DE10249238A1 - Micro-mechanical differential pressure sensor, has two pressure measurement cavities linked by a channel and filled with incompressible liquid, with each covered by a membrane that deflects to enable pressure measurement - Google Patents
Micro-mechanical differential pressure sensor, has two pressure measurement cavities linked by a channel and filled with incompressible liquid, with each covered by a membrane that deflects to enable pressure measurement Download PDFInfo
- Publication number
- DE10249238A1 DE10249238A1 DE2002149238 DE10249238A DE10249238A1 DE 10249238 A1 DE10249238 A1 DE 10249238A1 DE 2002149238 DE2002149238 DE 2002149238 DE 10249238 A DE10249238 A DE 10249238A DE 10249238 A1 DE10249238 A1 DE 10249238A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- membrane
- sensor chip
- substrate
- chip according
- channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/06—Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
- G01L19/0618—Overload protection
Abstract
Description
Technisches AnwendungsgebietTechnical application area
Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensorchip für einen Differenzdrucksensor, der ein Substrat mit einer ersten Ausnehmung aufweist, die von einer ersten Membran dichtend überdeckt ist.The invention relates to a Sensor chip for a differential pressure sensor, which is a substrate with a first recess has, which is covered by a first membrane sealing.
Zur Messung physikalischer Größen, insbesondere des Drucks, ist es heute üblich, Halbleitersensoren bzw. Belastungsfühler einzusetzen. Typisch für diese Sensoren ist, dass diese eine extrem kleine Baugröße sowie eine extrem hohe Beständigkeit gegenüber von außen auf die Sensoren einwirkende Kräfte aufweisen. Aus diesem Grunde sind Halbleitersensoren insbesondere auf dem Gebiet der Druckmessung hydraulischer und aerodynamischer Kräfte weit verbreitet.For measuring physical quantities, in particular of pressure, it is common today Use semiconductor sensors or load sensors. Typical of this Sensors is that this is an extremely small size as well extremely high resistance across from from the outside forces acting on the sensors exhibit. For this reason, semiconductor sensors are special in the field of pressure measurement of hydraulic and aerodynamic forces common.
Üblicherweise verfügen solche Halbleiterdrucksensoren sowohl über eine Membran, die aus einer oder mehreren, ggf. dotierten oder beschichteten Siliziumschichten besteht als auch über piezoresistive Elemente, die zum Erfassen der Richtung und/oder der Größe der Auslenkung der Membran vorgesehen sind. Derartige Sensoren wandeln die von außen auf sie einwirkenden Druckkräfte in ein elektrisches Signal um, das anschließend mit einer Auswerteeinheit ausgewertet wird.Usually feature such semiconductor pressure sensors both over a membrane, which consists of a or several, optionally doped or coated silicon layers exists as well piezoresistive elements used to sense the direction and / or the size of the deflection the membrane are provided. Such sensors convert those of Outside compressive forces acting on them into an electrical signal, which is then processed with an evaluation unit is evaluated.
Darüber hinaus werden diese Drucksensoren mit einer entsprechenden Umhüllung versehen. Die hauptsächliche Aufgabe der Umhüllung ist es, den Sensor vor Umgebungseinflüssen, bspw. beim Einsatz in aggressiven Medien, zu schützen.In addition, these pressure sensors with an appropriate wrapping Mistake. The main one The task of wrapping is to protect the sensor from environmental influences, e.g. when used in aggressive media.
Eine spezielle Form eines Drucksensors ist der sog. Differenzdrucksensor, mit dem die Messung einer zwischen zwei Volumina auftretenden Druckdifferenz möglich ist. Ein solcher Sensor beinhaltet in der Regel einen Siliziumchip mit einer die Druckdifferenz aufnehmenden Membran, die mit Piezowiderständen in Wirkverbindung steht. Um den Sensor vor Umgebungseinflüssen zu schützen, wird dieser in eine Vergussmasse eingegossen und gemeinsam mit der Vergussmasse in ein Gehäuse eingesetzt. An der Außenseite des Gehäuses sind zwei Druckanschlüsse vorgesehen, so dass eine zwischen den Druckanschlüssen herrschende Druckdifferenz messbar ist.A special form of a pressure sensor is the so-called differential pressure sensor, with which the measurement of an between two volumes occurring pressure difference is possible. Such a sensor usually includes a silicon chip with a the pressure difference receiving membrane, which is operatively connected to piezoresistors. To the sensor from environmental influences to protect, it is poured into a casting compound and together with the Potting compound in a housing used. On the outside of the housing are two pressure connections provided so that a prevailing between the pressure connections Pressure difference is measurable.
Es kann allerdings vorkommen, dass der an einem der beiden Druckanschlüsse anliegende Druck stark ansteigt oder stark abfällt, so dass eine plötzliche, starke Druckdifferenz anliegt. Aus diesem Grund ist es generell wichtig, Drucksensoren derartig auszuführen, dass sie gegenüber Überlastdrücken möglichst unempfindlich sind. So können heutzutage gebräuchliche Halbleiter-Differenzdrucksensoren etwa dem zwei- bis dreifachen des maximalen Arbeitsdruckes an Überlast standhalten, ohne beschädigt zu werden.However, it can happen that the pressure at one of the two pressure connections is strong increases or decreases sharply, so a sudden, there is a strong pressure difference. For this reason, it is general It is important to design pressure sensors in such a way that they are ideal against overload pressures are insensitive. So can common today Semiconductor differential pressure sensors about two to three times the maximum working pressure at overload withstand without being damaged to become.
Häufig müssen allerdings auch geringe Differenzdrücke bei hohem beidseitigem Druck, dem sog. Offset druck, gemessen werden. Fällt hierbei der Offsetdruck auf einer Seite aus, so muss die Sensormembran einem extremen Überdruck widerstehen. Eine hohe Überlastfestigkeit wird in solchen Fällen durch entsprechende Stützstrukturen, die in Form von mechanischen Anschlägen ausgeführt sind, gewährleistet. Auf diese Weise wird eine Überdehnung oder Zerstörung der Membran verhindert.Frequently have to however also low differential pressures with high bilateral Pressure, the so-called offset pressure, can be measured. If the offset printing falls on one side, the sensor membrane must be subjected to extreme overpressure resist. A high overload resistance in such cases corresponding support structures, which are designed in the form of mechanical stops. This way, an overstretch or destruction prevents the membrane.
So beschreibt bspw. die
Die
Darüber hinaus beschreibt die
Gemeinsam ist allen diesen Drucksensoren, dass der Schutz der Sensormembran gegen Überlast entweder nur einseitig oder nur mittels eines großen apparativen Aufwandes gewährleistet wird.Common to all these pressure sensors is that the protection of the sensor membrane against overload either only on one side or only by means of a large apparatus Effort guaranteed becomes.
Ausgehend vom bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, einen einfach herstellbaren Sensorchip für einen mikromechanischen Differenzdrucksensor mit Druckanschlussmöglichkeiten auf einer Seite des Gehäuses anzugeben, der einen zuverlässigen Überlastschutz bietet.Based on the known state of the Technology is therefore the object of the invention, a simple manufacturable sensor chip for a micromechanical differential pressure sensor with pressure connection options on one side of the case specify a reliable overload protection offers.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Die Aufgabe wird mit dem Sensorchip gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der Unteransprüche sowie aus dem nachfolgenden Beschreibungstext und den Ausführungsbeispielen zu entnehmen.The task is done with the sensor chip according to claim 1 solved. Advantageous developments of the inventive concept are the subject of under claims as well as from the following description text and the exemplary embodiments remove.
Der vorliegende Sensorchip für einen Differenzdrucksensor weist ein Substrat mit einer ersten Ausnehmung auf, die von einer ersten Membran dichtend überdeckt ist. Der Sensorchip zeichnet sich dadurch aus, dass das Substrat eine zweite Ausnehmung aufweist, die von einer zweiten Membran dichtend überdeckt ist und über zumindest einen Kanal mit der ersten Ausnehmung in Verbindung steht, so dass zwei durch einen Kanal miteinander gekoppelte Kavitäten gebildet werden, die mit einem inkompressiblen Fluid gefüllt sind, wobei die Membrane elektrisch leitfähig oder leitfähig beschichtet und elektrisch leitend mit einem ersten Kontakt verbunden sind, und auf einer Grundfläche jeder Ausnehmung wenigstens eine Elektrode angeordnet ist, die elektrisch leitend mit einem zweiten Kontakt verbunden ist.The present sensor chip for one Differential pressure sensor has a substrate with a first recess on, which is sealed by a first membrane. The sensor chip is characterized in that the substrate has a second recess has a sealing membrane covered by a second is and about at least one channel is connected to the first recess, so that two cavities coupled together by a channel are formed be filled with an incompressible fluid, the membrane electrically conductive or conductive coated and electrically connected to a first contact, and on a footprint each recess is arranged at least one electrode, which is electrical is conductively connected to a second contact.
Die verwendete Membran ist elektrisch leitfähig oder leitfähig beschichtet, so dass mit Hilfe dieser Membran und der auf der Grundfläche der jeweiligen Kavität angeordneten Elektrode ein Kondensator gebildet wird, der je nach Auslenkung der Membran eine spezifische Kapazität aufweist. Die Membrane sollten vorzugsweise elastisch aber nicht dehnbar ausgebildet sein.The membrane used is electrical conductive or conductive coated so that with the help of this membrane and on the base of the respective cavity arranged electrode, a capacitor is formed depending on Deflection of the membrane has a specific capacity. The membrane should preferably be elastic but not stretchable.
Beim Einsatz des Sensorchips zur Differenzdruckmessung werden die beiden Membrane mit unterschiedlichen Volumina verbunden, deren Druckdifferenz gemessen werden soll. Wird hierbei eine der Membrane oberhalb einer der Kavitäten stärker belastet als die andere, verwölbt sich diese Membran bzw. dieser Teil der Membran entsprechend der Druckbelastung nach unten. Bei diesem Vorgang wird ein Teil des inkompressiblen Fluids durch den Kanal in die benachbarte Kavität verdrängt, so dass sich die darüber befindliche Membran oder der Membranteil nach oben verwölbt. Auf Grund der Verformung der Membran ändert sich auch der Abstand zwischen der Membran und der jeweils auf der Grundfläche der Kavität befindlichen Elektrode. Aus dieser Abstandsänderung folgt eine Kapazitätsänderung des von Membran und Elektrode gebildeten Kondensators, so dass die Kapazität des Kondensators mit nach unten gewölbter Membran größer und die des Kondensators mit nach oben gewölbter Membran kleiner wird. Die Änderung der Kapazitäten, die sog. Differenzkapazität, kann in Relation zur Druckdifferenz gesetzt werden. Vorzugsweise sind die Ausnehmungen des Sensorchips identisch ausgebildet und die Kapazitäten im Ruhezustand annähernd gleich.When using the sensor chip Differential pressure measurement, the two membranes are different Volumes connected, the pressure difference to be measured. Becomes one of the membranes above one of the cavities is more heavily loaded than the other, warped this membrane or this part of the membrane corresponding to the pressure load downward. In this process, part of the incompressible Fluids displaced through the channel into the adjacent cavity, so that the one above it Diaphragm or the membrane part warps upwards. Because of the deformation the membrane changes also the distance between the membrane and each on the base of the cavity located electrode. A change in capacity follows from this change in distance of the capacitor formed by the membrane and the electrode, so that the capacity of the capacitor with the diaphragm arched downwards and larger of the capacitor becomes smaller with the membrane curved upwards. The change the capacities, the so-called differential capacity, can be related to the pressure difference. Preferably the recesses of the sensor chip are identical and the capacities approximately the same in the idle state.
Die Membran, die die Kavitäten überdeckt, besteht vorzugsweise aus einem Material, das elastisch jedoch nicht dehnbar ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Membran, die oberhalb einer der Kavitäten belastet wird, zwar verformt jedoch nicht gedehnt wird, so dass Fehlmessungen des Differenzdrucksensors weitgehend vermieden werden.The membrane covering the cavities exists preferably made of a material that is elastic but not stretchable is. This ensures that the membrane that above one of the cavities is loaded, deformed but not stretched, so that Incorrect measurements of the differential pressure sensor can be largely avoided.
Kommt es zu einer Überlastung des beschriebenen Sensorchips, ist aufgrund des konstruktiven Aufbaus und der Materialeigenschaften der Membran sichergestellt, dass die Membran nicht überdehnt oder sogar zerstört wird. Bei einem Überdruck über einer bzw. einem starken Druckabfall über der anderen Kavität wird eine der beiden Membrane nach unten verwölbt bis sie am Boden der die Kavität bildenden Ausnehmung anliegt. Die Tiefe der Ausnehmungen ist dabei so gewählt, dass die Membran in diesem Zustand nicht überdehnt oder zerstört wird. Vorzugsweise sind die Ausnehmungen nur wenige μm tief. Der über einer Kavität anliegende Überdruck wird somit über das inkompressible Fluid auch nicht vollständig an die andere Membran weitergegeben, so dass sich auch diese nur in gleichem Masse wie die erste Membran nach oben verwölbt. Der gleiche Mechanismus greift auch, wenn der Überdruck über der anderen Kavität des Sensorchips anliegt. Auf diese Weise steht ein einfach herstellbarer Sensorchip zur Verfügung, der einen zuverlässigen beidseitigen Überlastschutz bietet. Der Sensorchip ermöglicht die Anbringung beider Druckanschlüsse auf einer Seite, so dass sich die Montage des Sensorchips bzw. eines daraus gebildeten Differenzdrucksensors vereinfacht.If the sensor chip described is overloaded, the construction and material properties of the membrane ensure that the membrane is not overstretched or even destroyed. In the event of an overpressure above or a strong pressure drop across the other cavity, one of the two membranes is arched downwards until it reaches the bottom of the cavity forming recess. The depth of the recesses is chosen so that the membrane is not overstretched or destroyed in this state. The recesses are preferably only a few μm deep. The overpressure present over a cavity is therefore not completely passed on to the other membrane via the incompressible fluid, so that this also arches upward only to the same extent as the first membrane. The same mechanism also applies if the excess pressure is present over the other cavity of the sensor chip. In this way, an easy to manufacture sensor chip is available that offers reliable double-sided overload protection. The sensor chip enables the attachment of both pressure connections on one side, so that the assembly of the sensor chip or a differential pressure sensor formed therefrom is simplified.
Vorzugsweise sind die erste und die zweite Membran zusammenhängend als eine gemeinsame Membran ausgebildet, die die mit dem Kanal verbundenen Kavitäten überdeckt. Die Membran überdeckt dabei beide Kavitäten vollständig und ist im Bereich außerhalb der Kavitäten vorzugsweise fest mit dem Substrat verfügt.Preferably the first and the second membrane connected formed as a common membrane that connected to the channel Cavities covered. The membrane covers both cavities Completely and is in the area outside of the cavities preferably fixed to the substrate.
Bei einer besonders geeigneten Gestaltung des erfindungsgemäßen Sensorchips ist der Kanal zwischen den Kavitäten als Graben in der Oberfläche des Substrates ausgebildet und wird ebenfalls von der Membran dichtend überdeckt.With a particularly suitable design of the sensor chips according to the invention is the channel between the cavities as a trench in the surface of the substrate trained and is also covered by the membrane sealing.
Vorzugsweise besteht die Membran aus Silizium, Metall oder Kunststoff. Es ist aber auch denkbar, Membrane aus anderen Materialien einzusetzen, die die Kavitäten elastisch aber nicht dehnbar überspannen.The membrane preferably consists made of silicon, metal or plastic. But it is also conceivable Use membrane made of other materials that make the cavities elastic but do not stretch extensively.
In einer speziellen Ausführungsform weist der Sensorchip einen Deckel auf, der die erste und die zweite oder die gemeinsame Membran zumindest im Bereich oberhalb der Kavitäten überdeckt. Darüber hinaus verfügt der Deckel vorzugsweise oberhalb jeder Kavität über eine Deckelausnehmung, um auf einer dem Substrat abgewandten Seite der Membrane zwei fluiddicht getrennte Druckkammern zu bilden. Bei einer Ausgestaltung des Kanals zwischen den Kavitäten als Graben in der Oberfläche des Substrates liegt der Deckel im Bereich zwischen den Kavitäten auf dem Substrat auf, so dass er die Funktion einer oberen Begrenzung des Grabens übernimmt und eine Verwölbung der gegebenenfalls vorhandenen gemeinsamen Membran über dem Graben verhindert.In a special embodiment the sensor chip has a cover that the first and the second or covers the common membrane at least in the area above the cavities. Furthermore has the lid preferably above each cavity via a lid recess two fluid-tight on a side of the membrane facing away from the substrate to form separate pressure chambers. With a design of the channel between the cavities as a trench in the surface of the Substrate is the lid in the area between the cavities the substrate so that it functions as an upper limit of the trench takes over and a warp the possibly existing common membrane over the trench prevented.
In einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorchips ist ein Druckkanal im Deckel ausgebildet, der eine fluiddichte Verbindung zwischen wenigstens einer Deckelausnehmung und einer dem Substrat abgewandten Seite des Deckels herstellt. Vorzugsweise befindet sich an dieser, dem Substrat abgewandten Seite des Deckels, an der der Druckkanal an die Umgebung angrenzt, ein Druckanschluss. Bevorzugt ist dieser Druckanschluss derart ausgeführt, dass beliebig ausgeführte Leitungen, bspw. über spezielle Kupplungselemente, anschließbar sind.In a further special embodiment of the sensor chip according to the invention a pressure channel is formed in the cover, which is a fluid-tight connection between at least one cover recess and one of the substrate side facing away from the lid. Preferably located on this side of the cover facing away from the substrate, on which the Pressure channel adjacent to the environment, a pressure connection. Prefers is this pressure connection designed in such a way that any lines, e.g. over special coupling elements can be connected.
Der Deckel kann beispielsweise aus Silizium, Glas oder Kunststoff gefertigt sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind der Deckel und das Substrat durch anodisches Bonden miteinander verbunden, wobei der Deckel vorzugsweise aus Pyrexglas besteht, das auf diese Weise auf der Waferebene fixiert wird. Dies ermöglicht eine schnelle, sichere und qualitativ hochwertige Herstellung eines mikromechanischen Differenzdrucksensors mit dem erfindungsgemäßen Sensorchip.The lid can, for example Silicon, glass or plastic can be made. In an advantageous embodiment the lid and the substrate are anodically bonded to one another connected, the lid preferably being made of pyrex glass, that is fixed in this way on the wafer level. This enables one Fast, safe and high quality manufacture of a micromechanical Differential pressure sensor with the sensor chip according to the invention.
In einer Ausgestaltung des Sensorchips ist auf der Grundfläche jeder Ausnehmung nur eine Elektrode angeordnet, die elektrisch leitend mit einem von der Außenseite eines Gehäuses für den Sensorchip frei zugänglichen elektrischen Kontakt verbunden ist. Vorzugsweise ist in diesem Fall eine Auswerteeinheit vorgesehen, mit der die zwei Elektroden getrennt auslesbar sind. In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sensorchips ist eine Vielzahl von Elektroden auf der Grundfläche jeder Ausnehmung vorhanden, die von einer entsprechend ausgebildeten Auswerteeinheit getrennt auslesbar sind. Hierbei können bspw. zwei Elektroden auf der Grundfläche jeder Kavität vorgesehen sein, die mit der Auswerteeinheit getrennt ausgewertet werden, so dass sich eine Fehlerberechnung und -bewertung anschließen kann und auch der Ausfall einzelner Elektroden nicht in jedem Fall eine Fehlmessung bewirkt.In one embodiment of the sensor chip is on the footprint only one electrode is arranged in each recess, which is electrically conductive with one from the outside of a housing for the sensor chip freely accessible electrical contact is connected. In this case it is preferable an evaluation unit is provided with which the two electrodes are separated are readable. In a further embodiment of the sensor chip according to the invention a large number of electrodes are provided on the base of each recess, which are separated from an appropriately designed evaluation unit are readable. Here you can For example, two electrodes are provided on the base of each cavity be evaluated separately with the evaluation unit, so that an error calculation and evaluation can follow and the failure of individual electrodes is not always a problem Incorrect measurement causes.
Die Verdrahtung der vorzugsweise als Bondpads ausgebildeten Kontakte für die Elektroden und Membrane kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. So können sowohl die auf der Grundfläche der Ausnehmungen angeordneten Elektroden als auch die Membrane mit jeweils getrennten Kontakten elektrisch leitend verbunden sein. Vorzugsweise sind die Membrane jedoch mit einem gemeinsamen Kontakt verbunden, wobei dies bei Einsatz einer gemeinsamen Membran ohne weitere Maßnahmen zwangsläufig der Fall ist. Bei Einsatz von getrennten, voneinander isolierten Membranen ist es auch möglich, die Elektroden mit einem gemeinsamen Kontakt zu verbinden und die Membrane mit getrennten Kontakten.The wiring of the preferably contacts designed as bond pads for the electrodes and membrane can be done in different ways. So both on the base of the Recesses arranged electrodes as well as the membrane with each separate contacts to be electrically connected. Preferably if the membrane is connected to a common contact, this being the case when using a common membrane without further measures inevitably the case is. When using separate, isolated from each other Membranes it is also possible to connect the electrodes with a common contact and the Membrane with separate contacts.
Die Elektroden können direkt in das Substrat implantiert oder als eine metallische Schicht auf einem Isolator ausgeführt sein, der auf der Grundfläche der Ausnehmung aufgebracht ist.The electrodes can be implanted directly into the substrate or be implemented as a metallic layer on an insulator, the on the footprint of the Recess is applied.
Der vorliegende Sensorchip weist vorzugsweise Aufnahmeelemente zur Befestigung in einem Gehäuse auf. Diese Aufnahmeelemente verfügen bspw. über ebene Flächen, so dass der Sensorchip mit Hilfe eines Klebstoffes in das Gehäuse einklebbar ist. Hervorragende Festigkeitseigenschaften sind ferner erzielbar, wenn das Gehäuse vorgespannt wird. Im Vergleich zu einer durch die Festigkeitskennwerte der Sensormaterialien begrenzten Druckfestigkeit eines Differenzdrucksensors wird durch die Vorspannung des Gehäuses eine wesentlich höhere Druckfestigkeit des Drucksensors erreicht.The present sensor chip preferably has receiving elements for fastening in a housing. These receiving elements have, for example, flat surfaces, so that the sensor chip can be glued into the housing with the aid of an adhesive. Excellent strength properties can also be achieved if the housing is preloaded. In comparison to a compressive strength of a differential pressure sensor limited by the strength values of the sensor materials, the preload tion of the housing achieves a significantly higher pressure resistance of the pressure sensor.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Der erfindungsgemäße Sensorchip für einen Differenzdrucksensor wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nochmals exemplarisch beschrieben. Es zeigen:Brief description of the drawings The sensor chip according to the invention for one Differential pressure sensor is shown below without limitation general inventive idea based on an embodiment described again by way of example with reference to the drawings. It demonstrate:
In
Ferner ist ein ebenfalls als Bondpad
ausgebildeter Anschluss
Die
Die Membran
Der Deckelchip
Die Kavitäten
Wird die Membran
Der Aufbau des Drucksensors aus Sensorchip
Die Kräfte durch den einseitigen Offsetdruck fallen
nicht über
der Membran
Da in dem dargestellten Differenzdrucksensor
ein Sensorchip
- 11
- Membranmembrane
- 22
- Sensorchipsensor chip
- 33
- Deckelchipchip cover
- 4a4a
- Elektrodeelectrode
- 4b4b
- Elektrodeelectrode
- 55
- KontaktContact
- 66
-
Druckleitung
1 pressure line1 - 77
-
Druckleitung
2 pressure line2 - 8a8a
- erste Ausnehmungfirst recess
- 8b8b
- zweite Ausnehmungsecond recess
- 9a9a
- Kavitätcavity
- 9b9b
- Kavitätcavity
- 10a10a
- DeckelausnehmungDeckelausnehmung
- 10b10b
- DeckelausnehmungDeckelausnehmung
- 1111
- Kanalchannel
- 1212
- Substratsubstratum
- 1313
- inkompressibles Fluidincompressible fluid
- 1414
- Anschluss für Membranconnection for membrane
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2002149238 DE10249238B4 (en) | 2002-10-23 | 2002-10-23 | Sensor chip for a differential pressure sensor with double-sided overload protection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2002149238 DE10249238B4 (en) | 2002-10-23 | 2002-10-23 | Sensor chip for a differential pressure sensor with double-sided overload protection |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10249238A1 true DE10249238A1 (en) | 2004-05-13 |
DE10249238B4 DE10249238B4 (en) | 2006-09-21 |
Family
ID=32102870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2002149238 Expired - Lifetime DE10249238B4 (en) | 2002-10-23 | 2002-10-23 | Sensor chip for a differential pressure sensor with double-sided overload protection |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10249238B4 (en) |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2232216A1 (en) * | 2007-12-17 | 2010-09-29 | Hospira, Inc. | Differential pressure based flow sensor assembly for medication delivery monitoring and method of using the same |
DE102015119272A1 (en) * | 2015-11-09 | 2017-05-11 | Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg | Capacitive pressure sensor and method for its manufacture |
US10022498B2 (en) | 2011-12-16 | 2018-07-17 | Icu Medical, Inc. | System for monitoring and delivering medication to a patient and method of using the same to minimize the risks associated with automated therapy |
WO2018173433A1 (en) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | アズビル株式会社 | Differential pressure sensor chip, differential pressure transmitter, and differential pressure sensor chip manufacturing method |
US10166328B2 (en) | 2013-05-29 | 2019-01-01 | Icu Medical, Inc. | Infusion system which utilizes one or more sensors and additional information to make an air determination regarding the infusion system |
US10342917B2 (en) | 2014-02-28 | 2019-07-09 | Icu Medical, Inc. | Infusion system and method which utilizes dual wavelength optical air-in-line detection |
US10430761B2 (en) | 2011-08-19 | 2019-10-01 | Icu Medical, Inc. | Systems and methods for a graphical interface including a graphical representation of medical data |
US10463788B2 (en) | 2012-07-31 | 2019-11-05 | Icu Medical, Inc. | Patient care system for critical medications |
DE102018211392A1 (en) * | 2018-07-10 | 2020-01-16 | B. Braun Melsungen Ag | Infusion device for the administration of a medical fluid |
US10578474B2 (en) | 2012-03-30 | 2020-03-03 | Icu Medical, Inc. | Air detection system and method for detecting air in a pump of an infusion system |
US10596316B2 (en) | 2013-05-29 | 2020-03-24 | Icu Medical, Inc. | Infusion system and method of use which prevents over-saturation of an analog-to-digital converter |
US10635784B2 (en) | 2007-12-18 | 2020-04-28 | Icu Medical, Inc. | User interface improvements for medical devices |
US10656894B2 (en) | 2017-12-27 | 2020-05-19 | Icu Medical, Inc. | Synchronized display of screen content on networked devices |
US10850024B2 (en) | 2015-03-02 | 2020-12-01 | Icu Medical, Inc. | Infusion system, device, and method having advanced infusion features |
US10874793B2 (en) | 2013-05-24 | 2020-12-29 | Icu Medical, Inc. | Multi-sensor infusion system for detecting air or an occlusion in the infusion system |
US11135360B1 (en) | 2020-12-07 | 2021-10-05 | Icu Medical, Inc. | Concurrent infusion with common line auto flush |
US11246985B2 (en) | 2016-05-13 | 2022-02-15 | Icu Medical, Inc. | Infusion pump system and method with common line auto flush |
US11278671B2 (en) | 2019-12-04 | 2022-03-22 | Icu Medical, Inc. | Infusion pump with safety sequence keypad |
US11324888B2 (en) | 2016-06-10 | 2022-05-10 | Icu Medical, Inc. | Acoustic flow sensor for continuous medication flow measurements and feedback control of infusion |
US11344673B2 (en) | 2014-05-29 | 2022-05-31 | Icu Medical, Inc. | Infusion system and pump with configurable closed loop delivery rate catch-up |
US11344668B2 (en) | 2014-12-19 | 2022-05-31 | Icu Medical, Inc. | Infusion system with concurrent TPN/insulin infusion |
DE102010001797B4 (en) | 2010-02-11 | 2023-09-28 | Robert Bosch Gmbh | Micromechanical sensor element for capacitive differential pressure detection |
US11883361B2 (en) | 2020-07-21 | 2024-01-30 | Icu Medical, Inc. | Fluid transfer devices and methods of use |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0639761A1 (en) * | 1993-06-25 | 1995-02-22 | CSEM, Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique S.A. | Capacitive differential pressure transducer |
DE19750131A1 (en) * | 1997-11-13 | 1999-06-10 | Siemens Ag | Micromechanical differential pressure sensor device |
DE10036433A1 (en) * | 2000-07-26 | 2002-02-07 | Endress Hauser Gmbh Co | Capacitive pressure sensor has membrane connected to base body via joint and groove to measurement capacitor connects to end of joint in base body |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5233575A (en) * | 1975-09-09 | 1977-03-14 | Fuji Electric Co Ltd | Differential pressure measuring device |
US5189777A (en) * | 1990-12-07 | 1993-03-02 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Method of producing micromachined differential pressure transducers |
US5969591A (en) * | 1991-03-28 | 1999-10-19 | The Foxboro Company | Single-sided differential pressure sensor |
-
2002
- 2002-10-23 DE DE2002149238 patent/DE10249238B4/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0639761A1 (en) * | 1993-06-25 | 1995-02-22 | CSEM, Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique S.A. | Capacitive differential pressure transducer |
DE19750131A1 (en) * | 1997-11-13 | 1999-06-10 | Siemens Ag | Micromechanical differential pressure sensor device |
DE10036433A1 (en) * | 2000-07-26 | 2002-02-07 | Endress Hauser Gmbh Co | Capacitive pressure sensor has membrane connected to base body via joint and groove to measurement capacitor connects to end of joint in base body |
Cited By (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2232216A4 (en) * | 2007-12-17 | 2011-12-28 | Hospira Inc | Differential pressure based flow sensor assembly for medication delivery monitoring and method of using the same |
EP2511672A1 (en) * | 2007-12-17 | 2012-10-17 | Hospira, Inc. | Differential pressure based flow sensor assembly for medication delivery monitoring and method of using the same |
US8403908B2 (en) | 2007-12-17 | 2013-03-26 | Hospira, Inc. | Differential pressure based flow sensor assembly for medication delivery monitoring and method of using the same |
US9272089B2 (en) | 2007-12-17 | 2016-03-01 | Hospira, Inc. | Differential pressure based flow sensor assembly for medication delivery monitoring and method of using the same |
EP2232216A1 (en) * | 2007-12-17 | 2010-09-29 | Hospira, Inc. | Differential pressure based flow sensor assembly for medication delivery monitoring and method of using the same |
US10635784B2 (en) | 2007-12-18 | 2020-04-28 | Icu Medical, Inc. | User interface improvements for medical devices |
DE102010001797B4 (en) | 2010-02-11 | 2023-09-28 | Robert Bosch Gmbh | Micromechanical sensor element for capacitive differential pressure detection |
US11004035B2 (en) | 2011-08-19 | 2021-05-11 | Icu Medical, Inc. | Systems and methods for a graphical interface including a graphical representation of medical data |
US11599854B2 (en) | 2011-08-19 | 2023-03-07 | Icu Medical, Inc. | Systems and methods for a graphical interface including a graphical representation of medical data |
US10430761B2 (en) | 2011-08-19 | 2019-10-01 | Icu Medical, Inc. | Systems and methods for a graphical interface including a graphical representation of medical data |
US10022498B2 (en) | 2011-12-16 | 2018-07-17 | Icu Medical, Inc. | System for monitoring and delivering medication to a patient and method of using the same to minimize the risks associated with automated therapy |
US11376361B2 (en) | 2011-12-16 | 2022-07-05 | Icu Medical, Inc. | System for monitoring and delivering medication to a patient and method of using the same to minimize the risks associated with automated therapy |
US11933650B2 (en) | 2012-03-30 | 2024-03-19 | Icu Medical, Inc. | Air detection system and method for detecting air in a pump of an infusion system |
US10578474B2 (en) | 2012-03-30 | 2020-03-03 | Icu Medical, Inc. | Air detection system and method for detecting air in a pump of an infusion system |
US11623042B2 (en) | 2012-07-31 | 2023-04-11 | Icu Medical, Inc. | Patient care system for critical medications |
US10463788B2 (en) | 2012-07-31 | 2019-11-05 | Icu Medical, Inc. | Patient care system for critical medications |
US10874793B2 (en) | 2013-05-24 | 2020-12-29 | Icu Medical, Inc. | Multi-sensor infusion system for detecting air or an occlusion in the infusion system |
US10596316B2 (en) | 2013-05-29 | 2020-03-24 | Icu Medical, Inc. | Infusion system and method of use which prevents over-saturation of an analog-to-digital converter |
US11596737B2 (en) | 2013-05-29 | 2023-03-07 | Icu Medical, Inc. | Infusion system and method of use which prevents over-saturation of an analog-to-digital converter |
US10166328B2 (en) | 2013-05-29 | 2019-01-01 | Icu Medical, Inc. | Infusion system which utilizes one or more sensors and additional information to make an air determination regarding the infusion system |
US11433177B2 (en) | 2013-05-29 | 2022-09-06 | Icu Medical, Inc. | Infusion system which utilizes one or more sensors and additional information to make an air determination regarding the infusion system |
US10342917B2 (en) | 2014-02-28 | 2019-07-09 | Icu Medical, Inc. | Infusion system and method which utilizes dual wavelength optical air-in-line detection |
US11344673B2 (en) | 2014-05-29 | 2022-05-31 | Icu Medical, Inc. | Infusion system and pump with configurable closed loop delivery rate catch-up |
US11344668B2 (en) | 2014-12-19 | 2022-05-31 | Icu Medical, Inc. | Infusion system with concurrent TPN/insulin infusion |
US10850024B2 (en) | 2015-03-02 | 2020-12-01 | Icu Medical, Inc. | Infusion system, device, and method having advanced infusion features |
DE102015119272A1 (en) * | 2015-11-09 | 2017-05-11 | Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg | Capacitive pressure sensor and method for its manufacture |
US11246985B2 (en) | 2016-05-13 | 2022-02-15 | Icu Medical, Inc. | Infusion pump system and method with common line auto flush |
US11324888B2 (en) | 2016-06-10 | 2022-05-10 | Icu Medical, Inc. | Acoustic flow sensor for continuous medication flow measurements and feedback control of infusion |
CN110418951A (en) * | 2017-03-22 | 2019-11-05 | 阿自倍尔株式会社 | The manufacturing method of differential pressure pick-up chip, differential pressure transmitter and differential pressure pick-up chip |
JP2018159593A (en) * | 2017-03-22 | 2018-10-11 | アズビル株式会社 | Differential pressure sensor chip, differential pressure transmitter, and method for manufacturing differential pressure sensor chip |
WO2018173433A1 (en) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | アズビル株式会社 | Differential pressure sensor chip, differential pressure transmitter, and differential pressure sensor chip manufacturing method |
US11029911B2 (en) | 2017-12-27 | 2021-06-08 | Icu Medical, Inc. | Synchronized display of screen content on networked devices |
US10656894B2 (en) | 2017-12-27 | 2020-05-19 | Icu Medical, Inc. | Synchronized display of screen content on networked devices |
US11868161B2 (en) | 2017-12-27 | 2024-01-09 | Icu Medical, Inc. | Synchronized display of screen content on networked devices |
US11083839B2 (en) | 2018-07-10 | 2021-08-10 | B. Braun Melsungen Ag | Infusion arrangement for administering a medical fluid |
DE102018211392A1 (en) * | 2018-07-10 | 2020-01-16 | B. Braun Melsungen Ag | Infusion device for the administration of a medical fluid |
US11278671B2 (en) | 2019-12-04 | 2022-03-22 | Icu Medical, Inc. | Infusion pump with safety sequence keypad |
US11883361B2 (en) | 2020-07-21 | 2024-01-30 | Icu Medical, Inc. | Fluid transfer devices and methods of use |
US11135360B1 (en) | 2020-12-07 | 2021-10-05 | Icu Medical, Inc. | Concurrent infusion with common line auto flush |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10249238B4 (en) | 2006-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10249238B4 (en) | Sensor chip for a differential pressure sensor with double-sided overload protection | |
DE3814109C2 (en) | Capacitor arrangement for use in pressure sensors | |
DE102016203232A1 (en) | 3D stacked piezoresistive pressure sensor | |
EP1141670A1 (en) | Pressure sensor | |
DE10130375B4 (en) | Differential Pressure Sensor | |
WO2008151972A2 (en) | Capacitative and piezoresistive differential pressure sensor | |
DE102012223550B4 (en) | Micromechanical, capacitive pressure sensor | |
DE2801658A1 (en) | CAPACITIVE PRESSURE SENSOR | |
CH703737A1 (en) | PRESSURE SENSOR with piezoresistive sensor CHIP ELEMENT. | |
DE102014012918B4 (en) | Dual-capacity pressure gauge with a small measuring volume | |
DE102010031452A1 (en) | Low pressure sensor device with high accuracy and high sensitivity | |
DE102008019054A1 (en) | Differential pressure sensor i.e. micromechanical differential pressure sensor, for detecting difference between two medium pressures, has measuring diaphragm lying at base in case of one-sided overload and having even contour | |
EP2335039B1 (en) | Sensor arrangement, method for operating a sensor arrangement and method for producing a sensor arrangement | |
EP2823274B1 (en) | Micromechanical measuring element | |
DE3814110A1 (en) | CAPACITIVE PRESSURE SENSOR | |
DE102014119407A1 (en) | Differential pressure sensor and differential pressure transducer with such a differential pressure sensor | |
DE10393943B3 (en) | Differential Pressure Sensor | |
DE10224790B4 (en) | Acceleration sensor and method for manufacturing an acceleration sensor | |
DE102010038534A1 (en) | Sensor element for capacitive differential pressure measurement | |
DE4111118A1 (en) | Micro-mechanical capacitative pressure transducer - has diaphragm spring with frame coupled to movable electrode plate ia diaphragm | |
DE10313738A1 (en) | Capacitive micro-mechanical sensor for detecting pressure, has separately processed components with semiconductor material, electrodes and a steel membrane | |
DE4207949C1 (en) | Capacitative differential pressure sensor of glass-silicon@ type - has second pressure supply channel communicating with first but offset in covering plate | |
DE10221219A1 (en) | Pressure sensor for static and/or dynamic pressure measurements on media comprises a membrane which on the side facing away from the medium is provided with at least one support element | |
EP0896658B1 (en) | Micromechanical pressure and force sensor | |
DE10130376B4 (en) | Differential Pressure Sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R071 | Expiry of right |