，或由碳化硅(SiC)形成。所陈述的材料和金属或这些金属的合金尤其耐高温，且因此适于形成可用于检测内燃机的废气流中的烟尘粒子的传感器元件。
[0029] 在本发明的另一
实施例中，第二电极层由导电材料形成，尤其是由金属或合金形成，金属或合金具有比第一电极层的导电材料(尤其是，金属或合金)高的抗蚀刻性。此具有第二电极层可在制造工艺中形成阻止蚀刻工艺的层的优点。换句话说，以此方式形成的第二电极层可确定例如待引入到传感器结构中的通道的待蚀刻深度。
[0030] 在第一电极层的背离第一绝缘层的一侧上可形成至少一个
覆盖层，至少一个覆盖层尤其是由陶瓷和/或玻璃和/或金属氧化物形成。换句话说，覆盖层形成于第一电极层的与第一绝缘层相反的一侧上。覆盖层可充当扩散屏障，且额外减少高温下第一电极层的
蒸发，高温在例如废气流中可高达850℃。
[0031] 至少一个覆盖层可横向围封第一电极层。在本发明的另一实施例中，覆盖层可额外横向围封至少第二绝缘层。在本发明的另一实施例中，覆盖层可额外横向围封至少第二绝缘层和至少第三电极层。
[0032] 有可能至少一个覆盖层并不完全覆盖最上电极层，尤其是第一电极层。换句话说，有可能至少一个覆盖层仅覆盖最上电极层(尤其是，第一电极层)的特定部分。如果最上电极层形成为加
热层，那么有可能至少一个覆盖层仅覆盖加热回路/加热线圈的部分。
[0033] 在本发明的另一实施例中，至少一个覆盖层可额外横向围封至少第二绝缘层和至少第三电极层及第一绝缘层。换句话说，第一电极层的侧面以及绝缘层和电极层(布置在其下)的侧面两者可由至少一个覆盖层覆盖。还可以想到，覆盖层额外横向围封第二电极层。覆盖层的橫向围封部分或橫向围封区可因此从第一电极层到达第二电极层。此使得第一电极层和/或绝缘层和/或至少第三电极层和/或第二电极层的橫向绝缘。
[0034] 在第一电极层的背离第一绝缘层的一侧上或覆盖层的背离第一电极层的一侧上可额外形成至少一个多孔过滤层。借助于此类型的多孔过滤层，大粒子部分可保持远离彼此层叠布置的至少两个(尤其是，至少三个)电极层的布置。例如，过滤层的孔隙尺寸可为>1μm。特别优选地，孔隙尺寸形成在20μm到30μm的范围内。例如，多孔过滤层可由陶瓷材料形成。还可以想到，多孔过滤层由氧化铝
泡沫形成。借助于还覆盖到第二电极层的至少一条通道的过滤层，使得干扰测量的大粒子(尤其是烟尘粒子)可保持远离至少一条通道，使得此类粒子无法引起
短路。
[0035] 通向第二电极层的至少一条通道例如可形成为
盲孔，第二电极层的一部分形成为盲孔的底部，且盲孔至少在第一绝缘层中、可选地至少第三电极层中、可选地至少第二绝缘层中和第一电极层中延伸。如果传感器具有覆盖层，那么盲孔还在此覆盖层中延伸。换句话说，不仅第一电极层而且可选地至少第二绝缘层、可选地至少第三电极层以及第一绝缘层和覆盖层因而具有开口，这些开口彼此层叠布置使得其形成盲孔，盲孔的底部由第二电极层的一部分形成。盲孔的底部可例如形成于第二电极层的朝向第一绝缘层的上部。还可以想到，第二电极层具有形成盲孔的底部的凹陷。
[0036] 盲孔的开口横截面由第一电极层、至少第二绝缘层、至少第三电极层和第一绝缘层以及约束开口的覆盖层(如果存在)的外围部分形成。至少一个盲孔的开口横截面可为圆形或正方形或矩形或透镜状(lenticular)或
蜂巢状或多边形或三
角形或六边形。还可以想到其它类型的设计，尤其是自由形式。
[0037] 举例来说，有可能盲孔具有正方形横截面，其表面积为3×3μm2到150×150μm2，尤其是10×10μm2到100×100μm2，尤其是15×15μm2到50×50μm2，尤其是20×20μm2。
[0038] 在本发明的开发中，传感器可具有多个通道(尤其是，盲孔)，这些盲孔如已经描述而形成。还可以想到，至少两个通道(尤其是，至少两个盲孔)具有不同横截面(尤其是，不同尺寸的横截面)，可使用具有不同尺寸的盲孔横截面的若干测量单元，以便形成具有若干区的传感器阵列。导电和/或可极化粒子(尤其是烟尘粒子)的并行检测允许关于粒子的尺寸或待获得的粒子的尺寸分布的额外信息项。
[0039] 在本发明的另一实施例中，第一绝缘层中、可选地至少第三电极层中、可选地至少第二绝缘层中和第一电极层中的开口可分别以线性形式形成，或分别以曲折方式形成，或分别以栅格形式形成，或分别以螺旋形式形成。换句话说，第一绝缘层中的开口、可选地至少第三电极层中的开口、可选地至少第二绝缘层中的开口和第一电极层中的开口分别以线性形式形成，或分别以曲折方式形成，或分别以螺旋形式形成，或分别以栅格形式形成。个别层中的开口优选地类似地形成，使得可形成通道。开口无需具有完全重合的横截面或完全重合的尺寸的横截面。有可能从第二电极层开始，开口的横截面分别变得在第一电极层的方向上较大。开口的基本形式优选地类似地形成，使得所有开口以线性形式形成，或以曲折方式形成，或以螺旋形式形成，或以栅格形式形成。
[0040] 在本发明的另一实施例中，有可能传感器具有以线性形式和/或以曲折方式和/或以螺旋形式和/或以栅格形式形成的若干通道。
[0041] 如果第二电极层具有曲折的形式或回路的形式，那么传感器的至少一条通道的形成使得通道不在呈曲折的形式或回路的形式的间隙或开口中终止。传感器的至少一条通道的形成使得第二电极层的一部分形成通道的底部。
[0042] 还可能至少一条通道形成为延长的凹陷，第二电极层的一部分形成为延长的凹陷的底部，且延长的凹陷至少在第一绝缘层上方、可选地至少第三电极层上方、可选地至少第二绝缘层上方以及第一电极层上方和一/可选地形成的覆盖层上方延伸。
[0043] 延长的凹陷还可被称作沟槽和/或凹槽和/或槽。
[0044] 在本发明的另一实施例中，有可能传感器包括至少一条呈盲孔的形式的通道(其形成为圆形和/或正方形和/或矩形和/或透镜状和/或蜂巢状和/或多边形和/或三角形和/或六边形)和至少一条呈延长的凹陷的形式的通道(其以线性形式和/或曲折方式和/或螺旋形式和/或栅格形式形成)两者。
[0045] 在本发明的另一实施例中，分别形成了多孔的第一电极层、可选地至少第二绝缘层、可选地至少第三电极层和第一绝缘层，第一电极层中的至少一个开口、可选地至少第二绝缘层中的至少一个开口、可选地至少第三电极层中的至少一个开口，以及第一绝缘层中的至少一个开口分别由至少一个孔隙形成，第一绝缘层中的孔隙、至少第三电极层中的孔隙、至少第二绝缘层中的孔隙和第一电极层中的孔隙至少在特定部位彼此层叠布置，以便形成通向第二电极层的至少一条通道。换句话说，有可能无需主动搭建通道或后续搭建通道，第一电极层和至少第三电极层以及第一绝缘层和至少第二绝缘层形成为到待测量介质处是可穿透的。
[0046] 可例如通过层的多孔或粒状结构使此成为可能。电极层和绝缘层两者可通过将独立的粒子
烧结在一起而制造，当其烧结在一起的过程中形成针对待测量介质的孔隙或空隙。第二电极层优选地形成为无孔的。因此，需要形成允许针对使待测量或待检测的粒子接近第二电极层的至少一条通道，其由于电极层(尤其是，第一电极层和可选地至少第三电极层)中和绝缘层中的孔隙的彼此层叠的布置而从第一电极层的背离第一绝缘层的一侧延伸到第二电极层的朝向绝缘层的一侧。如果传感器具有覆盖层，那么此覆盖层也优选地将形成为多孔的使得覆盖层中的孔隙、第一电极层中的孔隙、第二绝缘层中的孔隙、第三电极层中的孔隙和第一绝缘层中的孔隙形成到第二电极层的通道。
[0047] 第一电极层及可选地第三电极层和/或第一绝缘层及可选地第二绝缘层和/或覆盖层中的孔隙尺寸分布及其数目可根据待实行的测量工作或检测工作优化。
[0048] 第一电极层和/或第三电极层、和/或第一绝缘层和/或第二绝缘层以及至少一个覆盖层(如果存在)可具有拥有不同孔隙尺寸的部分以便形成具有不同孔隙尺寸的若干区的传感器阵列。不同孔隙尺寸的层的部分的并行检测允许测量待分析或检测的介质的“指纹”。因此，可获得关于待测量的粒子的尺寸或待测量的粒子的尺寸分布的进一步信息项。
[0049] 第一电极层、第二电极层和可选地至少第三电极层可分别具有电
接触区域，其不受布置在相应电极层上方的传感器层的影响且分别连接到或可连接到
端子焊盘。电极层连接到或可连接到端子焊盘使得其彼此绝缘。对于每一电极层，形成至少一个电接触区域，其在端子焊盘的用于电接触的区中暴露。第一电极层的电接触区域不受可能的覆盖层的影响，且不受无源多孔过滤层的影响。换句话说，在第一电极层的电接触区域上方既不存在覆盖层的一部分，也不存在过滤层的一部分。
[0050] 第二电极层或至少第三电极层的电接触区域不受绝缘层的影响、不受电极层的影响，且也不受可能形成的覆盖层的影响且不受无源多孔过滤层的影响。换句话说，在第二电极层或至少第三电极层的电接触区域上既不存在绝缘层的一部分也不存在电极层的一部分、无源多孔过滤层的一部分。
[0051] 在本发明的另一实施例中，第一电极层和/或第二电极层和/或至少第三电极层具有条状导体回路，使得第一电极层和/或第二电极层和/或至少第三电极层形成为加热线圈和/或温度敏感层和/或屏蔽电极。第一电极层和/或第二电极层和/或至少第三电极层具有至少一个额外电接触区域，其不受布置在电极层(也就是说，第一电极层和/或第二电极层和/或至少第三电极层)上方的传感器层的影响，且连接到或可连接到额外端子焊盘。换句话说，第一电极层和/或第二电极层和/或至少第三电极层具有两个电接触区域，两个电接触区域均不受布置在电极层上方的传感器层的影响。
[0052] 每当电极层形成为加热线圈和/或温度敏感层和/或屏蔽电极时，需要在此电极层上形成的两个电接触区域。优选地，第二电极层和/或至少第三电极层具有至少两个电接触区域。第二电极层和/或至少第三电极层优选地不仅形成为加热线圈，而且形成为温度敏感层和屏蔽电极。通过电接触区域的适当电接触，电极层要么用来加热要么充当温度敏感层或屏蔽电极。电极区域的这种形成允许提供紧凑型传感器，因为一个电极层可提供若干功能。因此，不需要单独的加热线圈层和/或温度敏感层和/或屏蔽电极层。
[0053] 在至少一个电极层的加热期间，所测量粒子或位于传感器的通道中的粒子可例如被烧除或烧尽。
[0054] 总而言之，可以说，可由于根据本发明的结构可制作出可用的极其准确的
测量传感器。一/若干薄绝缘层的形成允许传感器的灵敏度显著增加。
[0055] 此外，根据本发明的传感器可制造得比公知的传感器小得多。三维空间中传感器的形成允许若干电极层和/或若干绝缘层建造为较小传感器。此外，显著更多单元可在传感器的制造期间形成于衬底或晶片上。因此，与一般的平面构造的结构相比，此结构伴随着相当大的成本优势。
[0056] 根据本发明的传感器的进一步优点是，通道的横截面可设定尺寸使得特定尺寸的特定粒子无法进入通道。还可能若干通道的横截面可为不同尺寸，使得仅允许对应粒子尺寸的特定粒子接取到个别通道中。
[0057] 根据本发明的传感器可用于检测气体中的粒子。根据本发明的传感器可用于检测液体中的粒子。根据本发明的传感器可用于检测气体和液体或气液混合物中的粒子。然而，当传感器用于检测液体中的粒子时，并不始终可能烧尽或烧除粒子。
[0058] 在已知传感器的情况下，传感器布置于一个平面中且彼此
啮合。在本传感器的情况下，并不需要电极结构彼此啮合，因为各个电极层形成为彼此相距一段距离(由于电极层之间绝缘层的形成)。根据本发明的传感器的电极层并不是彼此连接，而是彼此层叠，通过至少一个绝缘层分隔开。存在至少一第一电极层和至少一第二电极层之间的“非连续回路”。至少两个电极层不绞拧在一起或缠绕。至少两个电极层可仅通过位于至少一条通道中的烟尘粒子而彼此电连接。
[0059] 在至少三个所形成的电极层的辅助下，有可能在粒子的测量期间例如推断粒子尺寸或检测粒子尺寸。如果粒子仅桥接彼此层叠布置的两个电极层，那么粒子的尺寸小于桥接两个以上电极层的粒子。绝缘层的厚度的不同排列也可能推断粒子的尺寸。
[0060] 根据独立方面，本发明涉及一种传感器系统，包括根据本发明的至少一个传感器和至少一个
控制器(尤其是至少一个控制
电路)，控制器的形成使得传感器可在测量模式中和/或清洁模式中和/或监测模式中操作。
[0061] 根据本发明的传感器和/或根据本发明的传感器系统可具有至少一个辅助电极。在辅助电极和电极层之间和/或辅助电极和传感器系统的组件(尤其是传感器
外壳)之间可施加某一电位使得待测量的粒子被传感器和/或传感器系统电吸引或吸入。优选地，某一
电压施加于至少一个辅助电极和至少一个电极层，使得粒子(尤其是烟尘粒子)被“吸入”至少一条通道中。
[0062] 根据本发明的传感器优选地布置于传感器外壳中。传感器外壳可例如具有细长管形式。根据本发明的传感器系统可因此也包括传感器外壳。
[0063] 优选地，传感器和/或传感器外壳中的传感器和/或传感器外壳的形成和/或布置使得传感器(尤其是，传感器的最上层，或布置为距衬底最远的传感器的层)相对于
流体流动方向倾斜地布置。在此情况下，流并不垂直冲击在电极层的平面上。优选地，第一电极层的平面的法线和粒子流动方向之间的角度α至少为1度，优选是至少10度，特别优选地至少30度。同样优选的是传感器的以下布置：粒子流动方向和例如延长的凹陷的纵向轴线之间的角度β处于20和90度之间。在此实施例中，待检测的粒子较容易地进入传感器中的通道(尤其是，盲孔或延长的凹陷)，且借此增加灵敏度。
[0064] 优选地,控制器(尤其是控制电路)的形成使得传感器的电极层彼此互连。可将某一电压施加于电极层或个别电极层使得传感器可在测量模式中和/或清洁模式中和/或监测模式中操作。
[0065] 根据独立方面，本发明涉及一种用于控制根据本发明的传感器和/或根据本发明的传感器系统的方法。
[0066] 根据本发明的方法允许传感器根据选择在测量模式中和/或清洁模式中和/或监测模式中操作。
[0067] 在测量模式中，可
测量电极层之间或传感器的至少两个电极层之间的电阻的变化和/或电极层的电容的变化。
[0068] 在根据本发明的方法的辅助下，可基于测得的电极层之间的电阻的变化和/或依据阻抗的变化的测量值和/或依据电极层的电容的测量值来检测或测量粒子。优选地，测量电极层之间的电阻的变化。
[0069] 在测量模式中，可进行电阻测量，也就是说基于电阻原理的测量。此涉及测量两个电极层之间的电阻，电阻在粒子(尤其是烟尘粒子)桥接至少两个电极层(其充当电导体)的情况下减小。
[0070] 原则上在测量模式中，通过将不同电压施加于电极层，可检测待测量粒子(尤其是烟尘粒子)的不同性质。举例来说，可确定粒子尺寸和/或粒子直径和/或粒子的充电和/或极化率。
[0071] 如果还使用至少一个电极层还被用作为加热线圈或加热层或可作为加热线圈或加热层连接，那么电阻测量可额外起到确定对加热线圈或加热层的激活的时间点的作用。对加热线圈或加热层的激活对应于进行清洁模式。
[0072] 优选地，至少两个电极层之间电阻的减小表明了粒子(尤其是烟尘粒子)已经沉积于电极(电极层)上或之间。一旦电阻到达阈值下限，就进行对加热线圈或加热层的激活。换句话说，粒子被烧尽。随着被烧尽的粒子的数目或被烧尽的粒子体积增加，电阻增加。优选地进行持续燃烧直至测量到电阻上限值为止。达到电阻上限值被视为传感器得以更新或清洁的指示。可随后开始或进行新的测量周期。
[0073] 替代地或另外地，有可能
对电极层的电容的变化进行测量。电极层的布置装载的增加导致电极层的电容增加。传感器的至少一条通道中粒子(尤其是烟尘粒子)的布置导致电荷转移或电容率(ε)变化，这导致电容(C)增加。原则上：C＝(ε×A)/d，其中A表示电极层的有源电极面积，且d表示两个电极层之间的距离。
[0074] 可借助于实施例通过以下操作实行电容的测量：
[0075] -确定恒定
电流的情况下电压增加的速率，和/或
[0076] -施加电压和确定充电电流，和/或
[0077] -施加AC电压和测量电流分布，和/或
[0079] 还可结合待实行的监测模式实行电极层的电容的变化的所描述的测量。
[0080] 根据OBD(车载诊断)规定，需要检查与废气相关的所有零件和组件的功能。例如，在发动
机动车辆之后直接进行功能检查。
[0081] 举例来说，至少一个电极层可被破坏，此伴随着有源电极面积A的减小。因为有源电极面积A与电容C成正比，所以被破坏的电极层的测得的电容C减小。
[0082] 在监测模式中，替代的或另外的，有可能形成电极层来作为导体电路。导体电路可形成为闭合或断开的导体电路，例如，其可按需通过
开关来闭合。还可能借助于至少一个开关通过闭合电极层以形成至少一个导体电路，在监测模式中检查是否测试电流正流动穿过至少一个导体电路。如果电极层具有裂缝或被损坏或破坏，那么将无测试电流流动。
[0083] 根据独立方面，本发明涉及一种用于检测导电和/或可极化粒子的传感器的制造方法，尤其是涉及一种制造根据本发明的所描述的传感器的方法。
[0084] 方法包括制造具有第一电极层、第二电极层、布置在第一电极层和第二电极层之间的第一绝缘层、布置在第一绝缘层和第一电极层之间的可选地至少一第三电极层，以及布置在第三电极层和第一电极层之间的可选地至少一第二绝缘层的层压物，在第一电极层、可选地至少第二绝缘层、可选地至少第三电极层和第一绝缘层中延伸的至少一条通道随后引入到层压物中，通道的底部由第二电极层的一部分形成。
[0085] 方法还基于构思制造包括至少三个电极层和两个绝缘层的层压物以便将至少一条通道引入到此层压物中。通道充当待检测的粒子(尤其是烟尘粒子)接入第二电极层的路径。
[0086] 层压物和/或层压物的个别层的制造可通过
薄膜技术或厚膜技术或这些技术的组合进行。作为待应用的薄膜技术的一部分，可选择气相沉积工艺或优选地
阴极溅射沉积工艺。作为厚膜工艺的一部分，尤其是可以想到采用丝网印刷工艺。
[0087] 至少一个绝缘层和/或至少一个形成于第一电极层的背离绝缘层的一侧的覆盖层，可通过
化学气相沉积(CVD工艺)或
等离子体增强化学气相沉积(PECVD工艺)形成。
[0088] 第一绝缘层可经制造使得其横向围封第二电极层。可选地存在的覆盖层可同样制造为使其横向围封第一电极层和/或至少第二绝缘层和/或至少第三电极层和/或第一绝缘层和/或第二电极层。因此，绝缘层中的至少一者和至少一个/覆盖层均可形成额外橫向围封体。
[0089] 通道可例如形成为盲孔或形成为延长的凹陷，至少一个盲孔或盲孔的子部分或至少一个延长的凹陷或延长的凹陷的子部分通过以下工艺引入到层压物中：至少一个移除或蚀刻工艺，尤其是等离子体-离子蚀刻工艺；或若干个连续进行的移除或蚀刻工艺，适用于分别蚀刻或移除层压物的层。
[0090] 换句话说，盲孔或延长的凹陷可引入到层压物中使得例如针对待穿透或待蚀刻或待移除的每一层，使用对于此层最佳的蚀刻工艺，且因此实行待连续实行的若干蚀刻或移除步骤。
[0091] 还可以想到，盲孔或盲孔的子部分或延长的凹陷或延长的凹陷的子部分可在化学蚀刻工艺中通过液相或气相制作。第一电极层优选地由金属(尤其是铂层)组成，金属相对容易蚀刻穿过或蚀刻。
[0092] 在根据本发明的方法的一个可能实施例中，与第一电极层和第三电极层以及绝缘层相比，如果第二电极层由具有较大抗蚀刻性的材料制造，那么有可能蚀刻工艺在第二电极层处停止。如果层压物或传感器包括额外覆盖层，那么第二电极层还包括与此覆盖层相比具有较大抗蚀刻性的材料。举例来说，第二电极层由铂-
钛合金(Pt/Ti)制造。还可以想到，第二电极层由填充有金属氧化物的层组成。
[0093] 在根据本发明的方法的另一实施例中，有可能第一绝缘层和/或至少第二绝缘层形成为阻止蚀刻工艺的层，且在进一步步骤中，盲孔的子部分或延长的凹陷的子部分通过利用第一绝缘层和/或至少第二绝缘层的
相变的调节工艺或调节步骤引入到第一绝缘层和/或至少第二绝缘层中。
[0094] 在根据本发明的方法的另一实施例中，有可能至少一条通道和/或一通道形成为盲孔或形成为延长的凹陷，且此盲孔或至少一个盲孔或盲孔的子部分或此延长的凹陷或至少一个延长的凹陷或延长的凹陷的子部分通过利用
电磁波或带电粒子(
电子)照射的工艺引入到层压物中，
辐射的辐射源和/或
波长和/或脉冲频率适用于对层压物的层分别地进行
机械加工。
[0095] 优选地有可能至少一条通道和/或通道形成为盲孔或形成为延长的凹陷，且此盲孔或至少一个盲孔或盲孔的子部分或此延长的凹陷或至少一个延长的凹陷或延长的凹陷的子部分通过激光机械加工工艺(尤其是借助于超短脉冲激光)引入到层压物中，激光的激
光源和/或波长和/或脉冲频率和/或带电粒子的
能量和/或带电粒子的物质适用于对层压物的层分别地进行机械加工。特别优选地，超短脉冲激光为飞秒激光或皮秒激光。
[0096] 用于制造形成为盲孔或形成为延长的凹陷的通道的一个可能性因此是，借助于激光对层压物的部分移除。可使用具有使得分别适合待移除的材料的不同波长和/或脉冲频率的激光源。此程序具有以下优点：通过使其适合待移除的层的材料，可快速分别实行各个激光机械加工步骤，使得总体上实现通道和/或盲孔和/或延长的凹陷到层压物中的改进的引入。超短脉冲激光的使用被证明是尤其有利的。
[0097] 然而，除
电磁辐射之外，带电或不带电粒子也可用于移除电极层和/或绝缘层。因此，除电子束之外，其它带电或不带电粒子也可用于烧蚀。此可在具有或不具有待传递的结构信息的掩模的情况下实行。
[0098] 在根据本发明的方法的另一实施例中，有可能当制造层压物时，尤其是通过丝网印刷工艺或
喷涂工艺或浸没工艺或
旋涂工艺在第二电极区域和至少第三电极区域之间或至少第三电极区域和第一电极区域之间在整个表面积上方制造第一绝缘层和/或至少第二绝缘层，且在后续方法步骤中，尤其是通过构造溶解或蚀刻或烧除而移除第一绝缘层和/或至少第二绝缘层的至少一部分，以便在传感器中形成通道。
[0099] 此方法对应于消失模(lost mold)原理。因此，有可能(特别在为热稳定材料的情况下)通过消失模原理执行构造。消失模用于制作从第一电极层通向第二电极层的通道。至少一个绝缘层或绝缘层在电极层之间由热稳定材料制造，此绝缘层的一部分优选地通过在施加第一电极层之后溶解或蚀刻或烧除而被移除。因此，还移除位于其上的第一电极层。如果形成覆盖层，那么覆盖层的位于绝缘层被移除部分的上方部分也通过绝缘层的部分的溶解或蚀刻或烧除而被移除。
[0100] 优选地，在通道和/或盲孔和/或延长的凹陷引入到层压物中之后，将至少一个无源多孔过滤层施加于覆盖层上。无源多孔过滤层例如通过氧化铝泡沫形成。其还形成于至少一条通道上方或至少一个盲孔上方或至少一个延长的凹陷上方。
[0101] 在进一步独立方面中，本发明涉及一种用于检测导电和/或可极化粒子的传感器的制造方法，尤其是根据权利要求16-19中任一项的传感器的制造方法。
[0102] 制造具有第一电极层、第二电极层、布置在第一电极层和第二电极层之间的第一绝缘层、布置在第一绝缘层和第一电极层之间的至少一第三电极层，以及布置在第三电极层和第一电极层之间的至少一第二绝缘层的层压物，第一绝缘层、至少第三电极层、至少第二绝缘层和第一电极层形成为多孔层。第一电极层和第三电极层以及第一绝缘层和第二绝缘层中的孔隙经设定使得第一电极层中的至少一个孔隙、至少第二绝缘层中的至少一个孔隙、至少第三电极层中的至少一个孔隙和第一绝缘层中的至少一个孔隙至少在特定部位彼此层叠布置，以便制造通向第二电极层的至少一条通道。
[0103] 如果传感器具有覆盖层，那么此覆盖层还施加于具有孔隙尺寸和孔隙度的第一电极层，覆盖层中的至少一个孔隙至少在特定部位布置在第一电极层中的孔隙上方、至少第二绝缘层中的孔隙上方、至少第三电极层中的孔隙和第一绝缘层中的孔隙的上方，使得从覆盖层开始，形成到第二电极层的至少一条通道。无源多孔过滤层可最后施加于覆盖层。
[0104] 在进一步独立方面中，提供一种用于检测导电和/或可极化粒子的传感器的制造方法，尤其是权利要求1-19中任一项的传感器的制造方法，制造具有第一电极层、第二电极层、布置在第一电极层和第二电极层之间的第一绝缘层、布置在第一绝缘层和第一电极层之间的可选地至少一第三电极层，以及布置在第三电极层和第一电极层之间的可选地至少一第二绝缘层的层压物，第一绝缘层、至少第三电极层、至少第二绝缘层和第一电极层形成，尤其是通过剥离工艺和/或喷墨工艺和/或
冲压工艺制造，各个层彼此层叠的构造，使得由于以构造方式彼此层叠地施加各个层，以便形成通向第二电极层的通道。
[0105] 换句话说，在绝缘层和/或第一电极层和/或第三电极层的制造期间已经形成具有开口或间隙的结构，在特定部位至少彼此层叠布置的若干开口形成通向第二电极层的至少一条通道。如果传感器具有覆盖层，那么此覆盖层也可以已构造形式施加于第一电极层上。
[0106] 在制造用于检测导电和/或可极化粒子的传感器的所有所描述工艺中，需要将电接触区域分别形成于第一电极层中和/或第二电极层中和/或可选地至少第三电极层中。这可以通过第一电极层和/或第二电极层和/或可选地至少第三电极层的部分保持不受布置在相应电极层上方的传感器层的影响来实现。一方面，可通过移除和/或蚀刻掉和/或激光去除布置在其上的传感器层来制造电接触区域而实现。还可以想到，绝缘层和/或电极层和/或覆盖层以构造形式施加于彼此上而实现，使得电接触区域在各个传感器层的制作过程期间已经不受影响。
[0107] 作为一个替代方案或另外，有可能借助于高温共烧陶瓷(High Temperature Co Fired Ceramic,HTCC)工艺制造传感器的层压物的至少绝缘层，优选地所有层。通过组合粉末例如陶瓷粉末、
金属粉末、氧化铝粉末和玻璃粉末等粉末以及适量粘合剂和
溶剂(其一起形成均质液体物质)制造绝缘层。此物质施加为膜条状，以便形成印刷电路
基板。随后进行印刷电路基板的干燥处理。干燥的印刷电路基板可经切割和/或冲压和/或整形，尤其是提供开口。接着，印刷电路基板例如可卷起并运送至进一步处理。
[0108] 可例如在印刷电路基板上通过印刷(尤其是，通过丝网印刷或模板印刷)由金属糊剂制造电极层。或者，可制造薄金属膜和相应地预制薄金属膜。
[0109] 各种衬底、电极和绝缘层一经制作，印刷电路基板就以所需的顺序布置且以彼此层叠的精确对准定位，通
过热处理将彼此按压和接合在一起。粘合剂可具有有机或无机性质，并在
热处理期间，或转化为稳定材料或燃烧掉或蒸发掉。粒子借此在热处理期间通过熔融和/或烧结工艺牢固地彼此熔合。以此方式，形成或制造传感器的三维结构。
[0110] 在本发明的另一实施例中，可以想到，当制造层压物时，电接触区域在模板的辅助下被覆盖，使得电接触区域无法用其它传感器层涂覆。
附图说明
[0111] 下文参看随附的示意图基于示范性实施例更详细阐述本发明，附图中：
[0112] 图1a-c示出用于检测导电和/或可极化粒子的传感器的各种实施例的截面图；
[0113] 图2示出根据本发明的传感器的透视平面图；
[0114] 图3示出第二电极层的可能形成；
[0115] 图4示出用于检测导电和/或可极化粒子的传感器的进一步实施例的截面图；
[0116] 图5示出用于检测导电和/或可极化粒子的包括至少三个电极层的传感器的进一步实施例的截面图；
[0117] 图6a-f示出开口的各种实施例的图示；
[0118] 图7a+b示出流体流中传感器的可能布置的图示；
[0119] 图8a+b示出通道的各种横截面或剖面图；
[0120] 图9示出绝缘层中的底切或退缩的绝缘层的截面图；以及
[0121] 图10a-d示出根据本发明的传感器的各种实施例的分解图。
[0122] 下文相同的零件和以相同方式起作用的零件使用相同附图标记。
[0123] 标号列表
[0124] 10 传感器
[0125] 11 衬底
[0126] 12 第一电极层
[0127] 13 第二电极层
[0128] 14 第一绝缘层
[0129] 15 第一电极层中的开口
[0130] 16 第一绝缘层中的开口
[0131] 17 通道
[0132] 17'、17" 延长的凹陷
[0133] 18 粘合剂层
[0134] 19 第二电极层的侧面
[0135] 20 第一电极层的一侧
[0136] 21 覆盖层
[0137] 22 第一电极层的侧面
[0138] 23 绝缘层的侧面
[0139] 34 覆盖层的上部
[0140] 25 覆盖层的侧部
[0141] 26 覆盖层的一侧
[0142] 27 多孔过滤层
[0143] 28 底部
[0144] 29 覆盖层中的开口
[0145] 30、30' 粒子
[0146] 31 第二电极层的一侧
[0147] 32 第一电极层的外围区
[0148] 33 第一电极层的电接触区域
[0149] 34 第二电极层的电接触区域
[0150] 35 第二电极层的额外电接触区域
[0151] 36 条状导体回路
[0152] 37 绝缘层的一侧
[0153] 40 第一电极层中的孔隙
[0154] 41 绝缘层中的孔隙
[0155] 42 第二覆盖层
[0156] 45 第一部分
[0157] 46 第二部分
[0158] 47 中心部分
[0160] 50 第三电极层
[0161] 51 第四电极层
[0162] 60 第二绝缘层
[0163] 61 第三绝缘层
[0164] 70 第三电极层中的开口
[0165] 71 第二绝缘层中的开口
[0166] 72 第四电极层中的开口
[0167] 73 第三绝缘层中的开口
[0168] 80、80'、80" 开口
[0169] 90 底切
[0170] 95 间隙
[0171] a 流动方向
[0172] b 传感器层的宽度
[0173] l 传感器层的长度
[0174] B1 通道的宽度
[0175] B2 通道的宽度
[0176] d 绝缘层的厚度
[0177] x 延长的凹陷的纵向轴线
[0178] α 电极平面的法线和流动方向之间的角度
[0179] β 纵向轴线和流动方向之间的角度
具体实施方式
[0180] 图1a示出用于检测导电和/或可极化粒子的传感器10的截面图，尤其是用于检测烟尘粒子。传感器10包括衬底11、第一电极层12，以及布置在衬底11和第一电极层12之间的第二电极层13。绝缘层14形成于第一电极层12和第二电极层13之间。至少一个开口分别形成于第一电极层12中和绝缘层14中，第一电极层12中的开口15和绝缘层14中的开口16彼此层叠布置，以便形成通向第二电极层13的通道17。
[0181] 为了高温应用的目的，衬底11由例如氧化铝(Al2O3)或氧化镁(MgO)或由钛酸盐或由
块滑石形成。
[0182] 第二电极层13借助于粘合剂层18间接连接到衬底11。粘合剂层18可为例如极薄地形成的氧化铝(Al2O3)或二氧化硅(SiO2)。
[0183] 在示例性实施例中，第一电极层12由铂层形成。在所示的实施例中，第二电极层13由铂-钛合金(Pt-Ti)组成。与第一电极层12相比，第二电极层13的铂-钛合金为具有较大抗蚀刻性的层。
[0184] 第一电极层12和第二电极层13之间的距离由绝缘层14的厚度d形成。绝缘层的厚度d可为0.5μm到50μm。在本实施例中，绝缘层的厚度d为10μm。根据本发明的传感器10的灵敏度可通过减小第一电极层12和第二电极层13之间的距离且因此通过减小绝缘层14的厚度d而增加。
[0185] 绝缘层14在所示的侧面19上覆盖第二电极层13，使得第二电极层13被横向围封和绝缘。
[0186] 通道17形成为盲孔，第二电极层13的一部分形成为盲孔的底部28。盲孔或通道17在绝缘层14上方且在第一电极层13上方延伸。换句话说，通道17由彼此层叠布置的开口15和16形成。在所示实施例中，开口15和16并非沿外围形成。
[0187] 烟尘粒子30可进入通道17。在图1a中，粒子30处于盲孔的底部28上，因此处于第二电极层13的一侧31上。然而，粒子30不接触第一电极层12的界定开口15的外围区32。由于粒子30沉积于底部28上且接触第二电极层13的一侧31，所以电阻减小。电阻的下降被用来衡量累积的粒子质量。当达到预定电阻阈值时，加热传感器10，使得所沉积粒子30燃烧，且在烧掉之后，传感器10可在下一检测周期中检测导电和/或可极化粒子。
[0188] 图1b同样示出用于检测导电和/或可极化粒子的传感器10的截面图，尤其是用于检测烟尘粒子。同样示出第一电极层12以及布置在衬底11和第一电极层12之间的第二电极层13。绝缘层14形成于第一电极层12和第二电极层13之间。关于开口15和16的性质和设计，参考根据图1a结合实施例的阐释。
[0189] 举例来说，由陶瓷和/或玻璃和/或金属氧化物形成的覆盖层21形成于第一电极层12的背离绝缘层14的一侧20上。覆盖层21围封第一电极层12的侧面22、绝缘层14的侧面23和第二电极层13的侧面19。覆盖层21因此覆盖侧面19、22和23，使得第一电极层12、第二电极层13和绝缘层14横向绝缘。覆盖层21因此包括形成于第一电极层12的一侧20的上部24以及充当传感器10的橫向绝缘的侧部25。
[0190] 图1c示出用于检测导电和/或可极化粒子的传感器10的截面图，尤其是用于检测烟尘粒子。传感器10包括衬底11、第一电极层12，以及布置在衬底11和第一电极层12之间的第二电极层13。绝缘层14形成于第一电极层12和第二电极层13之间。至少一个开口分别形成于第一电极层12中和绝缘层14中，第一电极层12中的开口15和绝缘层14中的开口16彼此层叠布置，以便形成到第二电极层13的通道17。
[0191] 为了高温应用的目的，衬底11例如由氧化铝(Al2O3)或氧化镁(MgO)或由钛酸盐或由块滑石形成。
[0192] 第二电极层13借助于粘合剂层18间接连接到衬底11。粘合剂层18可为形成地极薄的氧化铝(Al2O3)或二氧化硅(SiO2)。
[0193] 在示例性实施例中，第一电极层12由铂层形成。在所示实施例中，第二电极层13由铂-钛合金(Pt-Ti)组成。与第一电极层12相比，第二电极层13的铂-钛合金是具有较大抗蚀刻性的层。
[0194] 绝缘层14由具有高绝缘电阻的热稳定材料组成。举例来说，绝缘层14可由氧化铝(Al2O3)或二氧化硅(SiO2)或氧化镁(MgO)或氮化硅(Si3N4)或玻璃形成。
[0195] 第一电极层12和第二电极层13之间的距离由绝缘层14的厚度d形成。绝缘层的厚度d可为0.5μm到50μm。在本实施例中，绝缘层的厚度d为10μm。根据本发明的传感器10的灵敏度可通过减小第一电极层12和第二电极层13之间的距离且因此通过减小绝缘层14的厚度d而增加。
[0196] 例如由陶瓷和/或玻璃和/或金属氧化物形成的覆盖层21形成于第一电极层12的背离绝缘层14的一侧20上。覆盖层21围封第一电极层12的侧面22、绝缘层14的侧面23和第二电极层13的侧面19。覆盖层21因此覆盖侧面19、22和23，使得第一电极层12、第二电极层13和绝缘层14横向绝缘。覆盖层21因此包括形成于第一电极层12的一侧20的上部24以及充当传感器10的橫向绝缘的侧部25。
[0197] 在本发明的另一实施例中，可以想到，覆盖层21也横向围封衬底11。
[0198] 多孔过滤层27形成于覆盖层21的背离第一电极层12的一侧26上。由于形成有无源多孔过滤层或保护层27，该无源多孔过滤层或保护层27朝向与导电和/或可极化粒子相关的待检测介质，使得可干扰测量或检测的较大粒子或组分远离第一电极层12和第二电极层13，从而传感器10的灵敏度增加。因为通道17由多孔过滤层27覆盖，所以粒子仍可穿过多孔过滤层27中的孔隙，但由于多孔过滤层27，可避免大穿透粒子所导致的短路。
[0199] 通道17形成为盲孔，第二电极层13的一部分形成为盲孔的底部28。盲孔或通道17在绝缘层14、第一电极层13中以及覆盖层21中延伸。为此目的，覆盖层21还具有开口29。换句话说，通道17由彼此层叠布置的开口29、15和16形成。
[0200] 由于针对各个层的材料的选择和各个层彼此的绝缘，所示出的传感器10适用于高达例如850℃的高温应用。传感器10可因此用作内燃机的废气流中的烟尘粒子传感器。
[0201] 在穿过多孔过滤层27之后，烟尘粒子30可进入通道17。图1c中，粒子30处于盲孔的底部28上，且因此处于第二电极层13的一侧31上。然而，粒子不接触第一电极层12的界定开口15的外围区32。由于粒子30沉积于底部28上且接触第二电极层13的一侧31，所以电阻减小。电阻的下降被用来衡量累积的粒子质量。当达到预定电阻阈值时，加热传感器10，使得所沉积的粒子30燃烧，且在烧掉之后，传感器10可在下一检测周期中检测导电和/或可极化粒子。
[0202] 图2示出了传感器10的透视图。传感器具有九条通道17。为了更好地说明，图2中未示出多孔过滤层27。覆盖层21的上部24以及覆盖层21的侧部25可见。通道17的底部28由第二电极层13的部分形成。九条通道17具有正方形横截面，正方形横截面有可能具有表面积15×15μm2到50×50μm2。
[0203] 第一电极层12具有电接触区域33。第二电极层13同样具有电接触区域34。两个电接触区域33和34不受布置在相应电极层12和13上的传感器层的影响。电接触区域33和34分别连接到或可连接到端子焊盘(未图示)。
[0204] 第二电极层13具有额外电接触区域35，其同样不受布置在电极层13上的传感器层的影响。此额外电接触区域35可连接到额外的端子焊盘。需要额外电接触区域35使得将第二电极层13用作加热线圈或用作温度敏感层或用作屏蔽电极。取决于电接触区域34和35的接触分配(参看图3)，第二电极层13可加热和燃烧粒子30或检测粒子30。
[0205] 为了能够将电极层(此处为第二电极层13)作为加热线圈和/或温度敏感层和/或屏蔽电极使用，第二电极层13具有少量条状导体回路36。
[0206] 图4中，示出可能的传感器10的进一步实施例。第一电极层12和绝缘层14分别形成为多孔，第一电极层12中的至少一个开口15和绝缘层14中的至少一个开口16分别由至少一个孔隙形成，绝缘层14中的孔隙41和第一电极层12中的孔隙40至少在特定部位彼此层叠布置，以便形成通向第二电极层13的至少一条通道17。换句话说，可无需主动搭建通道或后续搭建通道，第一电极层12和绝缘层14形成为对可待测量的介质是可穿透的。在图4中，通道17借助于垂直箭头表示。
[0207] 通道17可由两个层12和14的多孔或粒状结构的形成。第一电极层12和绝缘层14两者可通过将独立的粒子烧结在一起而制造，在其烧结在一起的过程中形成供待测量介质进入的孔隙40和41或空隙。因此，需要形成允许待测量或待检测的粒子30到达第二电极层13的通道17，由于第一电极层12中和绝缘层14中的孔隙40和41的彼此层叠布置，通道17从第一电极层12的背离绝缘层14的一侧20延伸到第二电极层13的朝向绝缘层14的一侧31。
[0208] 在所示实施例中，第二电极层13在侧面19上由多孔绝缘层14完全围封。第二电极层13因此通过多孔绝缘层14覆盖在侧31上和侧面19上。另一方面，多孔第一电极层12在侧面23上和背离第二电极层13的一侧37上围封多孔绝缘层14。绝缘层14因此由第一电极层12覆盖在一侧37上和侧面23上。
[0209] 如果此传感器10具有覆盖层，那么此覆盖层也将形成为多孔的，使得覆盖层中的孔隙、第一电极层12中的孔隙40和绝缘层14中的孔隙41形成到第二电极层13的通道17。
[0210] 图5中，示出了穿过用于检测导电和/或可极化粒子(尤其是，用于检测烟尘粒子)的传感器10的区段。传感器10可原则上用于检测气体中和液体中的粒子。传感器10包括衬底11、第一电极层12、布置在衬底11和第一电极层12之间的第二电极层13，形成于第一电极层12和第二电极层13之间的第一绝缘层14。
[0211] 至少一第三电极层50形成于第一绝缘层14和第一电极层12之间，至少一第二绝缘层60形成于第三电极层50和第一电极层12之间。
[0212] 根据图5的传感器10，因此形成有至少三个电极层12、13、50和至少两个绝缘层14、60。第一电极层12在此情况下是布置为距衬底11最远的电极层。另一方面，第二电极层13直接连接到衬底11。有可能第二电极层13间接连接到衬底11,优选地借助于粘合剂层间接连接到衬底11。
[0213] 在根据图5的实施例中，还形成第四电极层51以及第三绝缘层61。传感器10因此包括总共四个电极层，具体来说，第一电极层12、第二电极层13，以及第三电极层50和第四电极层51。绝缘层分别形成于电极层(12、13、50、51)之间、具体来说，第一绝缘层14、第二绝缘层60以及第三绝缘层61。传感器10还包括覆盖层21，其形成于第一电极层12的背离衬底11的一侧上。
[0214] 至少一个开口15、16、70、71、72、73分别形成于第一电极层12中、第三绝缘层61中、第四电极层51中、第二绝缘层60中、第三电极层50中和第一绝缘层14中。覆盖层21还具有开口29。第一电极层12中的开口15、第三绝缘层61中的开口73、第四电极层51中的开口72、第二绝缘层60中的开口71、第三电极层50中的开口70和第一绝缘层14中的开口16至少在特定部位彼此层叠布置，以便形成通向第二电极层13的至少一条通道17。
[0215] 电极层12、13、50和51之间的距离由绝缘层14、60和61的厚度形成。绝缘层14、60和61的厚度可为0.1μm到50μm。根据本发明的传感器10的灵敏度可通过减小电极层12、13、50和51之间的距离以及因此通过减小绝缘层14、60和61的厚度而增加。
[0216] 通道17形成为盲孔，第二电极层13的一部分形成为盲孔的底部28。盲孔或通道17在第一绝缘层14、第三电极层50、第二绝缘层60、第四电极层51、第三绝缘层61、第一电极层12和覆盖层21中延伸。换句话说，通道17由彼此层叠布置的开口16、70、71、72、73、15和29形成。在所示实施例中，开口16、70、71、72、73、15和29并非沿外围形成。示出了穿过通道17的透视截面。
[0217] 小烟尘粒子30例如可进入通道17。图5中，粒子30处于盲孔的底部28上，且因此在第二电极层13的一侧31上。粒子30还触碰第三电极层50。如果对粒子的测定是基于电阻原理而执行，那么对第二电极层13和第三电极层50之间的电阻进行测量，如果粒子30桥接两个电极层13和50则电阻减小。粒子30的尺寸因此相对较小。
[0218] 烟尘粒子30'也已进入通道17。粒子30'处于盲孔的底部28上，且因此在第二电极层的一侧31上。粒子30'还触碰第三电极层50、第四电极层51以及第一电极层12。粒子30'因此桥接若干电极层，(实施例中示出的所有电极层12、13、50和51中)，使得粒子30'被检测为比粒子30大的粒子。
[0219] 通过将不同电压施加于电极层12、13、50和51，可测量不同粒子性质(尤其是不同烟尘性质)，例如(烟尘)粒子的直径和/或尺寸和/或(烟尘)粒子的带电和/或(烟尘)粒子的极化率。
[0220] 图6a到6f中示出开口80的各种实施例。开口80可形成在绝缘层14、60和61中以及电极层12、50和51中。因此，所示出的开口80可为第一电极层12中的开口15、第一绝缘层14中的开口16、第三电极层50中的开口70、第二绝缘层60中的开口71、第四电极层51中的开口72以及第三绝缘层61中的开口73的布置。
[0221] 优选地，类似地形成传感器10的层压物中的开口80。各个层12、14、21、50、51、60和61彼此层叠布置使得开口15、16、29、70、71、72和73形成通道17。由于图6a到6d中示出的开口，分别形成延长的凹陷17'和17"。
[0222] 图6a中，形成线性开口80，开口80彼此平行地形成且全部指向相同主导方向。
[0223] 图6b中，传感器10的层细分为第一部分45和第二部分46。所示出的所有开口80、80'形成为线性空隙，第一部分45中的开口80彼此平行地形成，并且第二部分46中的开口
80'彼此平行地形成。第一部分45中的开口80在水平方向上并行或平行于传感器层的宽度b，而第二部分46中的开口80'在垂直方向上并行或平行于传感器层的长度L。第二部分46中的开口80'相对于第一部分45中的开口80成垂直方向。
[0224] 图6c中，同样，以细长空隙的形式示出了若干开口80、80'、80"。在中心部分47中，示出了在垂直方向上延行的若干线性开口80'，在所示实施例中为八个开口，其形成为平行于传感器层的长度L。这些开口由另外的开口80、80"包围，从而形成框架状部分48。第一开口80"在此情况下形成为平行于中心部分47的开口80'。另外的开口80形成为相对于开口80、80"垂直。开口80"具有不同长度，使得传感器10的层可形成为具有最大可能数目的开口
80。
[0225] 图6d中，示出了具有细长通孔80的传感器层，开口80以曲折方式延行。
[0226] 图6e中，示出了具有若干垂直延行的开口80'和若干水平延行的开口80的另一传感器层。垂直开口80'和水平开口80形成栅格结构。
[0227] 除矩形栅格结构之外，还可制造其它多边形的布置，或者其中栅格或网络结构具有圆形、环形或椭圆形形状的几何形状。此外，可制作可为规则、周期性或不规则的结构的对应组合。
[0228] 图6f中，示出了具有细长通孔80的传感器层，开口80呈螺旋状延行。除矩形几何形状之外，还可制造圆形、椭圆形几何形状或其组合。
[0229] 分别地，根据图6a、6b、6c、6d、6e或6f的实施例分别具有开口80、80'、80"的若干层彼此层叠布置，使得呈延长的凹陷17'和17"的形式的通道分别形成于传感器中。
[0230] 如图7a中所示，传感器10引入到流体流中使得粒子流动方向并不垂直冲击在电极层的平面(x,y)上。第一电极层的平面(x,y)的法线(z)和粒子流动方向之间的角度α在此情况下为至少1度，优选是至少10度，特别优选地至少30度。粒子可因此较容易地引导到延长的凹陷17'、17"中，且因此较容易地引导到形成在其中的电极层12、50、51的开口的壁上。
[0231] 图7b中，传感器10因此已引入到流体流中使得粒子流动方向和延长的凹陷的纵向轴线x之间的角度β处于20和90度之间。
[0232] 图8a和8b中，分别示出了垂直于传感器10截取的(也就是说，从最上绝缘或覆盖层21开始到衬底11)横截面。图8a和8b的传感器10具有四个电极层，具体来说，第一电极层12、第二电极层13以及第三电极层50和第四电极层51。还形成三个绝缘层，具体来说，第一绝缘层14、第二绝缘层60以及第三绝缘层61。
[0233] 在根据图8a的传感器10中，示出了呈延长的凹陷17'、17"的形式的两个通道的横截面轮廓。左通道17'具有V形横截面或V形横截面轮廓。另一方面，右通道17"具有U形横截面或U形横截面轮廓。开口的尺寸或开口的横截面在第二电极层13的方向上从覆盖层21减小。开口29、15、73、72、71、70和16的横截面在最下横截面开口16的方向上从开口29的第一横截面变得越来越小。
[0234] 在V形和U形横截面轮廓的辅助下，改进了圆形粒子的测量。
[0235] 图8b中，还示出了通道17'、17"可具有不同宽度。左通道17'具有宽度B1。所示出的右通道17"具有宽度B2。B1大于B2。由于形成为具有不同宽度的通道17'、17"，可进行对粒子30的尺寸特定的测量。
[0236] 图9中，以横截面示出了绝缘层14、21、60、61中的底切(undercut，切口)或退缩(set-back)的绝缘层14、21、60、61。在粒子为圆形的情况下，形成的水平或平滑的通道表面是不适宜的。可通过底切或退缩绝缘层的形成来改进圆形粒子的测量。
[0237] 所示出的左通道17'具有第一绝缘层14、第二绝缘层60以及第三绝缘层61和覆盖层21(其也充当绝缘层)。绝缘层14、60、61和21具有底切或空隙90。绝缘层14、60、61和21中的开口16、71、73和29的尺寸因此大于分别形成于绝缘层14、60、61和21上方和下方的电极层12、50和51中的开口70、72和15的尺寸。
[0238] 这也适用于右侧示出的通道17"。在此情况下，与电极层50、51和12相比，绝缘层14、16、61和21形成为退缩。绝缘层14、60或61中的开口16、71或73分别形成为比布置在相应绝缘层上方的电极层50、51或12中形成在其上的开口70、72或15更大。因为右通道17"的横截面轮廓以V形方式形成且所有层21、12、61、51、60、50和14中的开口在衬底11的方向上变小，所以绝缘层14、60、61和21中的开口16、71、73和29不具有重合的尺寸。
[0239] 应指出，结合图5、8a、8b和9中示出的传感器10，有可能仅需要使两个最上电极层在通道内可接取。换句话说，优选地，在根据本发明的方法中，仅相对于最上电极层12和51形成的通道17、17'、17"可形成于传感器10中。
[0240] 还可能传感器10包括若干通道17、17'、17"，仅至少第一通道到达远至第四电极层51。第四电极层51或第二绝缘层60形成该已经形成的通道的底部。
[0241] 第二通道到达远至第三电极层50。第三电极层50或第一绝缘层14形成该已经形成的通道的底部。第三通道到达远至第二电极层13。第二电极层13形成该已经形成的通道的底部。
[0242] 此实施例可独立于图5、8a、8b和9中示出的传感器10的特征来实行或形成。
[0243] 图10a到10d的分解图表示说明若干开口可形成于传感器10的若干层中，层彼此层叠布置使得开口也彼此层叠形成，使得可形成通道17、17'和17"。
[0244] 所示出的传感器10包括衬底11、布置在其上的第二电极层13、第一电极层12，以及布置在第一电极层12和第二电极层13之间的第一绝缘层14。第一覆盖层21以及第二覆盖层42形成于第一电极层12上。第一电极层13并不具有用于形成通道的开口的布置(参看图
10a)。
[0245] 间隙95形成于第二电极层13内。第一绝缘层14布置在第二电极层13上，经布置第一绝缘层14中的开口16不布置在间隙95上方。
[0246] 另一方面，第一电极层12经布置使得第一电极层12中的开口15布置在第一绝缘层14中的开口16上方。借助于第一电极层12中的开口15和第一绝缘层14中的开口16，形成通道17，第一电极层13的一侧31充当通道(尤其是盲孔和/或延长的凹陷17'、17")的底部28。
[0247] 图10b中，开口15和16相对于彼此的布置以放大图示出。可见，具有开口15和16的第一部分45和第二部分46分别形成在第一绝缘层14和第一电极层12两者中。彼此层叠布置的开口15和16分别形成盲孔状通道17。
[0248] 同样在图10c中，第一部分45和第二部分46分别形成于第一绝缘层14中以及第一电极层12中。细长开口15、16分别形成于部分45和46中，细长开口15和16以相同方向定向。
[0249] 根据图10d的表示，有可能细长开口15和16还可相对于图10c中示出了的定向垂直对准。
[0250] 应指出，附图(1a-1c、4、5、8a-b和9)所示出的一些传感器10中仅分别示出了细节。粒子的测量优选地仅在通道17、17'、17"中而非传感器的侧边缘/侧面上且非传感器层的侧面/侧边缘上进行。
[0251] 还可能在本发明的另一实施例中，所示出的所有传感器10不具有上部绝缘层/覆盖层21和/或不具有过滤层27。如果传感器10不具有上部绝缘层/覆盖层21和/或不具有过滤层27，那么大粒子对
信号或测量结果没有影响。
[0252] 结合图1a-c、2、4、5、8a-b、9和图10a-d的根据本发明的传感器10的可能的制造工艺，参考已经描述的制造可能性，尤其蚀刻工艺和/或激光机械加工工艺。
[0253] 至此，应指出，上文结合根据图1a到10d的实施例描述的所有元件和组件均主张为其自身或以任何组合形式对于本发明是必不可少的，尤其是图式中示出了的细节。
