DE19645613A1 - Drucksensor und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Drucksensor und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Drucksensor, umfassend einen
Grundkörper, eine auf dem Grundkörper angeordnete
deformierbare, mit einem Druck beaufschlagbare Membran
und wenigstens ein auf der Membran angeordnetes Sensor
mittel zur Erfassung der Deformation der Membran.
Derartige Drucksensoren werden auf den unterschiedlich
sten technischen Gebieten eingesetzt.
Ein Einsatzgebiet ist beispielsweise die Automobil
industrie, wo die Sensoren zur Motorsteuerung aber auch
beispielsweise in Sitzen u. dgl. Anwendung finden.
Ein anderes Einsatzgebiet sind Regelungen von mit einem
Fluid beaufschlagbaren Ventilen.
Bei bekannten Sensoren wird eine Membran auf einem
Grundkörper befestigt. Auf der Membran ist ein Sensor
mittel zur Erfassung der Deformation der Membran angeord
net, beispielsweise ein oder mehrere Widerstand/Wider
stände, ein Dehnmeßstreifen o. dgl.
Die Membran ist auf dem Grundkörper beispielsweise über
eine Schweißverbindung, eine Lötverbindung oder eine
Klebeverbindung befestigt.
Häufig ist der Grundkörper des Sensors auf einer Träger
platte angeordnet, die eine Auswerteschaltung trägt, wel
che die elektrische Ausgangsgröße des Sensormittels aus
wertet, so daß am Ausgang der Schaltung ein einem Druck
proportionales Signal ausgelesen werden kann. Möglich ist
es aber auch, daß der Grundkörper separat von der
Trägerplatte angeordnet ist. Im ersten Falle kann das
Sensormittel auf der Membran durch Bonddrähte mit
entsprechenden Leiterbahnen der Schaltung verbunden sein,
im zweiten Falle können auch andere externe Anschlußlei
tungen von dem Sensormittel zur Schaltung vorgesehen
sein.
Die mechanische Verbindung zwischen der Membran und dem
Grundkörper ist wegen einer aufwendigen Fertigungs
technologie kostenintensiv.
Außerdem erfordert die Verbindung des Sensormittels mit
der Auswerteschaltung durch Bonddrähte einen aufwendigen
und daher auch kostspieligen Herstellungsprozeß.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
Drucksensor der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern,
daß dieser durch einfache Herstellung kostengünstiger
wird und eine mechanische Verbindung zwischen Grundkörper
und Membran vermieden wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Drucksensor der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Membran ein Teil des Grundkörpers selbst ist, der gleich
zeitig den Träger des Sensormittels bildet.
Dadurch, daß die Membran ein Teil des Grundkörpers ist,
der gleichzeitig im Bereich der Membran den Träger des
Sensormittels bildet, entfällt eine mechanische Ver
bindung, beispielsweise in Form einer Klebe- oder
Schweißverbindung zwischen Membran und Grundkörper,
vollständig und folglich auch das Verfahren zu ihrer
Herstellung.
Rein prinzipiell ist es möglich, lediglich das Sensor
mittel und Verbindungsleitungen von diesem Sensormittel
zu Kontaktflächen, die beispielsweise im Randbereich des
Grundkörpers angeordnet sind, auf dem Grundkörper z. B.
aufzudampfen, aufzudrucken oder zu sputtern. Der Sensor
kann in diesem Falle durch Verbindungsdrähte mit einer
externen Auswerteschaltung elektrisch leitend verbunden
werden.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, daß der Grundkörper
zusätzlich Träger einer die Ausgangssignale des Sensor
mittels auswertenden Auswerteschaltung ist. Hierdurch
kann auf besonders vorteilhafte Weise nicht nur die
Auswerteschaltung zusammen mit dem Sensormittel auf den
Grundkörper aufgebracht werden, es entfallen auch
jegliche zusätzliche, störanfällige elektrische Ver
bindungen, beispielsweise in Form von Bonddrähten,
zwischen dem Sensormittel und der Auswerteschaltung.
Vielmehr können neben dem Sensormittel und der Aus
werteschaltung auch die Verbindungsleitungen zwischen
beiden direkt auf den Grundkörper aufgebracht werden.
Hierdurch wird insbesondere auch ein sehr kompakter
Aufbau des gesamten Drucksensors ermöglicht und es
vereinfacht sich auf besonders vorteilhafte Weise die
Herstellung des Drucksensors, was eine schnelle Produk
tion und in Folge davon eine drastische Kostensenkung zur
Folge hat.
Rein prinzipiell kann der Grundkörper und die Membran,
die ein Teil des Grundkörpers ist, auf die unterschied
lichste Art und Weise ausgebildet sein.
Eine vorteilhafte Ausführungsform, die insbesondere auch
auf technisch einfache Weise herstellbar ist, sieht vor,
daß in dem Grundkörper eine sacklochartige Ausnehmung
ausgebildet ist, deren stirnseitige Begrenzungsfläche
eine vorgegebene Dicke aufweist.
Eine derartige Ausbildung des Grundkörpers und der
Membran erlaubt insbesondere eine sehr leichte Auf
bringung des Sensormittels im Bereich der Membran sowie
der Auswerteschaltung auf dem Grundkörper durch bekannte
Verfahren. Sowohl das Sensormittel als auch die Aus
werteschaltung sind bei einer solchen Anordnung der
sacklochartigen Ausnehmung, vorzugsweise auf der Obersei
te des Grundkörpers, d. h. auf der der sacklochartigen
Ausnehmung abgewandten Seite angeordnet.
Hinsichtlich der Ausbildung des Grundkörpers selbst sind
die unterschiedlichsten Ausführungsformen denkbar.
So sieht eine vorteilhafte Ausführungsform vor, daß der
Grundkörper ein Keramiksubstrat ist, das besonders
kostengünstig ist.
Vorzugsweise besteht das Keramiksubstrat aus Aluminium
oxid (Al₂O₃).
Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, daß der
Grundkörper ein Metallkörper oder ein Kunststoffkörper
ist.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist
vorgesehen, daß der Grundkörper ein Verbund aus einer
Mehrzahl von übereinander angeordneten und miteinander
verbundenen Scheiben ist.
Die Scheiben selbst können aus den unterschiedlichsten
Materialien bestehen, so sind beispielsweise Metall
scheiben oder Kunststoffscheiben denkbar.
Vorzugsweise bestehen die Scheiben jedoch aus Keramikfo
lien, die durch einen Sinterprozeß miteinander verbunden
sind (LTCC - Low Temperature Cofired Ceramic). Derartige
Keramikfolien sind nicht nur äußerst kostengünstig,
sondern auch auf einfache Weise durch den Sinterprozeß
miteinander unter Ausbildung eines einstückigen Verbunds
verbindbar.
Hierbei können die unterschiedlichsten Keramiken einge
setzt werden. Eine vorteilhafte, da besonders kostengün
stige Keramik ist Aluminiumoxid (Al₂O₃).
Was die Anordnung des Sensormittels auf der Membran sowie
der Auswerteschaltung auf der Oberfläche des Grundkörpers
betrifft, sind ebenfalls die unterschiedlichsten Ausfüh
rungsformen möglich. So kann beispielsweise sowohl das
Sensormittel als auch die Auswerteschaltung auf der Ob
erfläche des Grundkörpers aufgedruckt und/oder aufge
dampft und/oder gesputtert sein.
Dabei ist das Sensormittel vorteilhafterweise mit der
Auswerteschaltung über durchgängige Leiterbahnen elek
trisch verbunden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird darüber hinaus auch
noch durch ein Verfahren zur Herstellung eines Drucksen
sors gelöst, welcher einen Grundkörper, eine auf dem
Grundkörper angeordnete, deformierbare, mit einem Druck
beaufschlagbare Membran und ein auf der Membran angeord
netes Sensormittel zur Erfassung der Deformation der
Membran umfaßt, wobei in dem Grundkörper zunächst eine
sacklochartige Ausnehmung derart hergestellt wird, daß
ihre stirnseitige Begrenzungsfläche zur Ausbildung der
Membran eine vorgegebene Dicke aufweist und wobei dann
auf dem Grundkörper im Bereich der Membran das Sensor
mittel aufgebracht wird.
Vorteilhafterweise wird außerhalb der Membran zusätzlich
eine Auswerteschaltung auf dem Grundkörper aufgebracht,
so daß ein besonders kompakter Aufbau des Drucksensors
erzielt wird.
Zur Herstellung der sacklochartigen Ausnehmung im
Grundkörper haben sich folgende Schritte als vorteilhaft
erwiesen:
- - In einer Mehrzahl von Scheiben wird eine Öffnung hergestellt,
- - die Mehrzahl dieser mit der Öffnung versehenen Scheiben wird mit wenigstens einer weiteren Scheibe, die keine Öffnung aufweist, unter Herstellung eines einstückigen Verbunds zu dem Grundkörper verbunden.
Rein prinzipiell können Scheiben aus den unterschiedlich
sten Materialien verwendet werden. Eine vorteilhafte
Ausführungsform sieht vor, daß Scheiben aus Keramikfolien
laminiert und dann gesintert werden. Die gesinterten
Keramikfolien bestehen vorteilhafterweise aus Aluminium
oxid (Al₂O₃).
Bei anderen Ausführungsformen ist vorgesehen, Scheiben
aus einem Metall oder aus einem Kunststoff miteinander zu
verbinden, wobei die Verbindung beispielsweise eine
Klebeverbindung oder eine andere an sich bekannte
Verbindung von Metallteilen oder Kunststoffteilen sein
kann.
Bei derartigen Metall- oder Kunststoff-Scheiben wird die
Öffnung vorzugsweise durch Bohren, Erodieren, Fräsen,
Ätzen, Schneiden, Laserbearbeitung, Fließpressen oder
Spritzgießen hergestellt.
Darüber hinaus kann der Grundkörper auch durch ein
stückige Formgebung eines Keramiksubstrats und abschlie
ßendes Brennen dieses Keramiksubstrats hergestellt
werden. Hierbei ist besonders vorteilhaft, daß der
Grundkörper durch Formung in praktisch jede beliebige
Form gebracht werden kann, die danach durch Brennen zu
einem stabilen einstückigen Ganzen wird.
In diesem Falle wird die sacklochartige Ausnehmung durch
eine Werkzeugform in dem Grundkörper ausgebildet.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, den
Grundkörper als einstückiges Metall- oder Kunststoffteil
auszubilden, in den die sacklochartige Ausnehmung durch
Bohren, Erodieren, Fräsen, Ätzen, Schneiden, Laser
bearbeitung, Fließpressen, Spritzgießen oder ein der
artiges Verfahren eingebracht wird.
Das Sensormittel und die Schaltung werden vorzugsweise
durch Aufdampfen und/oder Aufdrucken und/oder Sputtern
hergestellt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegen
stand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichneri
schen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemä
ßen Drucksensors;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemä
ßen Drucksensors, dessen Grundkörper aus
Keramik oder einem anderen Grundmaterial
besteht;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer anderen Aus
führungsform eines erfindungsgemäßen Drucksen
sors, dessen Grundkörper aus miteinander
verbundenen Scheiben besteht, und
Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer weiteren Aus
führungsform eines Drucksensors, dessen Grund
körper aus miteinander verbundenen Scheiben
besteht.
Ein Ausführungsbeispiel eines Drucksensors, dargestellt
in den Fig. 1 bis Fig. 4, umfaßt einen als Ganzen mit 10
bezeichneten Grundkörper, auf dem eine Membran 20, ein
auf der Membran 20 angeordnetes Sensormittel 30, eine
Auswerteschaltung 40 zur Auswertung der von dem Sensor
mittel ausgegebenen Signale sowie Leiterbahnen 41, welche
die Auswerteschaltung 40 und/oder das Sensormittel 30 mit
im Randbereich des Grundkörpers 10 angeordneten Kontakt
flächen 42 verbinden, angeordnet sind.
Es versteht sich, daß neben der Auswerteschaltung 40 auch
beliebige andere Schaltungsteile einer oder mehrerer
weiterer elektrischer Schaltungen vorgesehen sein können,
die gegebenenfalls mit der Auswerteschaltung 40 zusammen
wirken können.
Im Bereich der Membran 20 ist in dem Grundkörper 10 eine
sacklochartige Ausnehmung 12 ausgebildet, deren stirnsei
tige Begrenzungsfläche 13 eine vorgegebene Dicke d, die
wesentlich von der Eigenschaft der Membran bestimmt wird,
aufweist.
Es ist darauf hinzuweisen, daß es nicht erforderlich ist,
auf dem Grundkörper 10 Teile einer Auswerteschaltung 40
anzuordnen. Vielmehr ist es auch möglich, das Sensor
mittel 30 direkt über Leiterbahnen 41 mit Kontaktflächen
42 zu verbinden. Die elektrische Verbindung des Sensor
mittels mit einer separat angeordneten Auswerteschaltung
wird in diesem Falle durch Verbindungsleitungen herge
stellt, die auf den Kontaktflächen 42 angeordnet sind und
zu der separat angeordneten Auswerteschaltung führen
(nicht dargestellt).
Darüber hinaus können Teile der Auswerteschaltung 40 auch
auf der Unterseite des Grundkörpers 10 angeordnet sein
(vergl. Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4).
Die sacklochartige Ausnehmung 12 ist derart ausgebildet,
daß die Membran 20 vorzugsweise eine runde Gestalt
aufweist. Selbstverständlich kann die Membran 20 auch
eine beliebige Gestalt, z. B. eine elliptische oder eine
polygonale Gestalt aufweisen. Die Gestalt der Membran 20
wird vollständig durch die sacklochartige Ausnehmung 12
bestimmt. Das auf der Membran 20 angeordnete Sensormittel
30 kann beispielsweise durch einen oder mehrere piezore
sistive Widerstände, beispielsweise als Wheatstone-Brücke
geschaltet, einen Dehnmeßstreifen oder dgl. realisiert
sein. Durch das Sensormittel 30 wird eine Deformation der
Membran 20 in ein elektrisches Signal umgewandelt. Das
elektrische Signal wird durch die Auswerteschaltung 40,
die gegebenenfalls auf dem Grundkörper 10 angeordnet ist,
ausgewertet.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, dient der Grundkörper 10 als
Träger der Membran 20, die ein integraler Bestandteil des
Grundkörpers 10 ist, und des auf ihr angeordneten Sensor
mittels 30, sowie - sofern die Auswerteschaltung 40
ebenfalls auf dem Grundkörper 10 angeordnet ist, wie in
Fig. 1 bis Fig. 4 dargestellt - auch als Träger der
Auswerteschaltung 40.
Die elektrische Schaltung 40 wird auf an sich bekannte
Weise, beispielsweise durch Aufdrucken, Aufdampfen o. dgl.
auf den Grundkörper 10 aufgebracht. Entsprechend wird
auch das Sensormittel 30 durch Aufdrucken, Aufdampfen,
Sputtern o. dgl. aufgebracht.
Dabei können die Auswerteschaltung 40 wie auch das
Sensormittel 30 auf beiden Seiten des Grundkörpers
angeordnet sein. Möglich ist es dabei, auf beiden Seiten
Teile derselben Auswerteschaltung 40 oder auch unter
schiedliche Schaltungen vorzusehen, darüber hinaus können
auch auf beiden Seiten der Membran 20 Sensormittel 30
vorgesehen sein.
Die Schaltung 40 und das Sensormittel 30 können hierbei
in unterschiedlichen Verfahrensschritten oder auch in
einem einzigen Verfahrensschritt auf den Grundkörper 10
aufgebracht werden. Hierbei werden insbesondere auch die
elektrischen Verbindungsleitungen 41 zwischen der
Auswerteschaltung 40 und dem Sensormittel 30 sowie den
Kontaktflächen 42 durch den Herstellungsvorgang der
Auswerteschaltung 40 und/oder des Sensormittels 30
erzeugt.
Auf diese Weise können zusätzliche Verbindungsdrähte
zwischen dem Sensormittel 30 und den Kontaktflächen 42
bzw. der Auswerteschaltung 40, beispielsweise störanfäl
lige Bonddrähte o. dgl., vollständig entfallen. Der
gesamte Drucksensor kann vielmehr als äußerst flaches
Gebilde hergestellt werden.
Besonders vorteilhaft bei einem derartigen Drucksensor
ist es, daß die Membran integraler Teil des Grundkörpers
10 ist und so niemals die Gefahr besteht, daß sie sich
von dem Grundkörper 10 lösen kann, die beispielsweise
dann gegeben ist, wenn die Membran 20 auf dem Grundkörper
10 aufgeklebt, aufgeschweißt oder durch eine andere Ver
bindungstechnik mit dem Grundkörper 10 verbunden ist.
Der Grundkörper 10 kann einstückig ausgebildet sein. Er
kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß ein
Keramikmaterial in eine Form gepreßt wird und sodann bei
einer verhältnismäßig hohen Temperatur gebrannt wird. Es
versteht sich, daß die sacklochartige Ausnehmung durch
diese einstückige Formgebung bereits in dem Grundkörper
10 ausgebildet werden kann.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, kann der Grundkörper auch
mehrere Lagen von übereinander angeordneten Schichten,
z. B. laminierten und gesinterten Keramikschichten
umfassen.
Des weiteren können in dem Grundkörper 10 auch zwei
sacklochartige Ausnehmungen 12, 14 ausgebildet sein, die
sich einander unter Einschluß der Begrenzungsfläche 13
der Dicke d gegenüberliegen (Fig. 4). In diesem Fall ist
die Membran 20, gewissermaßen im Inneren des Grundkörpers
10 angeordnet.
Wie in Fig. 2 dargestellt, können auf beiden Seiten des
Grundkörpers 10 zur Abdichtung der Membran gegenüber der
Umgebung Dichtungen, beispielsweise O-Ringdichtungen 50,
vorgesehen sein. Hierdurch wird verhindert, daß das unter
Druck stehende Fluid, welches auf beiden Seiten der
Membran 20 vorhanden sein kann, in den Außenraum au
ßerhalb der Membran 20, beispielsweise in den Bereich der
Schaltung 40 gelangen kann.
Die Herstellung der obenbeschriebenen Drucksensoren
geschieht nun auf folgende Weise: Zunächst wird in dem
Grundkörper 10 wenigstens eine sacklochartige Ausnehmung
12 hergestellt derart, daß ihre stirnseitige Begrenzungs
fläche eine vorgegebene Dicke d aufweist. Daraufhin wird
auf den Grundkörper gegebenenfalls die Auswerteschaltung
40 und im Bereich der Begrenzungsfläche 13 das Sensor
mittel 30 aufgebracht, beispielsweise durch Aufdampfen,
Aufdrucken, Sputtern o. dgl.
Es versteht sich, daß hierbei auch die Verbindungs
leitungen 41 zwischen dem Sensormittel 30 und der Aus
werteschaltung 40 sowie die Kontaktflächen 42 erzeugt
werden.
Die sacklochartige Ausnehmung 12 in dem Grundkörper 10
selbst kann beispielsweise dadurch hergestellt werden,
daß man eine Mehrzahl von sehr dünnen Keramikfolien
(vergl. Fig. 3, Fig. 4) mit einer Öffnung versieht. Dies
kann beispielsweise durch Stanzen geschehen. Daraufhin
wird die Mehrzahl der gestanzten Keramikfolien mit
wenigstens einer weiteren, nicht gestanzten Keramikfolie
unter Herstellung eines einstückigen Verbunds zu dem
Grundkörper 10 verbunden. Die Anzahl der nicht gestanzten
Keramikfolie hängt von der Dicke d der herzustellenden
Membran 20 ab.
Die Ausbildung des einstückigen Verbunds kann beispiels
weise durch Sintern der Keramikfolien hergestellt werden.
Die hierbei aufzuwendenden Temperaturen liegen in der
Größenordnung von einigen hundert °C. Aus diesem Grunde
werden auf diese Weise hergestellte Keramiksubstrate auch
als Low Temperature Cofired Ceramics, LTCC, bezeichnet.
Darüber hinaus kann der Grundkörper 10 auch durch
einstückige Formgebung dadurch hergestellt werden, daß
beispielsweise ein Keramikmaterial in eine gewünschte
Form gepreßt wird und sodann durch Brennen bei einer
verhältnismäßig hohen Temperatur fertiggestellt wird.
Als Keramiksubstrat kommt vorzugsweise Aluminiumoxid
(Al₂O₃) in Frage. Selbstverständlich kann auch jede andere
Keramik verwendet werden.
Der Grundkörper kann darüber hinaus aber auch aus anderen
Materialien, beispielsweise aus Metallen oder aus
Kunststoff bestehen. Wenn der Grundkörper 10 aus einem
Metall, beispielsweise Aluminium, besteht, wird auf
dessen Oberfläche eine Isolationsschicht aufgebracht, auf
die dann gegebenenfalls die Auswerteschaltung 40 sowie im
Bereich der Membran 20 das Sensormittel 30 aufgedruckt
und/oder aufgedampft und/oder gesputtert werden.
In diesem Falle kann der Grundkörper 10 sowohl aus einem
Stück als auch aus mehreren übereinander angeordneten und
miteinander verbundenen Scheiben dieses Materials
bestehen. Selbstverständlich ist es auch möglich, bei
einem aus mehreren Scheiben bestehenden Grundkörper 10
die sacklochartige Ausnehmung 12 wie bei der oben im
Zusammenhang mit Keramikfolien erläuterten Herstellung
der sacklochartigen Ausnehmung 12 durch Ausbildung einer
Öffnung in einzelnen Scheiben, die in diesem Falle durch
Bohren, Erodieren, Fräsen, Laserbearbeitung, Schneiden,
Ätzen, Fließpressen oder Spritzgießen hergestellt wird,
und anschließendes Zusammenfügen der Scheiben auszubil
den.
Bei einem aus einem Stück bestehenden Grundkörper 10 kann
die sacklochartige Ausnehmung 12 durch Bohren, Erodieren,
Fräsen, Laserbearbeitung, Schneiden, Ätzen, Fließpressen
oder Spritzgießen hergestellt werden.
Claims (22)
1. Drucksensor, umfassend einen Grundkörper (10), eine
auf dem Grundkörper (10) angeordnete, deformierbare,
mit Druck beaufschlagbare Membran (20) und wenig
stens ein auf der Membran (20) angeordnetes Sensor
mittel (30) zur Erfassung der Deformation der
Membran (20), dadurch gekennzeichnet, daß die
Membran (20) ein Teil des Grundkörpers (10) selbst
ist, der gleichzeitig den Träger des Sensormittels
(30) bildet.
2. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Grundkörper (10) Träger einer die Ausgangs
signale des Sensormittels (30) auswertenden Aus
werteschaltung (40) ist.
3. Drucksensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß in dem Grundkörper (10) wenigstens
eine sacklochartige Ausnehmung (12) ausgebildet ist,
deren stirnseitige Begrenzungsfläche (13) eine vor
gegebene Dicke (d) aufweist.
4. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (10) ein
Keramiksubstrat ist.
5. Drucksensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Keramiksubstrat aus Aluminiumoxid (Al₂O₃)
besteht.
6. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper ein
Metallkörper ist.
7. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (10) ein
Kunststoffkörper ist.
8. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (10) ein
Verbund aus einer Mehrzahl von übereinander angeord
neten und miteinander verbundenen Scheiben ist.
9. Drucksensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheiben aus Keramikfolien bestehen, die
durch einen Sinterprozeß miteinander verbunden sind
(LTCC, Low Temperatur Cofired Ceramic).
10. Drucksensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Keramiksubstrat aus Aluminiumoxid (Al₂O₃)
besteht.
11. Drucksensor nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Sensormittel (20)
und gegebenenfalls die Auswerteschaltung (40) auf
der Oberfläche des Grundkörpers (10) aufgedruckt
und/oder aufgedampft und/oder gesputtert sind.
12. Drucksensor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, daß das Sensormittel (30) mit der Auswerte
schaltung (40) über durchgängige Leiterbahnen
elektrisch verbunden ist.
13. Verfahren zur Herstellung eines Drucksensors mit
einem Grundkörper, einer auf dem Grundkörper an
geordneten, deformierbaren, mit Druck beaufschlagba
ren Membran (20) und einem auf der Membran (20) an
geordneten Sensormittel (30) zur Erfassung der
Deformation der Membran (20), dadurch gekennzeich
net, daß zunächst in dem Grundkörper wenigstens eine
sacklochartige Ausnehmung derart hergestellt wird,
daß ihre stirnseitige Begrenzungsfläche (13) zur
Ausbildung der Membran (20) eine vorgegebene Dicke
(d) aufweist, daß dann auf dem Grundkörper im
Bereich der Membran (20) das Sensormittel (30)
aufgebracht wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß außerhalb der Membran (20) eine Auswerteschal
tung (40) aufgebracht wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die wenigstens eine sacklochartige
Ausnehmung (12) in dem Grundkörper durch folgende
Schritte hergestellt wird:
- a) in einer Mehrzahl von Scheiben wird eine Öffnung hergestellt;
- b) die Mehrzahl dieser mit der Öffnung versehenen Scheiben wird mit wenigstens einer weiteren Scheibe, die keine Öffnung aufweist, unter Herstellung eines einstückigen Verbunds zu dem Grundkörper verbunden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheiben aus Keramikfolien bestehen.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbund durch Sintern der Keramikfolien her
gestellt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheiben aus einem Metall bestehen.
19. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheiben aus einem Kunststoff bestehen.
20. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Grundkörper (10) und die sack
lochartige Ausnehmung (12) durch einstückige Formge
bung hergestellt werden.
21. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß die wenigstens eine sacklochartige
Ausnehmung (12) in den Grundkörper (10) durch eines
oder mehrere der nachfolgenden Herstellungsverfahren
eingebracht wird: Bohren, Erodieren, Fräsen, Ätzen,
Schneiden, Laserbearbeitung, Fließpressen, Spritz
gießen.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Auswerte
schaltung (40) als auch das Sensormittel (30) durch
eines oder mehrere der folgenden Herstellungsver
fahren auf dem Grundkörper (10) aufgebracht wird:
Aufdampfen, Sputtern, Aufdrucken.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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