DE102009001632A1 - Measurement arrangement i.e. pH-sensor, for measuring ion concentration of measuring medium, has vibration exciter arranged in housing and mechanically coupled with chip for oscillating chip, where vibration exciter comprises transducer - Google Patents
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Abstract
Description
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Messanordnung mit einem ISFET-Halbleiter-Chip.
Derartige Messanordnungen sind beispielsweise der Offenlegungsschrift
Die wertungsgemäßen Messanordnungen umfassen einen ISFET-Halbleiter-Chip mit einem Ionen-sensitiven Oberflächenabschnitt, wobei der ISFET-Halbleiter-Chip in einem Gehäuse angeordnet ist, wobei der ionensensitive Oberflächenabschnitt durch eine Gehäuseöffnung mit einem Medium beaufschlagbar ist, und wobei das Gehäuseinnere gegenüber der Gehäuseöffnung mit einer Dichtung abgedichtet ist, welche um den Ionen-sensitiven Oberflächenabschnitt verläuft.The valued measuring arrangements comprise a ISFET semiconductor chip with an ion-sensitive surface portion, wherein the ISFET semiconductor chip is disposed in a housing, wherein the ion-sensitive surface portion by a Housing opening acted upon by a medium is, and wherein the housing interior against the Housing opening sealed with a seal which is around the ion-sensitive surface portion runs.
Der ionensensitive Oberflächenabschnitt durch eine Gehäuseöffnung mit einem Medium beaufschlagbar ist, wobei das Gehäuseinnere gegenüber der Gehäuseöffnung mit einer Dichtung abgedichtet ist, welche um den Ionen-sensitiven Oberflächenabschnitt verläuft.Of the ion-sensitive surface portion through a housing opening With a medium can be acted upon, wherein the housing interior opposite the housing opening with a Seal is sealed, which surround the ion-sensitive surface section runs.
Der ionensensitive Oberflächenabschnitt weist gewöhnlich eine Fläche von wenigen Quadratmillimetern auf und ist je nach der Struktur des Gehäuses und der Dichtung gegenüber der Oberfläche des Gehäuses zurückgesetzt. Dies kann zu einem verzögerten Medienaustausch an den Ionen-sensitiven Oberflächenabschnitt führen, was im Ergebnis bewirkt, dass Ionenkonzentrationen gemessen werden, welche nicht mehr dem aktuellen Zustand des Messmediums entsprechen.Of the ion-sensitive surface portion usually has an area of a few square millimeters on and is depending on the structure of the housing and the seal opposite reset the surface of the housing. This can lead to a delayed media exchange at the ion-sensitive Lead surface portion, which results in the result that ion concentrations are measured, which are no longer the current state of the medium to be measured.
Weiterhin ist der zurückgesetzte ionensensitive Oberflächenabschnitt anfällig für Ansatzbildung, da er nicht frei von einem Medium umströmt werden kann.Farther is the recessed ion-sensitive surface portion prone to accumulation because it is not free from a medium can be flowed around.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Messanordner bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet.It Therefore, the object of the present invention is a Messanordner which overcomes the disadvantages of the prior art.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Messanordnung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1.The The object is achieved by the measuring arrangement according to the independent Claim 1.
Die erfindungsgemäße Messanordnung umfasst einen ISFET-Halbleiter-Chip, der eine Oberfläche mit einem ionensenitiven Gate-Bereich aufweist; ein Gehäuse, in dem der ISFET-Halbleiter-Chip angeordnet ist, wobei das Gehäuse ein Öffnung aufweist, durch welche der ionensensitive Oberflachenabschnitt des ISFET-Halbleiter-Chips mit einem Messmedium beaufschlagbar ist; eine Dichtung, welche um den ionensensitiven Oberflächenabschnitt des ISFET-Halbleiter-Chips und um die Öffnung des Gehäuses verläuft, um den ionensensitiven Oberflächenabschnitt gegenüber dem Innenraum des Gehäuses abzudichten; wobei die Messanordnung weiterhin einen Vibrationserreger aufweist, welcher mit dem ISFET-Halbleiter-Chip mechanisch gekoppelt ist, um den ISFET-Halbleiter-Chip zu Schwingungen anzuregen.The Measuring arrangement according to the invention comprises an ISFET semiconductor chip, the one surface with an ion-sensitive gate region having; a housing in which the ISFET semiconductor chip is arranged, wherein the housing has an opening through which the ion-sensitive surface portion of IsFET semiconductor chips can be acted upon by a measuring medium; a gasket which surrounds the ion-sensitive surface portion of the ISFET semiconductor chips and around the opening of the housing passes to the ion-sensitive surface portion seal against the interior of the housing; wherein the measuring arrangement further comprises a vibration exciter, which is mechanically coupled to the ISFET semiconductor chip, to excite the ISFET semiconductor chip to vibrate.
In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst der Vibrationserreger einen Ultraschallgeber.In a development of the invention comprises the vibration exciter an ultrasound generator.
Der Vibrationserreger kann insbesondere in dem Gehäuse angeordnet sein.Of the Vibration generator can be arranged in particular in the housing be.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Vibrationserreger mechanisch an die dem ionensensitiven Oberflächenbereich abgewandte Rückseite des ISFET-Halbleiter-Chips gekoppelt. In einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen dem Vibrationserreger und dem ISFET-Halbleiter-Chip ein Trägerkörper angeordnet sein, wobei der Vibrationserreger dann beispielsweise auf einer dem ISFET-Halbleiter-Chip abgewandten Rückseite des Trägerkörpers angeordnet ist.In In one embodiment of the invention, the vibration exciter is mechanical facing away from the ion-sensitive surface area Coupled back side of the ISFET semiconductor chip. In a Development of this embodiment of the invention can between the Vibratory exciter and the ISFET semiconductor chip a carrier body be arranged, the vibrator then, for example on a rear side facing away from the ISFET semiconductor chip the carrier body is arranged.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Vibrationserreger mittels eines elastischen Körpers zwischen dem ISFET-Halbleiter-Chip und einer Wand des Gehäuses eingespannt sein.According to one Development of the invention, the vibration generator by means of a elastic body between the ISFET semiconductor chip and a wall of the housing to be clamped.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Dichtung einen elastischen Dichtring umfassen, welche zwischen dem ISFET-Halbleiter-Chip und einer die Gehäuseöffnung begrenzten ringförmigen Dichtfläche eingespannt ist.According to one Further development of the invention, the seal can be an elastic Include sealing ring, which between the ISFET semiconductor chip and a housing opening bounded annular Clamping surface is clamped.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die von der Dichtung begrenzte Fläche des ISFET-Halbleiter-Chips einen Wert A aufweisen, wobei der Abstand des ionensensitiven Oberflächenabschnitts senkrecht zur Ebene des ionensensitiven Oberflächenabschnitts von der Ebene der äußeren Oberfläche des Gehäuses um die Gehäuseöffnung einen Wert Z aufweist, wobei für einen effektiven Radius R: = (A/π)½ gilt: R/Z < 2 insbesondere R/Z < 1,5. In einer Weiterbildung der Erfindung gilt weiterhin R/Z > 0,2, insbesondere R/Z > 0,5.According to a further development of the invention, the area of the ISFET semiconductor chip which is limited by the seal can have a value A, wherein the distance of the ion-sensitive surface section perpendicular to the plane of the ion-sensitive surface section from the plane of the outer surface of the housing around the housing opening has a value Z , where for an effective radius R: = (A / π) ½ , R / Z <2, in particular R / Z <1.5. In a further development of the invention, R / Z> 0.2, in particular R / Z> 0.5.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Vibrationserreger ein piezoelektrischer Erreger ist.To An embodiment of the invention is the vibration exciter is piezoelectric exciter.
In einer Ausgestaltung er Erfindung weist das Gehäuse im Wesentlichen eine zylindrische Struktur auf, wobei die Gehäuseöffnung in einem axialen Endabschnitt des Gehäuses angeordnet ist, wobei die Achse der Gehäuseöffnung zur Achse des Zylinders beispielsweise einen Winkel von mehr als 45 Grad, vorzugsweise von nicht weniger als 60° und weiter bevorzugt etwa 90° aufweist, und wobei die Gehäusewand gegenüber der Mantelfläche des Zylinders im Abschnitt der Gehäuseöffnung zurückgesetzt ist.In one embodiment of the invention, the housing has a substantially cylindrical structure, wherein the housing opening is arranged in an axial end portion of the housing, wherein the axis of the housing opening to the axis of the cylinder, for example, an angle of more than 45 degrees, preferably not less than 60 ° and more preferably about 90 °, and wherein the housing wall is set back relative to the lateral surface of the cylinder in the portion of the housing opening.
Die Erfindung wird nun anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:The Invention will now be described with reference to an illustrated in the drawings Embodiment explained. It shows:
In
In
einem prozessseitigen Endabschnitt weist die Gehäusewand
gegenüber der Mantelfläche des zylindrischen Schafts
eine Abflachung
Die
Dichtung kann insbesondere eine elastomer Dichtung sein. Gegebenenfalls
kann die Dichtung eine anisotrope Leitfähigkeit aufweisen,
wie beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung
Die
hochfrequenten Ultraschallschwingungen haben den Effekt, dass eine
bessere Benetzung des Ionen-sensitiven Oberflächenabschnitt
In
einer anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsform
ist der Ultraschallgeber in den Träger
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verläuft der Ultraschallgeber ringförmig um die Gehäuseöffnung.In a further embodiment of the invention runs the Ultrasonic generator ring around the housing opening.
Anstelle eines piezoelektrischen Ultraschallgebers kann ebenfalls ein Ultraschallgeber nach dem Prinzip des Sell-Wandlers zum Einsatz kommen.Instead of a piezoelectric ultrasonic generator may also be an ultrasonic generator are used according to the principle of the sell converter.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 10260961 A1 [0001, 0022] DE 10260961 A1 [0001, 0022]
- - DE 69723458 T2 [0001] - DE 69723458 T2 [0001]
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---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2944950A1 (en) * | 2014-05-13 | 2015-11-18 | Mettler-Toledo AG | Electrochemical sensor |
DE102016123584A1 (en) * | 2016-12-06 | 2018-06-07 | Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg | Method for installing a sensor |
EP3333570A1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-13 | Mettler-Toledo GmbH | Electrochemical sensor and method for fabrication thereof |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69723458T2 (en) | 1996-11-15 | 2004-05-27 | Rosemount Analytical Inc., La Habra | ISFET MOUNTED ON A SUBSTRATE BACK WITH PROTECTED GATE |
DE10260961A1 (en) | 2002-12-20 | 2004-07-01 | Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG | Semiconductor sensor with contact on the front |
JP2005283173A (en) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Mitsuteru Kimura | Analyzing chip for micro-tas and analyzer using it |
US20060154399A1 (en) * | 2000-04-24 | 2006-07-13 | Sauer Jon R | Ultra-fast nucleic acid sequencing device and a method for making and using the same |
-
2009
- 2009-03-18 DE DE200910001632 patent/DE102009001632A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69723458T2 (en) | 1996-11-15 | 2004-05-27 | Rosemount Analytical Inc., La Habra | ISFET MOUNTED ON A SUBSTRATE BACK WITH PROTECTED GATE |
US20060154399A1 (en) * | 2000-04-24 | 2006-07-13 | Sauer Jon R | Ultra-fast nucleic acid sequencing device and a method for making and using the same |
DE10260961A1 (en) | 2002-12-20 | 2004-07-01 | Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG | Semiconductor sensor with contact on the front |
JP2005283173A (en) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Mitsuteru Kimura | Analyzing chip for micro-tas and analyzer using it |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2944950A1 (en) * | 2014-05-13 | 2015-11-18 | Mettler-Toledo AG | Electrochemical sensor |
CN105158316A (en) * | 2014-05-13 | 2015-12-16 | 梅特勒-托利多公开股份有限公司 | Electrochemical sensor |
US9857327B2 (en) | 2014-05-13 | 2018-01-02 | Mettler-Toledo Gmbh | Electrochemical sensor |
CN105158316B (en) * | 2014-05-13 | 2019-09-24 | 梅特勒-托莱多有限公司 | Electrochemical sensor |
DE102016123584A1 (en) * | 2016-12-06 | 2018-06-07 | Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg | Method for installing a sensor |
DE102016123584B4 (en) | 2016-12-06 | 2024-05-08 | Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg | Procedure for installing a sensor |
EP3333570A1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-13 | Mettler-Toledo GmbH | Electrochemical sensor and method for fabrication thereof |
WO2018104510A1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | Mettler-Toledo Gmbh | Electrochemical sensor |
CN110383054A (en) * | 2016-12-09 | 2019-10-25 | 梅特勒-托莱多有限公司 | Electrochemical sensor |
JP2019537027A (en) * | 2016-12-09 | 2019-12-19 | メトラー−トレド ゲーエムベーハー | Electrochemical sensor |
US11327044B2 (en) | 2016-12-09 | 2022-05-10 | Mettler-Toledo Gmbh | Electrochemical sensor |
JP7079251B2 (en) | 2016-12-09 | 2022-06-01 | メトラー-トレド ゲーエムベーハー | Electrochemical sensor |
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