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HINTERGRUND
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Mikro-elektromechanische Systeme (MEMS) piezoresistiver Wandler (PRTs) sind allgemein bekannt und weisen ein dünnes Silizium-Diaphragma auf, das oberhalb eines Druckanschlusses durch einen Sockel gestützt wird. Der Druckanschluss wird üblicherweise durch ein Plastikgehäuse hindurch gebildet, welches an einer Quelle von unter Druck befindlichem Fluid angebracht sein kann, wobei das Fluid selbstverständlich eine Flüssigkeit oder ein Gas sein kann. Der Sockel, welcher das Diaphragma stützt oder unterstützt, ist normalerweise an dem Gehäuse durch einen Klebstoff befestigt.
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Das Diaphragma, in welchem die Piezowiderstände ausgebildet sind, ist vorgesehen, sich als Reaktion auf Änderungen des durch ein Fluid ausgeübten Drucks, zu verbiegen. Das Verbiegen des Diaphragmas verursacht eine Änderung der Größe und der Form der Piezowiderstände, was eine Änderung ihres elektrischen Widerstands bewirkt. Die Verbiegung des Diaphragmas kann infolgedessen dazu verwendet werden, einen Druck in eine messbare Spannungsänderung zu übertragen oder umzuwandeln.
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Kunststoff, Klebstoff, Glas und Silizium weisen verschiedene thermische Ausdehnungskoeffizienten auf. Ein allgemein bekanntes Problem bei der Befestigung eines dünnen Diaphragmas aus einem einkristallinen Silizium an einem Sockel, welcher aus Glas oder Silizium hergestellt ist, und welcher außerdem an einem Kunststoffgehäuse durch Klebstoff befestigt ist, ist die Erzeugung von thermisch induzierten Spannungen aufgrund der verschiedenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Thermisch induzierte Spannung verzerrt die Form eines Diaphragmas und verfälscht den Wert eines gemessenen Drucks.
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Den Fachleuten auf dem Gebiet von MEMS PRTs ist bekannt, dass die Form eines MEMS PRT vorzugsweise ein rechteckiger Quader ist, wobei das Diaphragma dabei versetzt oder hin zu einer Seite der Vorrichtung oder einer anderen angeordnet ist. Ein Problem mit rechteckigen, quaderförmigen Formen und Sockeln, die die Formen stützen, wenn das Diaphragma versetzt angeordnet ist, ist, dass das Versetzen des Diaphragmas dazu tendiert ungleiche thermisch induzierte Spannungen in der Form zu erzeugen.
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Ungleichmäßige thermische Spannungen können vermieden werden durch die Verwendung einer Form und eines Sockels die rund oder quadratisch sind. Formen und Sockel die quadratisch sind verschwenden jedoch wertvollen Raum in einem Halbleiterwafer. Kreisförmige Formen und Sockel können nicht effizient hergestellt werden. Eine Vorrichtung zur Reduzierung von thermisch induzierten elektrischen Signalen oder Rauschen würde daher eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik bilden.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
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In einem MEMS PRT, welches ein Diaphragma aufweist, das zu der Mitte oder dem Zentrum der Form versetzt angeordnet ist, wird thermisch induziertes thermisches Rauschen an dem Ausgang (engl. output) einer Wheatstone Brückenschaltung reduziert, durch Anordnen der Wheatstone Brückenschaltung entfernt von dem größten Bereich der Form und des Stützsockels.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 ist eine geschnittene Perspektivansicht eines Drucksensors;
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2 ist eine isolierte Perspektivansicht eines Drucksensors, welche eine Querschnittansicht eines Druckwandlers (engl. pressure transducer) zeigt;
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3 ist eine Schnittansicht eines Druckwandlers;
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4 ist eine Draufsicht auf eine MEMS PRT Form;
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5 ist eine Draufsicht auf eine MEMS PRT Form gemäß dem Stand der Technik;
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6 ist eine Draufsicht auf eine MEMS PRT Form, die eine Anordnung einer Wheatstone Brückenschaltung gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigt;
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7 ist eine Perspektivansicht eines Drucksensor-Gehäuses mit Leiterrahmen; und
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8 ist eine isolierte Draufsicht auf einen Drucksensor;
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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1 ist eine Schnittansicht eines Drucksensors 100. Der Drucksensor 100 weist ein geformtes (engl. molded) Kunststoffgehäuse 102 auf, welches mit einer Tasche 104 im Inneren des Gehäuses 102 ausgebildet ist. Die Tasche 104 kann von einer Abdeckung umschlossen sein, welche in 1 weggelassen ist, um das Innere der Tasche zu zeigen.
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Die Tasche 104 umschließt ein mikro-elektromechanisches System (MEMS) eines piezoresistiven Druckwandlers oder Druckmessumformers 106, (PRT) welcher unten beschrieben wird. Das MEMS PRT 106 ist an dem Boden 109 der Tasche 104 derart angebracht, dass das MEMS PRT 106 oberhalb einer Öffnung 108 angeordnet ist, die in dem Boden 109 der Tasche 104 ausgebildet ist.
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Die Öffnung 108 in dem Boden 109 der Tasche 104 ist tatsächlich die obere Öffnung des Druckanschlusses (engl. pressure port) 110, welcher eine Röhre oder Leitung (engl. tube) 112 aufweist, die durch das Gehäuse 102 geformt ist. Der Druckanschluss 110 ist infolgedessen in der Lage ein unter Druck stehendes Fluid von außerhalb des Gehäuses 102, durch das Gehäuse 102 und gegen ein flexibles Diaphragma zu leiten, welches in dem MEMS PRT 106 angeordnet ist.
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2 ist eine isolierte Teilschnittansicht des MEMS PRT 106, welches den Aufbau oder die Struktur des MEMS PRT 106 in größerem Detail zeigt. 3 ist eine Schnittansicht des Druckwandlers 106.
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Aus Gründen der Klarheit wird hierin eine Polyeder als ein Festkörper betrachtet, der mit ebenen (engl. plane) Flächen ausgebildet ist. Ein Quader (engl. parallelpiped) wird hierin als ein sechsflächiger Polyeder betrachtet, wobei die Flächen Parallelogramme sind, welche paarweise als gegenüberliegende, parallele Ebenen angeordnet sind. Ein rechteckiger Quader oder rechteckiger Parallelepipedon (engl. rectangular parallelpiped) ist ein Quader dessen Flächen rechteckig sind. Ein Quadrat ist ein Rechteck mit vier gleichen Seiten. Ein Kubus ist infolgedessen ein Quader, welcher ein rechtwinkeliger Quader ist.
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Das MEMS PRT 106 weist einen dünnen Glassockel 200 auf, welcher eine Form aufweist, die an einen rechteckigen Quader erinnert oder im Wesentlichen dieselbe Form wie ein rechteckiger Quader aufweist. Der Sockel 200 ist an dem Boden 109 der Tasche 104 durch eine dünne Lage von Klebstoff 202 befestigt.
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Da der Glassockel wie ein Quader geformt ist, weist der Glassockel 200 dem entsprechend vier Seiten 204, 206, 208 (nicht sichtbar) und 210 (nicht sichtbar) auf und eine Bodenfläche (engl. bottom surface) 212. Die Seiten sind im Wesentlichen senkrecht zu der Bodenfläche 212 des Sockels 200. Die Bodenfläche 212 des Sockels 200 ist auf den Boden 109 gerichtet und auf dem Boden 109 der Tasche 104 befestigt. Die Seiten 204, 206, 208 und 210 sind auch orthogonal zu einer Oberseite oder Oberfläche (engl. top surface) 214 des Sockels 200, welcher sich nach oben richten oder erstrecken.
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Zwei der Seiten 204, 206 des Sockels 200 sind kurze Seiten. Die anderen zwei Seiten 208, 210 sind lange Seiten. Zum besseren Verständnis, der Klarheit, sowie zum Zwecke der Anspruchsfassung, wird die erste kurze Seite 204 hierin als die Südseite 204 des Sockels 200 bezeichnet. Die zweite kurze Seite 206 wird als die Nordseite 206 des Sockels bezeichnet. Die erste lange Seite 208, welche in 2 nicht sichtbar ist, wird als die Westseite bezeichnet, welche außerhalb der Zeichenebene von 2 liegt, da 2 eine Schnittansicht des Druckwandlers 106 ist. Die zweite lange Seite 210, welche der Westseite 208 gegenüberliegt, und in 2 nicht sichtbar ist, wird als Ostseite bezeichnet.
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Eine ein unter Druck befindliches Fluid leitende Öffnung 215 ist durch den Sockel 200 geformt. Der Sockel 200 ist auf dem Boden 109 der Tasche 104 angeordnet, so dass die Öffnung 215 in dem Sockel 200 direkt über der Öffnung 108 in der Oberfläche 109 des Gehäuses angeordnet ist. Die Öffnung 215 in dem Sockel 200 erstreckt sich zwischen der Bodenfläche 212 des Sockels 200 und der Oberfläche 214 des Sockels 200. Die Öffnung 215 ist in dem Sockel 200 derart ausgebildet, dass die Position der Öffnung 215 versetzt zwischen der Nordseite und der Südseite liegt, was bedeutet, dass die Öffnung 215 näher an der Nordseite 206 als an der Südseite 204 liegt. Das Anordnen der Öffnung 215 näher zu der Nordseite 206 bedeutet, dass der Oberflächenbereich des Bodens 212 des Sockels 200 zwischen der Öffnung 215 und der Südseite 204 größer ist als der Oberflächenbereich des Bodens 212 des Sockels 200, der sich zwischen der Öffnung 215 und der Nordseite 206 befindet.
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Eine MEMS PRT Form 216, welche ebenfalls eine Form aufweist, die an einen rechteckigen Quader erinnert, ist an der Oberfläche 214 des Glassockels 200 durch eine anodische Klebung (engl. anodic bond) befestigt, welche in den Figuren nicht sichtbar aber den Fachläuten allgemein bekannt ist. Wie der Sockel 200 weist auch die MEMS PRT Form 216 zwei kurze Seiten 218, 220 und zwei lange Seiten 222 (nicht sichtbar) und 224 auf. Aus Klarheitsgründen sowie zum Zwecke der Anspruchsfassung wird die erste kurze Seite 218 der Form 216 als die Südseite 218 der Form 216 bezeichnet. Die zweite, gegenüberliegende kurze Seite 220 wird als die Nordseite 220 der Form 216 bezeichnet. Die erste und zweite lange Seite 222, 224 wird als die Westseite bzw. Ostseite bezeichnet. Wie die beiden Seiten des Sockels 200 sind die Seiten 218, 220, 222 und 224 der Form 216 orthogonal zu einer Oberfläche 226 der Form 216 und orthogonal zu einer Bodenfläche 228 der Form 216.
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Weiter Bezug nehmend auf 2, ist ein Teil der Bodenfläche oder Bodenseite 228 der MEMS PRT Form 216 geätzt, um ein sehr dünnes Diaphragma 232 zu bilden. Das Diaphragma 232 ist in der Form 216 ausgebildet oder ausgeformt, so dass, wenn die Form 216 an dem Sockel 200 befestigt wird, die Mitte oder das Zentrum des Diaphragmas vorzugsweise über der Mitte der Öffnung 215 in dem Sockel 200 angeordnet ist. Mit der versetzten Öffnung 215 in dem Sockel 200 ist jedoch auch die Lokalisierung oder Anordnung des Diaphragmas 232 in der Form 216 relativ zu der Nordseite 220 und der Südseite 218 der MEMS PRT Form 216 derart versetzt, dass das Diaphragma 232 näher an der Nordseite 220 der Form 216 als an der Südseite 218 der Form 216 angeordnet ist. Der Bereich des Bodens 228 der Form 216 der „südlich” des Diaphragmas 232 ist und an der Oberfläche 214 des Sockels 200 befestigt ist, ist infolgedessen größer als der Bereich des Bodens 228 der Form 216, der auf der Oberseite 214 des Sockels 200 „nördlich” des Diaphragmas 232 ist.
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Unter Druck befindliches Fluid (engl. pressurized fluid), nicht dargestellt, strömt durch den Anschluss 110 in das Gehäuse und durch die Öffnung 215 in dem Sockel 200 und gegen das Diaphragma 232. Das unter Druck befindliche Fluid bringt infolgedessen eine gemeinschaftliche Kraft (engl. a distributed force) auf das Diaphragma 232 auf, die bewirkt, dass das Diaphragma sich nach oben oder nach unten biegt bzw. durchbiegt. Das Diaphragma 232 wird sich somit als Reaktion auf Änderungen im Druck des Fluids am Anschluss 100 verbiegen. Wenn das Diaphragma 232 sich verbiegt oder biegt, verändert es die physikalischen Größen der Piezowiderstände, die in der Oberfläche des Diaphragmas 232 eingeformt oder ausgebildet sind, was ihre elektrischen Widerstände verändert.
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Die Piezowiderstände sind in der Oberseite oder Oberfläche des Diaphragmas 232 unter Verwendung von herkömmlichen Halbleiter-Fabrikationsprozessen ausgebildet oder eingeformt. Die so gebildeten Piezowiderstände sind derart miteinander verbunden, dass sie eine Wheatstone-Brücke bilden, welche eine Schaltungstopologie ist, die den Fachleuten allgemein bekannt ist. Wenn eine Spannung an die beiden Eingangsknoten der Wheatstone-Brücke angelegt wird, verändert sich eine Ausgangsspannung an den Ausgangsknoten der Schaltung als Reaktion auf Druckänderungen. Das Diaphragma 232 und seine enthaltenen Piezowiderstände übertragen (engl. transduce) infolgedessen eine Druckänderung in eine messbare elektrische Spannung.
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Die Verbiegung des Diaphragmas 232 wird durch einen evakuierten Raum 234 oberhalb des Diaphragmas 232 verstärkt. Ein evakuierter Raum wird durch ein offenes Volumen oder einen Hohlraum 240 gebildet, der innerhalb einer Glaskappe 236 gebildet ist. Der Hohlraum 240, welcher üblicherweise durch Ätzen hergestellt wird, wird derart aufgefasst, dass er eine Bodenfläche aufweist, welche mit dem Bezugszeichen 238 versehen ist.
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Die Kappe 236 ist an der Oberfläche 226 der MEMS PRT Form 216 durch eine anodische Klebung befestigt, welche in den Figuren nicht dargestellt ist, aber den Fachleuten des Standes der Technik allgemein bekannt ist. Die Kappe 236 ist auf der Oberfläche 232 der Form 216 derart angeordnet, dass die Nordseite 242 der Kappe 236 mit der Nordseite 220 der Form 216 ausgerichtet ist.
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Die Breite der Kappe 236 ist im Wesentlichen dieselbe Breite wie die Breite der Form 216. Die Länge der Kappe 236 ist jedoch kleiner als die Länge der Form 216. Wenn die Kappe 236 an der Oberfläche 226 der Form 216 derart angebracht ist, dass die Nordseite 242 der Kappe 236 mit der Nordseite 220 der Form 216 ausgerichtet ist, lässt die Kappe 236 einen verlängerten Abschnitt 246 der Form 216 freiliegen. Der verlängerte Abschnitt 246 ist benachbart zu der Südseite 218 der Form 216. Elektrisch leitende Klebepads 248 sind in dem freigelegten verlängerten Abschnitt 246 der Oberfläche 226 der Form 216 angeordnet. Die Klebepads 248 sind elektrische Kontakte für die piezoresistive Wheatstone-Brücke, die in der Oberfläche 226 der MEMS PRT Form 216 durch vier Piezowiderstände in der Oberfläche des Diaphragmas 232 ausgebildet sind.
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4 ist eine Draufsicht auf die MEMS PRT Form 216. Wenn man im Kopf behält, dass die physische Verformung der Piezowiderstände ihre elektrischen Widerstand verändert, sind druckerfassende Piezowiderstände vorzugsweise nahe der Kanten des Diaphragmas 232 angeordnet, um eine höhere Druckempfindlichkeit zu erreichen. 4 zeigt infolgedessen vier mögliche Anordnungen nahe der Kanten des Diaphragmas für eine Wheatstone-Brückenschaltung, bezeichnet mit dem Buchstaben X. Das Bezugszeichen 250 zeigt eine anodische Klebungsbreite zwischen der MEMS PRT Form 216 und der Glaskappe 236. Die vier inneren Kanten des Kappenhohlraums 240 sind mit 240S, 240E, 240N bzw. 240W bezeichnet.
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Computermodelle des Druckwandlers 106 zeigen, dass ein Anordnen der Wheatstone-Brücke hin zu der Nordseite 220 der Form 216 die Erzeugung von thermisch erzeugtem elektrischen Rauschen durch die Wheatstone-Brücke unterhalb dessen gesenkt werden kann, was erzielt würde, wenn die Wheatstone-Brücke naher der Südseite der Form 216 angeordnet würde. Durch das Anordnen der Wheatstone-Brücke entweder entlang der Westseite 222 oder der Ostseite 224 wird auch das thermisch erzeugte elektrische Rauschen unter das senken, was entlang der Südseite erzeugt würde.
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5 ist eine Draufsicht eine MEMS PRT Form gemäß dem Stand der Technik, die die Anordnung der Wheatstone-Brückenschaltung 500 auf der Oberfläche des Diaphragmas 232 zeigt. Die Klebepads 248 sind mit den Widerständen der Wheatstone-Brückenschaltung durch leitfähige Pfade (engl. conductive traces) 502 verbunden, welche in der Oberfläche 226 der MEMS PRT Form 216 ausgebildet sind.
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Die Fachleute auf dem Gebiet der MEMS PRT Technologie wissen, dass Glas, Silizium, Kunststoff und Klebstoff verschiedene thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Diese Unterschiede erzeugen in einer MEMS PRT Form immer eine thermisch induzierte Spannung. Computermodelle von rechteckig geformten MEMS PRTs des Standes der Technik zeigen, dass eine unerwünschte Konsequenz des Anordnens des Diaphragmas eines MEMS PRT von der Mitte oder dem Zentrum der Form entfernt, d. h. zu einer Seite der Form versetzt, ist, dass die thermisch induzierten Spannungen auf gegenüberliegenden Seiten des Diaphragmas ungleichen sind.
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Wie in den 1–3 gezeigt ist, kann der Bereich der Bodenfläche oder Bodenseite 212 des Sockels 200, der zwischen der Öffnung 215 und der Südseite 204 des Sockels liegt, größer als der Bereich sein, der zwischen der Öffnung 215 und der Nordseite 206 des Sockels liegt. Wenn die Temperatur des Kunststoffgehäuses, Klebstoffs und des Glases schwankt oder sich verändert (engl. fluctuates), werden die thermisch induzierten Spannungen auf den Abschnitt des Sockels 200 zwischen der Öffnung 215 und der Südseite 204 größer als die thermisch induzierten Spannungen auf den Abschnitt des Sockels 200 zwischen der Öffnung 215 und der Nordseite 206.
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Die 1–3 zeigen auch, dass der Bereich der Bodenfläche 228 der Form 216, der zwischen dem Diaphragma 232 und der Südseite 218 der Form 216 ist, größer ist als der Bereich der Bodenfläche 228 der Form 216 zwischen dem Diaphragma 232 und der Nordseite 220 der Form 216. Die Größe und Stärke der anodischen Klebung in diesen zwei Bereichen ist unterschiedlich. Wenn die Temperatur des Glassockels und der Form schwanken, wird die thermisch induzierte Spannung auf den Abschnitt der Form zwischen dem Diaphragma 232 und der Südseite 218 größer als die thermisch induzierte Spannung auf den Abschnitt der Form, der zwischen dem Diaphragma 232 und der Nordseite 220 angeordnet ist.
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Da es zu bevorzugen ist, die Piezowiderstände der Wheatstone-Brückenschaltung dort anzuordnen, wo sie die geringste thermisch induzierte Spannung erfahren, ist es zu bevorzugen, die Piezowiderstände von den Klebepads entfernt anzuordnen, was in den Figuren entlang der Nordseite des Transducers bzw. Messwandlers (engl. transducer) 106 ist. Anders ausgedrückt, wenn das druckempfindliche Diaphragma nicht im oder in der Nähe des Zentrums einer rechteckigen oder im Wesentlichen rechteckigen Form mit zwei kurzen Seiten und zwei langen Seiten angeordnet ist, sollten die Piezowiderstände in dem Diaphragma entfernt von dem größeren Bereich des Bodens der Form und des Sockels angeordnet sein. Computermodelle zeigen, dass eine wesentlich verbesserte piezoresistive Druckerfassung (engl. piezoresistive pressure sensing) erreicht werden kann, durch Anordnen der Wheatstone-Brückenschaltung so weit wie möglich entfernt von den Klebepads.
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6 ist eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer im Wesentlichen rechteckigen MEMS PRT Form 216. Die Form 216 kann derart angesehen werden, dass sie zwei kurze Seiten 218, 220 und zwei lange Seiten 222, 224 aufweist. Vier Klebepads 248 sind in der Oberseite oder Oberfläche 226 der Form 216 und benachbart zu einem ersten Ende der kurzen Seiten 218 ausgebildet. Das Diaphragma 232, wie es in 6 gezeigt ist, ist in der gegenüberliegenden Bodenfläche der Form ausgebildet, welche empfindlich für Druck ist, der auf das Diaphragma durch den Druckanschluss aufgebracht wird, wie in den 1 und 2 dargestellt ist. Ein im Wesentlichen rechteckig sich erstreckender Abschnitt 246, wo Klebepads 248 angeordnet sind, ist direkt über dem vorgenannten großen Bereich der Bodenfläche der Form 216 anodisch an der Oberfläche des Glassockels 200 festgeklebt, unter dem sich der große Bereich der Bodenfläche des Sockels 200 befindet, der an einem entsprechenden Bereich des Kunststoffgehäuses mit Klebstoff 202 befestigt ist.
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Ein Wheatstone-Brückenschaltung 600, die den Fachleuten allgemein bekannt ist, weist vier Piezowiderstände 602A–602D auf, die in der Oberfläche 226 ausgebildet und so nah wie möglich zu den zweiten kurzen Seiten oder der Nordseite 220 vorgesehen sind. Das Anordnen der Wheatstone-Brückenschaltung 600 weg oder entfernt von den Klebepads 248 und weg oder entfernt von dem großen Bereich der anodisch an dem Sockel verklebt ist, reduziert die Spannung, die auf die Piezowiderstände aufgebracht wird, aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Sockel, dem Klebstoff, welcher die Form an dem Sockel befestigt, und der Form, selbst.
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7 ist eine Perspektivansicht eines Drucksensorgehäuses 700, wobei der PRT 106 entfernt ist, um die Anordnung der Öffnung 108 in dem Boden 109 der Tasche 104 zu zeigen. 8 ist eine Draufsicht auf den Drucksensor 800, die in die vorgenannte Tasche 104 gerichtet ist, welche in dem Gehäuse 700 ausgebildet ist. Der Drucksensor 800 kann so angesehen werden, dass er den vorgenannten Druckwandler 106 aufweist. Ein anwendungsspezifischer, integrierter Schaltkreis (ASIC) 810 ist mit den Klebepads 248 auf dem MEMS PRT 106 verbunden durch kurze Drähte 820 mit kleinem Durchmesser. Leiterrahmen 708 erstrecken sich durch das Gehäuse 700 zu einer Außenfläche 710 des Gehäuses 700. Die Enden der Leiterrahmen 708 innerhalb der Tasche 104 sind mit dem ASIC 810 durch schmale Drähte 820 verbunden, wie in 8 gezeigt ist.
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Die Fachleute auf dem Gebiet werden bemerken, dass der Sockel 200 und die Form 216, die in den Figuren gezeigt sind, beide im Wesentlichen rechteckig sind. In einer anderen Ausführungsform sind ein Sockel und eine Form im Wesentlichen quadratisch, mit dem Diaphragma in der Form ausgebildet, wobei das Diaphragma entfernt von der Mitte oder dem Zentrum angeordnet und zu einer Seite der Form und des Sockels versetzt ist.
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Während Ausführungsformen des Wandlers und Sensors, wie oben beschrieben, einen Glassockel verwenden, kann in alternativen Ausführungsformen des Wandlers und Sensors ein Sockel aus einem einkristallinen Silizium hergestellt sein. In einer solchen Ausführungsform ist der Siliziumsockel an dem Gehäuse mit einem Klebstoff befestigt und im Fusionsverfahren mit dem Silizium MEMS PRT verklebt (engl. fusion bonded).
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Die Fachleute werden bemerken, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient des Sockels so nah wie möglich an dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Form liegen sollte. Mehr noch sollte der Klebstoff oder das Verfahren zum Befestigen der Form an dem Sockel ebenfalls Unterschiede in dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der Form und dem Klebstoff reduzieren. In einer Ausführungsform weist der Glassockel einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen zwei und vier pro Million pro Grad Celsius (engl. per million per degree centigrade) auf. Ein bevorzugter thermischer Ausdehnungskoeffizient des Glassockels beträgt ungefähr 3e–6/°C.
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Die Kappe ist vorzugsweise quadratisch und umschließt ein evakuiertes Volumen über dem Diaphragma. Die Kappe kann auch rechteckig sein, so lange die Klebepads auf der Oberfläche der MEMS PRT Form freiliegen. Während in einer anderen Ausführungsform der Wandler und Sensor, wie oben beschrieben, eine Glaskappe verwendet, kann in einer anderen Ausführungsform der Wandler und Sensor eine Kappe verwenden, welche aus einem einkristallinen Silizium hergestellt ist und welche mittels eines Fusionsverfahrens an dem Silizum MEMS PRT angeklebt ist.
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In noch einer anderen Ausführungsform kann die Kappe weggelassen werden, um entweder einen Oberflächen Absolut-Druckwandler (engl. top side absolute pressure transducer) oder einen Differentialdrucksensor (engl. differential pressure sensor) zu bilden.
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Die vorgehende Beschreibung dient lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung. Der tatsächliche Schutzumfang der Erfindung wird in den folgenden Ansprüchen fortgesetzt.
