EP3482181A1 - Differenzdrucksensor - Google Patents

Differenzdrucksensor

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Publication number
EP3482181A1
EP3482181A1 EP17732447.2A EP17732447A EP3482181A1 EP 3482181 A1 EP3482181 A1 EP 3482181A1 EP 17732447 A EP17732447 A EP 17732447A EP 3482181 A1 EP3482181 A1 EP 3482181A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
differential pressure
layer
electrode
electrically conductive
pressure sensor
Prior art date
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Ceased
Application number
EP17732447.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Timo Kober
Benjamin LEMKE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Endress and Hauser SE and Co KG
Original Assignee
Endress and Hauser SE and Co KG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Endress and Hauser SE and Co KG filed Critical Endress and Hauser SE and Co KG
Publication of EP3482181A1 publication Critical patent/EP3482181A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L13/00—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values
    • G01L13/02—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements
    • G01L13/025—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements using diaphragms
    • 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
    • G01L19/0061—Electrical connection means
    • G01L19/0084—Electrical connection means to the outside of the housing
    • 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
    • G01L19/069—Protection against electromagnetic or electrostatic interferences
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a differential pressure sensor for determining a pressure measuring signal.
  • Differential pressure sensors are used in industrial measurement technology to measure pressures. They often also include referred to as semiconductor sensors or sensor chips differential pressure measuring cells, using the from
  • Such differential pressure measuring cells regularly have two basic bodies, between which a measuring diaphragm is arranged. In each case one enclosed under the measuring diaphragm pressure chamber is provided in each of the two main body. In measuring operation, one side of the measuring diaphragm is acted upon by a recess in one of the two base bodies with a first pressure and the other side of the measuring diaphragm is acted on by a recess in the second base body with a second pressure.
  • Form measuring membrane pressure acting dependent capacity which can be determined by means of a to be connected to the capacitor measuring device.
  • differential pressure measuring cells In order to increase the bursting strength of such differential pressure measuring cells they are usually arranged between two mechanically stable support bodies or stiffening bodies, which are each equipped with a pressure transmission line, one end of which is connected via the recess in adjacent to the respective support body with the enclosed therein pressure chamber and the other end is acted upon by a pressure supply connected thereto with one of the two pressures.
  • Joining methods can be used, for example, the methods known from the prior art.
  • a disadvantage of these joining methods or the joining method is that for this purpose an electrically conductive joining layer is required, which in turn leads to disadvantageous electrical effects in the evaluation of the pressure measuring signal of the differential pressure measuring cell.
  • the object of the invention is to propose a differential pressure measuring cell in which the disadvantages resulting from the electrically conductive joining layer are minimized or reduced.
  • Differential pressure measuring cell which a first and a second pressure can be fed and which outputs the pressure measuring signal with the aid of an electrical transducer element in response to a difference between the first and the second pressure; a first, preferably a ceramic or a semiconductor material, having stiffening body which is joined to the differential pressure measuring cell by means of a first joining layer and having a first channel, via which the first pressure of
  • Differential pressure measuring cell can be fed; a second, preferably a ceramic or a semiconductor material having stiffening body, which is connected to the differential pressure measuring cell by means of a second
  • Fügetik is joined and has a second channel, via which the second pressure of the differential pressure measuring cell can be fed; wherein the first and / or the second joining layer comprises an electrically conductive, preferably metallic material and the first and / or second joining layer also serves to realize an electrical functionality in addition to the mechanical connection of the differential pressure measuring cell to the first or second stiffening body.
  • Differential pressure sensor has a beneficial utility giving functionality to understand.
  • electrical functionalities may be the electrical connection of two components of the differential pressure sensor.
  • using the bonding layers for electrical shielding of the differential pressure sensor represented such desirable electrical functionality.
  • An advantageous development of the invention provides that the realization of the electrical functionality, the first and / or the second bonding layer is connected in terms of circuitry with at least one component of the electrical transducer element.
  • the development provides that the differential pressure measuring cell has a first and a second main body, each having a layer structure of at least a first electrically conductive layer and a first and a second
  • first and the second base body is pressure-tight respectively connected via the first insulating layer with a measuring membrane in a peripheral edge region, wherein the first insulating layer is each structured such that in each case forms a pressure chamber between the measuring membrane and the first electrically conductive layer , wherein the first and the second basic body in each case via the first and second
  • Capacitance which forms between the measuring membrane as a first electrode and at least a portion of the respective first electrically conductive layer as a second electrode is detected, wherein the respective second electrode as a component of the electric
  • Transducer element is at least partially electrically contacted by the first and the second joint, each having an electrode terminal, so that the first and second joint at least partially serves as an electrical conductor or electrically conductive connection.
  • the development can provide that the respective electrode connection is arranged on an outer surface of the first or second main body extending substantially perpendicular to the measuring diaphragm and / or the respective one
  • Electrode terminal is applied in the form of an applied on the outer surface electrically conductive electrode connection layer.
  • the respective electrode connection is realized by an outer surface of the first or second stiffening body extending substantially perpendicular to the measuring membrane and / or the first or the second stiffening body comprises a semiconductor material and the outer surface of the first or the second stiffening body forms the electrode connection.
  • Insulating layer is arranged, has.
  • a further advantageous development may further provide that a guard circuit for setting a potential and applying this at least to the further electrically conductive layer and / or the outer edge is provided, wherein the guard circuit is adapted to an electrode potential of the picks off second electrode and the potential adjusted so that it is tracked substantially the electrode potential.
  • the development provides that the first and second stiffening body comprises a semiconductor material, and the guard circuit is further adapted to apply the potential to an electrically conductive portion of the first and second stiffening body.
  • circuit connection comprises a guard circuit for setting a shield potential and applying this at least to the first and / or second bonding layer and the guard circuit is designed to use an electrode potential of the second electrode as a
  • FIG. 3 shows a sectional drawing through a second embodiment of a
  • a differential pressure sensor comprises a
  • Stiffening body 1 19 joined so as to prevent bursting of the differential pressure measuring cell 100 at too high a pressure.
  • the differential pressure measuring cell 100 comprises an electrical capacitive transducer element with a pressure-sensitive, electrically conductive measuring diaphragm 103 arranged between a first and a second main body 101, 102, wherein the measuring diaphragm 103 is connected in each case by a first insulating layer 104 to the first or the second main body 101, 102 is.
  • each second electrode 1 10 each comprises an electrode terminal 1 15, which are connected via an electrically conductive connection or an electrical conductor 1 16 with the second electrode 1 10.
  • the electrically conductive connection 16 is preferably formed from interconnected partial regions or partial conductors.
  • first and / or the second joining layer 1 16, 1 17 serves not only for the mechanical connection of the differential pressure measuring cell 100 with the first and second stiffening body 1 18, 1 19, but also an electrical functionality in the form of an electrically conductive connection Fulfills.
  • further electrically conductive subregions which are formed, for example, from a coated metallization, can serve as further parts of the electrically conductive connection.
  • the electrode connections 1 15 are arranged on an outer surface of the first and / or second basic body 101, 102 that runs essentially perpendicular to the measuring membrane 103.
  • electrically conductive electrode terminals 1 15, which are for example.
  • the electrode terminals 15 are preferably formed on the outer surface of the further electrically conductive layer 107, an electrode insulation layer 121, for example a silicon oxide layer, being provided between the electrode terminals 115 and the further electrically conductive layer 107.
  • Measuring membrane 103 and the electrodes opposite thereto each have a capacitive coupling, but also between the electrodes and their environment and between the measuring membrane and its environment to be minimized.
  • the first and / or second Stiffening body comprises a semiconductor material
  • the second exemplary embodiment illustrated in FIG. 3 differs from the exemplary embodiment illustrated in FIG. 2 in that the electrode terminals 15 do not act on the outer surface of the first or second basic body 101, 102, respectively
  • Electrode terminals 1 15 are the outer surface of the first and second stiffening body 1 18, 1 19 itself. This offers the advantage that no more extensive metallization or the like is needed between the electrode terminals 115 and the outer surface.
  • the second exemplary embodiment provides that an insulating layer, for example in the form of a silicon oxide layer and / or an electrically conductive layer, for example in the form of a highly doped semiconductor layer, is formed on the stiffening bodies 1 18, 1 19 on the sides facing away from the differential pressure measuring cell 100 is.
  • a further electrically conductive layer is provided, this is preferably applied to the potential via the guard circuit, so that their potential is also tracked to the electrode potential.
  • the circuit connection comprises a guard circuit for
  • the guard circuit is designed such that it picks up an electrode potential of the second electrode as a component of the electrical conversion element and adjusts the shield potential in such a way that it tracks the electrode potential, ie there is a linear dependence between the two potentials.
  • WO 2016/066306 A1 international application with international publication number WO 2016/066306 A1, the contents of which are fully incorporated herein. Especially The content of FIG. 5 and the associated description of the figures of WO 2016/066306 A1 are included.

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Abstract

Differenzdrucksensor zur Bestimmung eines Druckmesssignals, umfassend: eine im Wesentlichen ein Halbleitermaterial aufweisende Differenzdruckmesszelle, welcher ein erster und ein zweiter Druck zuführbar ist und welche mit Hilfe eines elektrischen Wandlerelementes in Abhängigkeit einer Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druck das Druckmesssignal ausgibt; einen ersten, vorzugsweise eine Keramik oder ein Halbleitermaterial, aufweisenden Versteifungskörper, der mit der Differenzdruckmesszelle mittels einer ersten Fügeschicht gefügt ist und einen ersten Kanal aufweist, über den der erste Druck der Differenzdruckmesszelle zuführbar ist; einen zweiten, vorzugsweise eine Keramik oder ein Halbleitermaterial, aufweisenden Versteifungskörper, der mit der Differenzdruckmesszelle mittels einer zweiten Fügeschicht gefügt ist und einen zweiten Kanal aufweist, über den der zweite Druck der Differenzdruckmesszelle zuführbar ist; wobei die erste und/oder die zweite Fügeschicht ein elektrisch leitfähiges, vorzugsweise metallisches Material aufweist und die erste und/oder zweite Fügeschicht neben der mechanischen Verbindung der Differenzdruckmesszelle mit dem ersten bzw. zweiten Versteifungskörper auch zur Realisierung einer elektrischen Funktionalität dient.

Description

DIFFERENZDRUCKSENSOR
Die Erfindung bezieht sich auf einen Differenzdrucksensor zur Bestimmung eines Druckmesssignals.
Differenzdrucksensoren werden in der industriellen Messtechnik zur Messung von Drücken eingesetzt. Sie umfassen häufig auch als Halbleitersensoren oder Sensor-Chips bezeichnete Differenzdruckmesszellen, die unter Verwendung von aus der
Halbleitertechnologie bekannten Prozessen im Waferverband hergestellt werden können.
Derartige Differenzdruckmesszellen weisen regelmäßig zwei Grundkörper auf, zwischen denen eine Messmembran angeordnet ist. Dabei ist in jedem der beiden Grundkörper jeweils eine unter der Messmembran eingeschlossene Druckkammer vorgesehen. Im Messbetrieb wird eine Seite der Messmembran über eine Ausnehmung in einem der beiden Grundkörper mit einem ersten Druck und die andere Seite der Messmembran über eine Ausnehmung im zweiten Grundkörper mit einem zweiten Druck beaufschlagt.
Durch die Beaufschlagung mit dem ersten und zweiten Druck erfährt die Messmembran eine Differenzdruck abhängige Auslenkung, welche mit Hilfe einer Messeinrichtung auf verschiedene Art und Weise ermittelt werden kann, umso ein Druckmesssignal abzuleiten. Zur Ermittlung kommen prinzipiell resistive, induktive oder auch kapazitive Methoden zum Einsatz. Im Falle von kapazitiven Differenzdruckmesszellen weisen diese regelmäßig eine leitfähige Messmembran auf, die zusammen mit einer in einem der Grundkörper integrierten Elektrode einen Kondensator mit einer vom auf die
Messmembran einwirkenden Druck abhängigen Kapazität bilden, die mittels einer an den Kondensator anzuschließenden Messeinrichtung bestimmt werden kann.
Um die Berstfestigkeit derartiger Differenzdruckmesszellen zu erhöhen werden diese in der Regel zwischen zwei mechanisch stabilen Stützkörpern bzw. Versteifungskörpern angeordnet, die jeweils mit einer Druckübertragungsleitung ausgestattet sind, deren eines Ende über die Ausnehmung im an den jeweiligen Stützkörper angrenzenden Grundkörper mit der darin eingeschlossenen Druckkammer verbunden ist und deren anderes Ende über eine daran angeschlossene Druckzufuhr mit einem der beiden Drücke beaufschlagt wird.
Um eine möglichst stabile mechanische Verbindung zwischen der
Differenzdruckmesszelle und den Versteifungskörpern zu erzielen, werden diese über ein metallisches Fügeverfahren mit der Druckmesszelle verbunden. Als metallische
Fügeverfahren können bspw. die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren verwendet werden. Nachteilig bei diesen Fügeverfahren bzw. der Fügemethode ist es, dass hierzu eine elektrisch leitfähige Fügeschicht benötigt wird, welche wiederum zu nachteiligen elektrischen Effekten bei der Auswertung des Druckmesssingales der Differenzdruckmesszelle führt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Differenzdruckmesszelle vorzuschlagen, bei der die aufgrund der elektrisch leitfähigen Fügeschicht entstehenden Nachteile minimiert bzw. reduziert werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Differenzdrucksensor zur Bestimmung eines Druckmesssignals gelöst, welcher zumindest folgendes umfasst: eine im Wesentlichen ein Halbleitermaterial, vorzugsweise Silizium aufweisende
Differenzdruckmesszelle, welcher ein erster und ein zweiter Druck zuführbar ist und welche mit Hilfe eines elektrischen Wandlerelementes in Abhängigkeit einer Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druck das Druckmesssignal ausgibt; einen ersten, vorzugsweise eine Keramik oder ein Halbleitermaterial, aufweisenden Versteifungskörper, der mit der Differenzdruckmesszelle mittels einer ersten Fügeschicht gefügt ist und einen ersten Kanal aufweist, über den der erste Druck der
Differenzdruckmesszelle zuführbar ist; einen zweiten, vorzugsweise eine Keramik oder ein Halbleitermaterial, aufweisenden Versteifungskörper, der mit der Differenzdruckmesszelle mittels einer zweiten
Fügeschicht gefügt ist und einen zweiten Kanal aufweist, über den der zweite Druck der Differenzdruckmesszelle zuführbar ist; wobei die erste und/oder die zweite Fügeschicht ein elektrisch leitfähiges, vorzugsweise metallisches Material aufweist und die erste und/oder zweite Fügeschicht neben der mechanischen Verbindung der Differenzdruckmesszelle mit dem ersten bzw. zweiten Versteifungskörper auch zur Realisierung einer elektrischen Funktionalität dient.
Erfindungsgemäß wird also die eigentlich ungewünschte, da nachteilig, elektrische Eigenschaft der Fügeschicht bzw. -schichten dazu genutzt, dem Differenzdrucksensor eine weitere elektrische Funktionalität zu geben. Unter solchen elektrischen
Funktionalitäten sind insbesondere erwünschte Funktionalitäten, d.h. eine dem
Differenzdrucksensor einen vorteilhaften Nutzen gebende Funktionalität, zu verstehen. Beispielsweise können solche elektrischen Funktionalitäten das elektrische Verbinden zweier Komponenten des Differenzdrucksensors sein. Aber auch, das Verwenden der Fügeschichten zur elektrische Schirmung des Differenzdrucksensors stellte eine solche erwünschte elektrische Funktionalität dar. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zur Realisierung der elektrischen Funktionalität die erste und/oder die zweite Fügeschicht mit mindestens einer Komponente des elektrischen Wandlerelementes schaltungstechnisch verbunden ist. Insbesondere sieht die Weiterbildung vor, dass die Differenzdruckmesszelle einen ersten und einen zweiten Grundkörper aufweist, die jeweils einen Schichtaufbau aus zumindest einer ersten elektrisch leitfähigen Schicht sowie einer ersten und einer zweiten
Isolationsschicht umfassen, wobei der erste und der zweite Grundkörper jeweils über die erste Isolationsschicht mit einer Messmembran in einem umlaufenden Randbereich druckdicht verbunden ist, wobei die erste Isolationsschicht jeweils derartig strukturiert ist, dass sich jeweils eine Druckkammer zwischen der Messmembran und der ersten elektrisch leitfähigen Schicht bildet, wobei der erste und der zweite Grundkörper jeweils über die erste bzw. zweite
Fügestellte, die jeweils auf eine zweite Isolationsschicht (108) des ersten bzw. zweiten Grundkörpers aufgebracht ist, mit dem ersten bzw. zweiten Versteifungskörper gefügt ist, wobei der erste und der zweite Grundkörper jeweils eine Ausnehmung aufweisen, so dass der erster bzw. der zweite Druck der jeweiligen Druckkammer zuführbar ist, umso eine druckabhängige Auslenkung der Messmembran zu ermöglichen, wobei die druckabhängige Auslenkung der Messmembran über jeweils zumindest eine
Kapazität, die sich zwischen der Messmembran als erste Elektrode und zumindest einem Teilbereich der jeweiligen ersten elektrisch leitfähigen Schicht als zweite Elektrode bildet, erfasst wird, wobei die jeweilige zweite Elektrode als eine Komponente des elektrischen
Wandlerelementes zumindest teilweise durch die erste bzw. die zweite Fügestelle mit jeweils einem Elektrodenanschluss elektrisch kontaktiert ist, so dass die erste und zweite Fügestelle zumindest teilweise als elektrischer Leiter bzw. elektrisch leitfähige Verbindung dient.
Ferner kann die Weiterbildung vorsehen, dass der jeweilige Elektrodenanschluss auf einer im Wesentlichen senkrecht zur Messmembran verlaufenden Außenfläche des ersten bzw. zweiten Grundkörpers angeordnet ist und/oder der jeweilige
Elektrodenanschluss in Form einer auf der Außenfläche aufgebrachten elektrisch leitfähigen Elektrodenanschlussschicht aufgebracht ist. Eine alternative Weiterbildung kann vorsehen, dass der jeweilige Elektrodenanschluss durch eine im Wesentlichen senkrecht zur Messmembran verlaufende Außenfläche des ersten bzw. zweiten Versteifungskörpers realisiert ist und/oder der erste bzw. der zweite Versteifungskörper ein Halbleitermaterial aufweist und die Außenfläche des ersten bzw. des zweiten Versteifungskörpers den Elektrodenanschluss bildet.
Eine vorteilhafte Weiterbildung kann wiederum vorsehen, dass der Schichtaufbau ferner jeweils zumindest eine weitere Isolationsschicht, welche vorzugsweise auf der ersten elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet ist, und eine weitere elektrisch leitfähige Schicht, welche vorzugsweise zwischen der zweiten Isolationsschicht und der weiteren
Isolationsschicht angeordnet ist, aufweist.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung kann vorsehen, dass die erste elektrische leitfähige Schicht derartig strukturiert ist, dass die zweite Elektrode durch einen Graben von einem äußeren Rand der ersten elektrischen Schicht getrennt ist, so dass die zweite Elektrode von dem äußeren Rand elektrisch isoliert ist.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung kann ferner vorsehen, dass eine Guard-Schaltung zum Einstellen eines Potentials und Anlegen dieses zumindest an die weitere elektrisch leitfähige Schicht und/oder den äußeren Rand vorhanden ist, wobei die Guard-Schaltung dazu ausgebildet ist, dass sie ein Elektrodenpotential der zweiten Elektrode abgreift und das Potential derartig einstellt, dass es im Wesentlichen dem Elektrodenpotential nachgeführt wird. Insbesondere sieht die Weiterbildung vor, dass der erste und zweite Versteifungskörper ein Halbleitermaterial aufweist, und die Guard-Schaltung ferner dazu ausgebildet ist, das Potential an einen elektrisch leitfähigen Teilbereich des ersten und zweiten Versteifungskörpers anzulegen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Guard- Schaltung ferner dazu ausgebildet ist, dass sie kein Potential an die erste und/oder zweite Fügeschicht anlegt.
Eine alternative Weiterbildung sieht vor, dass die schaltungstechnische Verbindung eine Guard-Schaltung zum Einstellen eines Schirmpotentials und Anlegen dieses zumindest an die erste und/oder zweite Fügeschicht umfasst und die Guard-Schaltung dazu ausgebildet ist, dass sie ein Elektrodenpotential der zweiten Elektrode als eine
Komponente des elektrischen Wandlerelementes abgreift und das Schirmpotential derartig einstellt, dass es im Wesentlichen dem Elektrodenpotential nachgeführt ist, so dass die erste und/oder zweite Fügeschicht als eine elektrische Schirmschicht für die Differenzdruckmesszelle dient. Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 : eine schematische Ansicht eines Grundkörpers als Teil eines
Differenzdrucksensors, um die Lage einer Schnittebene A-A'zu verdeutlichen,
Fig. 2: eine Schnittzeichnung durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines
Differenzdrucksensors entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittebene A-A\
Fig. 3: eine Schnittzeichnung durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines
Differenzdrucksensors entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittebene A-A\
Fig. 4: eine Schnittzeichnung durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines
Differenzdrucksensors entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittebene A-A\ Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Grundkörpers 101 , welcher ein Teil eines Differenzdrucksensors ist. Fig. 1 soll insbesondere dazu dienen, die Lage der in den nachfolgenden Figuren gezeigten Schnittzeichnungen zu verdeutlichen. Die in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Schnittzeichnungen zeigen für verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Differenzdrucksensors den Schichtaufbau entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittebene A-A\ Die Schnittebenen gehen im Wesentlichen mittig durch den in Fig. 1 dargestellten Grundkörper.
Prinzipiell umfasst ein erfindungsgemäßer Differenzdrucksensor eine
Differenzdruckmesszelle 100, welche im Wesentlichen aus einem Halbleitermaterial ausgebildet ist. Typischerweise wird als Halbleitermaterial Silizium verwendet, welches durch standardisierte Prozesse, die bspw. aus der Halbleiterindustrie bekannt sind, entsprechend strukturiert bzw. bearbeitet wird. Die Differenzdruckmesszelle 100 ist über bzw. durch eine erste Fügeschicht 1 16, welche ein metallisches Material aufweist, mit einem ersten Versteifungskörper 1 18 gefügt und über bzw. durch eine zweite Fügeschicht 1 17, welche ebenfalls ein metallisches Material aufweist, mit einem zweiten
Versteifungskörper 1 19 gefügt, umso ein Bersten der Differenzdruckmesszelle 100 bei einem zu großen Druck zu verhindern.
Der erste und zweite Versteifungskörper 1 18, 1 19 kann bspw. aus einer Keramik ausgebildet sein. Alternativ können der erste und zweite Versteifungskörper 1 18, 1 19 aber auch aus einem Halbleitermaterial ausgebildet sein. Zum Fügen des ersten und zweiten Versteifungskörpers 1 18, 1 19 mit der Differenzdruckmesszelle 100 kommen sämtliche Fügeverfahren in Betracht, die es ermöglichen ein Halbleitermaterial, wie Silizium, mit einer Keramik oder ggfl. auch mit einem anderen Halbleitermaterialen über eine metallische Fügestelle mechanisch zu verbinden. Die Differenzdruckmesszelle 100 umfasst ein elektrisches kapazitives Wandlerelement mit einer zwischen einem ersten und einem zweiten Grundkörper 101 , 102 angeordneten druckempfindlichen, elektrisch leitfähigen Messmembran 103, wobei die Messmembran 103 jeweils durch eine erste Isolationsschicht 104 mit dem ersten bzw. dem zweiten Grundkörper 101 , 102 verbunden ist. Um eine druckabhängige Auslenkung der
Messmembran 103 zu ermöglichen ist die jeweilige erste Isolationsschicht 104 derartig strukturiert, dass sich jeweils eine Druckkammer 1 13 zwischen der Messmembran 103 und einer ersten elektrisch leitfähigen Schicht 105 des ersten bzw. zweiten Grundkörper 101 , 102 ergibt. Auf diese Weise lässt sich eine erste Seite der Messmembran 103 über eine Ausnehmung 109 im ersten Grundkörper 101 mit einem ersten Druck p1 und eine zweite Seite der Messmembran 103 über eine Ausnehmung 109 im zweiten Grundkörper 102 mit einem zweiten Druck p2 beaufschlagen.
Die beiden Grundkörper 101 , 102 umfassen ferner jeweils einen Schichtaufbau aus wenigstens einer elektrisch leitfähigen Schicht 105, vorzugsweise einer Vielzahl von elektrisch leitfähigen Schichten 105, 107 und wenigstens zwei Isolationsschichten 104, 106. Der Schichtaufbau ist vorzugsweise alternierend aus den elektrisch leitfähigen Schichten 105, 107 und den Isolationsschichten 104, 106 ausgebildet. Üblicherweise dient als Grundmaterial für die Grundkörper 101 , 102 ein Halbleitermaterial, wie bspw. Silizium. Vorzugsweise werden die Grundkörper 101 , 102 in einer großen Anzahl in einem Waferverbund hergestellt, wobei zur Strukturierung und/oder Bearbeitung der Wafer die aus der Halbleitertechnik bekannten Fertigungsprozesse eingesetzt werden. Auf diese Weise lässt sich bspw. als Isolationsschicht bzw. elektrisch isolierend Schicht eine Siliziumoxidschicht aus dem Grundmaterial herstellen bzw. präparieren. Als elektrisch leitfähige Schicht werden somit üblicherweise Schichten verwendet, welche im Wesentlichen ein hoch dotiertes Halbleitermaterial aufweisen.
In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Schichtaufbau eines jeden Grundkörpers 101 , 102 eine erste äußere Isolationsschicht 104, eine erste elektrisch leitfähig Schicht 105, welche auf der ersten äußeren Isolationsschicht 104 angeordnet ist, eine auf der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 105 angeordnete weitere innere
Isolationsschicht 1 10 auf der wiederum eine weitere innere elektrisch leitfähige Schicht 107 angeordnet ist und eine zweite äußere Isolationsschicht 108, die auf der weiteren inneren elektrisch leitfähigen Schicht 107 angeordnet ist. Prinzipiell ist das
Ausführungsbeispiel von der Anzahl der Schichten losgelöst, wichtig ist nur, dass der erste bzw. zweite Grundkörper 101 , 102 eine äußere erste und zweite Isolationsschicht 104, 108 aufweist, die den Schichtaufbau elektrisch nach außen hin isoliert. Bezüglich dem in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Schichtaufbau ist anzumerken, dass dieser nur den prinzipiellen Aufbau andeuten soll und nicht maßstäblich dargestellt ist. Zusätzlich umfassen die beiden Grundkörper 101 , 102 jeweils eine von der
Messmembran 103 beabstandete zweite Elektrode 1 10, die zusammen mit der
Messmembran 103 als erste Elektrode 1 1 1 jeweils einen Kondensator mit einer Kapazität C1 bzw. C2 bilden. Die Kapazitäten C1 bzw. C2 werden in Abhängigkeit von einer auf die Messmembran 103 einwirkenden Druck abhängigen Auslenkung der Messmembran 103 verändert. Die zweite Elektrode 1 10 ist zumindest durch einen Teilbereich der membranzugewandten ersten elektrisch leitfähigen Schicht 105 gebildet. Hierzu ist die erste elektrische leitfähige Schicht 105 derartig strukturiert, dass die zweite Elektrode 1 10 durch einen Graben 1 12 von einem äußeren Rand 1 14 getrennt ist, so dass die zweite Elektrode 1 10 von dem äußeren Rand 1 14 der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 105 elektrisch isoliert ist.
Zusätzlich umfasst der Differenzdrucksensor für jede zweite Elektrode 1 10 jeweils einen Elektrodenanschluss 1 15, die über jeweils eine elektrisch leitfähige Verbindung bzw. einen elektrischen Leiter 1 16 mit der zweiten Elektrode 1 10 verbunden sind. Die elektrisch leitfähige Verbindung 1 16 ist vorzugsweise aus miteinander verbundenen Teilbereichen bzw. Teilleitern ausgebildet.
Erfindungsgemäß sind die Elektrodenanschlüsse 1 15 dabei über die erste bzw. zweite metallische Fügeschicht 1 16, 1 17 als zumindest ein Teilbereich der leitfähigen
Verbindung elektrisch mit der zweiten Elektrode 1 10 verbunden. Dies bedeutet, dass die erste und/oder die zweite Fügeschicht 1 16, 1 17 nicht nur zur mechanischen Verbindung der Differenzdruckmesszelle 100 mit dem ersten bzw. zweiten Versteifungskörper 1 18, 1 19 dient, sondern auch eine elektrische Funktionalität in Form einer elektrisch leitfähigen Verbindung erfüllt. Neben der ersten und/oder zweiten Fügeschicht 1 16, 1 17 können weitere elektrisch leitfähige Teilbereiche, die bspw. aus einer beschichteten Metallisierung ausgebildet sind, als weitere Teile der elektrisch leitfähigen Verbindung dienen.
Zusätzlich weist der Differenzdrucksensor 100 einen Membrananschluss 120 auf. Da die Messmembran 103 von allen Außenseiten des Sensors her zugänglich ist, kann dieser Anschluss grundsätzlich auf unterschiedlichste aus dem Stand der Technik bekannte Weisen realisiert werden. Vorzugsweise ist auch der Membrananschluss 120 auf einer senkrecht zur Messmembran 103 verlaufenden Außenfläche des Differenzdrucksensors 100, insbesondere der Messmembran 103 selbst, angeordnet.
Über die Elektrodenanschlüsse 1 15 und den Membrananschluss 120 lässt sich nun die Kapazität C1 bzw. C2 der beiden Kondensatoren messen, um das Druckmesssignal bzw. den Differenzdruck zu bestimmen. Grundsätzlich kann der Differenzdruck anhand jeder der beiden gemessenen Kapazitäten C1 , C2 bestimmt werden. Vorzugweise erfolgt die Differenzdruckbestimmung jedoch nicht anhand der einzelnen gemessenen Kapazitäten, sondern anhand einer differentiellen Änderung f der beiden Kapazitäten C1 , C2. Die differentielle Änderung f kann z.B. als ein Produkt aus einer Konstanten k und einer Differenz der Kehrwerte der Kapazitäten C1 , C2 gemäß: f = k (1/C1-1/C2) bestimmt werden, und weist näherungsweise eine lineare Abhängigkeit vom zu messenden Differenzdruck auf.
In dem in Fig. 2 dargestellten ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel sind die Elektrodenanschlüsse 1 15 auf einer im Wesentlichen senkrecht zur Messmembran 103 verlaufenden Außenfläche des ersten bzw. des zweiten Grundkörpers 101 , 102 angeordnet. Hierzu sind auf der Außenfläche des ersten bzw. des zweiten Grundkörpers 101 , 102 elektrisch leitfähige Elektrodenanschlüsse 1 15, welche bspw. In Form einer Metallisierung hergestellt sind, vorgesehen. Vorzugsweise sind die Elektrodenanschlüsse 1 15 auf der Außenfläche der weiteren elektrisch leitfähigen Schicht 107 ausgebildet, wobei eine Elektrodenisolationsschicht 121 , bspw. eine Siliziumoxidschicht, zwischen den Elektrodenanschlüssen 115 und der weiteren elektrisch leitfähigen Schicht 107 vorgesehen ist.
Der Differenzdrucksensor gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel weist ferner eine sogenannte Guard-Schaltung zum Einstellen eines Potentials und Anlegen des Potentials an eine beliebige elektrisch leitfähige Schicht auf. Derartige
Guard-Schaltungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden bspw. in der internationalen Anmeldung mit der internationalen Veröffentlichungsnummer WO
2016/066306 A1 beschrieben, deren Inhalt an dieser Stelle vollumfänglich einbezogen wird. Insbesondere soll der Inhalt der Figurenbeschreibung zur Fig. 5 der WO
2016/066306 A1 einbezogen werden.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel greift die Guard-Schaltung ein
Elektrodenpotential der zweiten Elektrode, bspw. über den entsprechenden
Elektrodenanschluss 1 15, ab und stellt bzw. regelt ein Potential derartig, dass es im Wesentlichen dem Elektrodenpotential nachgeführt ist. Die Guard-Schaltung ist derartig ausgebildet, dass das Potential zumindest an die weitere elektrisch leitfähige Schicht 107 angelegt ist. Vorzugsweise ist das Potential an den äußeren Rand 1 14 der ersten elektrischen Schicht 105, welcher elektrisch von der zweiten Elektrode 1 10 isoliert ist, und/oder jeder weiteren elektrisch leitfähigen Schicht außer der zweiten Elektrode 1 10 angelegt. Auf diese Weise können parasitäre kapazitive Effekte, die dadurch entstehen, dass nicht nur zwischen dem sich druckabhängig verformenden Bereich der
Messmembran 103 und den diesem gegenüberliegenden Elektroden jeweils eine kapazitive Kopplung besteht, sondern auch zwischen den Elektroden und deren Umfeld und zwischen der Messmembran und deren Umfeld, minimiert werden. Ferner ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 in dem Fall, dass der erste und/oder zweite Versteifungskörper ein Halbleitermaterial aufweist, das Potential auch an sämtliche elektrisch leitfähigen Bereiche des ersten und/oder zweiten Versteifungskörpers 1 18, 1 19 angelegt. Das in Fig. 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Elektrodenanschlüsse 1 15 nicht auf der Außenfläche des ersten bzw. zweiten Grundköpers 101 , 102, sondern einer
Außenfläche des ersten und/oder zweiten Versteifungskörpers 1 18, 1 19 ausgebildet sind. Ferner unterscheidet es sich dadurch, dass die Versteifungskörper 1 18, 1 19
vorzugsweise ein Halbleitermaterial, wie bspw. Silizium umfassen und dass die
Elektrodenanschlüsse 1 15 die Außenfläche des ersten bzw. zweiten Versteifungskörpers 1 18, 1 19 selbst sind. Dies bietet den Vorteil, dass keine weitergehende Metallisierung oder ähnliches mehr zwischen den Elektrodenanschlüssen 115 und der Außenfläche benötigt wird. Vorzugsweise kann das zweite Ausführungsbeispiel vorsehen, dass auf den Versteifungskörpern 1 18, 1 19 auf den der Differenzdruckmesszelle 100 abgewandten Seiten eine Isolationsschicht, bspw. in Form einer Siliziumoxidschicht und/oder eine elektrisch leitfähige Schicht, bspw. in Form einer hoch dotierten Halbleiterschicht, ausgebildet ist. In dem Fall, dass eine weitere elektrisch leitfähige Schicht vorgesehen ist, ist diese vorzugsweise über die Guard-Schaltung mit dem Potential beaufschlagt, so dass auch deren Potential dem Elektrodenpotential nachgeführt wird.
Fig. 4 zeigt eine Schnittzeichnung durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines
Differenzdrucksensors entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittebene A-A\ Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich im Wesentlichen von dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass erfindungsgemäß die erste und/oder zweite Fügeschicht 1 16, 1 17 als eine elektrische Schirmschicht dient bzw. dienen und nicht als Teil der elektrisch leitfähigen Verbindung.
Hierzu umfasst die schaltungstechnische Verbindung eine Guard-Schaltung zum
Einstellen eines Schirmpotentials und Anlegen dieses zumindest an die erste und/oder zweite Fügeschicht auf, so dass die erste und/oder zweite Fügeschicht als eine elektrische Schirmschicht für die Differenzdruckmesszelle 100 dient. Die Guard-Schaltung ist dazu ausgebildet, dass sie ein Elektrodenpotential der zweiten Elektrode als eine Komponente des elektrischen Wandlerelementes abgreift und das Schirmpotential derartig einstellt, dass es dem Elektrodenpotential nachgeführt ist, d.h. eine lineare Abhängigkeit zwischen den beiden Potentialen besteht. Bezüglich der technischen Ausgestaltung einer solchen Guard-Schaltung sei wiederum auf die internationale Anmeldung mit der internationalen Veröffentlichungsnummer WO 2016/066306 A1 hingewiesen, deren Inhalt an dieser Stelle vollumfänglich einbezogen wird. Insbesondere wird der Inhalt der Fig. 5 sowie die dazugehörige Figurenbeschreibung der WO 2016/066306 A1 einbezogen.
Bezugszeichenliste
100 Differenzdruckmesszelle
101 Erster Grundkörper
102 Zweiter Grundkörper
103 Messmembran
104 Erste Isolationsschicht
105 Erste elektrisch leitfähige Schicht
106 Weitere Isolationsschicht
107 Weitere elektrisch leitfähige Schicht
108 Zweite Isolationsschicht
109 Ausnehmung bzw. Kanal
1 10 Zweite Elektrode
1 1 1 Erste Elektrode
1 12 Graben
1 13 Druckkammer
1 14 Randbereich der ersten elektrisch leitfähigen Schicht
1 15 Elektrodenanschluss
1 16 Erste Fügeschicht
1 17 Zweite Fügeschicht
1 18 Erster Versteifungskörper
1 19 Zweiter Versteifungskörper
120 Membrananschluss
121 Elektrodenisolationsschicht

Claims

Patentansprüche
1. Differenzdrucksensor zur Bestimmung eines Druckmesssignals, umfassend: eine im Wesentlichen ein Halbleitermaterial, vorzugsweise Silizium aufweisende
Differenzdruckmesszelle (100), welcher ein erster und ein zweiter Druck zuführbar ist und welche mit Hilfe eines elektrischen Wandlerelementes (103, 104, 105, 106, 107, 108, 1 10) in Abhängigkeit einer Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druck das Druckmesssignal ausgibt; einen ersten, vorzugsweise eine Keramik oder ein Halbleitermaterial, aufweisenden Versteifungskörper (1 18), der mit der Differenzdruckmesszelle (100) mittels einer ersten Fügeschicht (1 16) gefügt ist und einen ersten Kanal (109) aufweist, über den der erste Druck der Differenzdruckmesszelle (100) zuführbar ist; einen zweiten, vorzugsweise eine Keramik oder ein Halbleitermaterial, aufweisenden Versteifungskörper (1 19), der mit der Differenzdruckmesszelle (100) mittels einer zweiten Fügeschicht (1 17) gefügt ist und einen zweiten Kanal aufweist, über den der zweite Druck der Differenzdruckmesszelle (100) zuführbar ist; wobei die erste und/oder die zweite Fügeschicht (116, 1 17) ein elektrisch leitfähiges, vorzugsweise metallisches Material aufweist und die erste und/oder zweite Fügeschicht (1 16, 1 17) neben der mechanischen Verbindung der Differenzdruckmesszelle (100) mit dem ersten bzw. zweiten Versteifungskörper (1 18, 1 19) auch zur Realisierung einer elektrischen Funktionalität dient.
2. Differenzdrucksensor nach Anspruch 1 , wobei zur Realisierung der elektrischen Funktionalität die erste und/oder die zweite Fügeschicht (1 16, 1 17) mit mindestens einer Komponente des elektrischen Wandlerelementes (103, 104, 105, 106, 107, 108, 1 10) schaltungstechnisch verbunden ist.
3. Differenzdrucksensor nach Anspruch 2, wobei die Differenzdruckmesszelle (100) einen ersten und einen zweiten Grundkörper (101 , 102) aufweist, die jeweils einen Schichtaufbau aus zumindest einer ersten elektrisch leitfähigen Schicht (105) sowie einer ersten und einer zweiten Isolationsschicht (104, 106) umfassen, wobei der erste und der zweite Grundkörper (101 , 102) jeweils über die erste
Isolationsschicht (104) mit einer Messmembran (103) in einem umlaufenden Randbereich druckdicht verbunden ist, wobei die erste Isolationsschicht (104) jeweils derartig strukturiert ist, dass sich jeweils eine Druckkammer (1 13) zwischen der Messmembran (103) und der ersten elektrisch leitfähigen Schicht (105) bildet, wobei der erste und der zweite Grundkörper (101 , 102) jeweils über die erste bzw. zweite Fügestellte (1 16 1 17), die jeweils auf eine zweite Isolationsschicht (108) des ersten bzw. zweiten Grundkörpers (101 , 102) aufgebracht ist, mit dem ersten bzw. zweiten
Versteifungskörper (1 18, 1 19) gefügt ist, wobei der erste und der zweite Grundkörper (101 , 102) jeweils eine Ausnehmung (109) aufweisen, so dass der erster bzw. der zweite Druck der jeweiligen Druckkammer (1 13) zuführbar ist, umso eine druckabhängige Auslenkung der Messmembran (103) zu ermöglichen, wobei die druckabhängige Auslenkung der Messmembran (103) über jeweils zumindest eine Kapazität (C1 , C2), die sich zwischen der Messmembran als erste Elektrode und zumindest einem Teilbereich der jeweiligen ersten elektrisch leitfähigen Schicht als zweite Elektrode bildet, erfasst wird, wobei die jeweilige zweite Elektrode (1 10) als eine Komponente des elektrischen
Wandlerelementes (103, 104, 105, 106, 107, 108, 110) zumindest teilweise durch die erste bzw. die zweite Fügestelle (1 16, 1 17) mit jeweils einem Elektrodenanschluss (1 15) elektrisch kontaktiert ist, so dass die erste und zweite Fügestelle (1 16, 1 17) zumindest teilweise als elektrischer Leiter bzw. elektrisch leitfähige Verbindung dient.
4. Differenzdrucksensor nach dem vorherigen Anspruch, wobei der jeweilige
Elektrodenanschluss (1 15) auf einer im Wesentlichen senkrecht zur Messmembran (103) verlaufenden Außenfläche des ersten bzw. zweiten Grundkörpers (101 , 102) angeordnet ist.
5. Differenzdrucksensor nach dem vorherigen Anspruch, wobei der jeweilige
Elektrodenanschluss (1 15) in Form einer auf der Außenfläche erzeugten elektrisch leitfähigen Elektrodenanschlussschicht, insbesondere einer metallisierten
Elektrodenanaschlusssicht, realisiert ist.
6. Differenzdrucksensor nach Anspruch 3, wobei der jeweilige Elektrodenanschluss (1 15) durch eine im Wesentlichen senkrecht zur Messmembran (103) verlaufende Außenfläche des ersten bzw. zweiten Versteifungskörpers (1 18, 1 19) realisiert ist.
7. Differenzdrucksensor nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der erste bzw. der zweite Versteifungskörper (1 18, 1 19) ein Halbleitermaterial aufweist und die Außenfläche des ersten bzw. des zweiten Versteifungskörpers (118, 1 19) den Elektrodenanschluss (1 15) bildet.
8. Differenzdrucksensor nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei der Schichtaufbau ferner jeweils zumindest eine weitere Isolationsschicht (106), welche vorzugsweise auf der ersten elektrisch leitfähigen Schicht (105) angeordnet ist, und eine weitere elektrisch leitfähige Schicht (107), welche vorzugsweise zwischen der zweiten Isolationsschicht (108) und der weiteren Isolationsschicht (106) angeordnet ist, aufweist.
9. Differenzdrucksensor nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die erste elektrische leitfähige Schicht (105) derartig strukturiert ist, dass die zweite Elektrode (1 10) durch einen Graben (1 12) von einem äußeren Rand (1 14) der ersten elektrischen Schicht (105) getrennt ist, so dass die zweite Elektrode (1 10) von dem äußeren Rand (1 14) elektrisch isoliert ist.
10. Differenzdrucksensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Guard-Schaltung zum Einstellen eines Potentials und Anlegen dieses zumindest an die weitere elektrisch leitfähige Schicht (107) und/oder den äußeren Rand (114), wobei die Guard-Schaltung dazu ausgebildet ist, dass sie ein Elektrodenpotential der zweiten Elektrode (110) abgreift und das Potential derartig einstellt, dass es im Wesentlichen dem Elektrodenpotential nachgeführt wird.
1 1. Differenzdrucksensor nach dem vorherigen Anspruch, wobei der erste und zweite Versteifungskörper (1 18, 1 19) ein Halbleitermaterial aufweist, und die Guard-Schaltung ferner dazu ausgebildet ist, das Potential an einen elektrisch leitfähigen Teilbereich des ersten und zweiten Versteifungskörpers (1 18, 1 19) anzulegen.
12. Differenzdrucksensor nach einem der Ansprüche 10 und/oder 1 1 , wobei die Guard- Schaltung ferner dazu ausgebildet ist, dass sie kein Potential an die erste und/oder zweite Fügeschicht (1 16, 1 17) anlegt.
13. Differenzdrucksensor nach Anspruch 2, wobei die schaltungstechnische Verbindung eine Guard-Schaltung zum Einstellen eines Schirmpotentials und Anlegen dieses zumindest an die erste und/oder zweite Fügeschicht umfasst und die Guard-Schaltung dazu ausgebildet ist, dass sie ein Elektrodenpotential der zweiten Elektrode (1 10) als eine Komponente des elektrischen Wandlerelementes (103, 104, 105, 106, 107, 108, 1 10) abgreift und das Schirmpotential derartig einstellt, dass es im Wesentlichen dem
Elektrodenpotential nachgeführt ist, so dass die erste und/oder zweite Fügeschicht (1 16, 1 17) als eine elektrische Schirmschicht für die Differenzdruckmesszelle (100) dient.
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