JP2001021430A - 容量式のセラミック製の相対圧力センサ - Google Patents
容量式のセラミック製の相対圧力センサInfo
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- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 飽和限界付近まで達する相対湿度において、
事実上ゼロ点のずれが生じないような容量式のセラミッ
ク製の相対圧力センサを提供する。 【解決手段】 第１の電極１４が取付けられている表面
を有するダイヤフラム１１と、基板１２とが設けられて
おり、該基板が、第１の表面から、この第１の表面に向
き合う第２の表面に基準空気をガイドするための孔２３
を有しており、前記第１の表面がつや出しされていて、
この第１の表面に少なくとも１つの第２の電極１５が取
り付けられており、前記基板と前記ダイヤフラム１１と
が縁部において、スペーサホルダ２０を用いて室１３を
形成しながら互いにはんだ付け又はろう付けされてお
り、前記室１３が、はんだ付け又はろう付け後に、前記
孔２３を通してもたらされた疎水性の材料より成る層２
４によって、内側から覆われている。
事実上ゼロ点のずれが生じないような容量式のセラミッ
ク製の相対圧力センサを提供する。 【解決手段】 第１の電極１４が取付けられている表面
を有するダイヤフラム１１と、基板１２とが設けられて
おり、該基板が、第１の表面から、この第１の表面に向
き合う第２の表面に基準空気をガイドするための孔２３
を有しており、前記第１の表面がつや出しされていて、
この第１の表面に少なくとも１つの第２の電極１５が取
り付けられており、前記基板と前記ダイヤフラム１１と
が縁部において、スペーサホルダ２０を用いて室１３を
形成しながら互いにはんだ付け又はろう付けされてお
り、前記室１３が、はんだ付け又はろう付け後に、前記
孔２３を通してもたらされた疎水性の材料より成る層２
４によって、内側から覆われている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、容量式のセラミッ
ク製の相対圧力センサ（capacitive relative-pressure
sensor）に関する。相対圧力センサによって、例えば
液体、ガス又は蒸気等の媒体の圧力を測定することがで
きる。この場合、測定は、存在する大気圧又は周囲圧力
に対して行われ、この大気圧又は周囲圧力が基準圧力と
して用いられる。
ク製の相対圧力センサ（capacitive relative-pressure
sensor）に関する。相対圧力センサによって、例えば
液体、ガス又は蒸気等の媒体の圧力を測定することがで
きる。この場合、測定は、存在する大気圧又は周囲圧力
に対して行われ、この大気圧又は周囲圧力が基準圧力と
して用いられる。
【０００２】
【従来の技術】アメリカ合衆国特許第５０７９９５３号
明細書によれば、３つの変化実施例のうちの１つとし
て、容量式のセラミック製の相対圧力センサで、第１の
電極が取付けられている表面を有するダイヤフラムと、
基板とが設けられており、該基板が、第１の表面から、
この第１の表面に向き合う第２の表面に基準空気をガイ
ドするための孔を有していて、この第２の表面に少なく
とも１つの第２の電極が取り付けられており、前記基板
と前記ダイヤフラムとが縁部において、スペーサホルダ
を用いて室を形成しながら互いにはんだ付け又はろう付
け例えば硬ろうを用いてろう付けされているものが記載
されている。
明細書によれば、３つの変化実施例のうちの１つとし
て、容量式のセラミック製の相対圧力センサで、第１の
電極が取付けられている表面を有するダイヤフラムと、
基板とが設けられており、該基板が、第１の表面から、
この第１の表面に向き合う第２の表面に基準空気をガイ
ドするための孔を有していて、この第２の表面に少なく
とも１つの第２の電極が取り付けられており、前記基板
と前記ダイヤフラムとが縁部において、スペーサホルダ
を用いて室を形成しながら互いにはんだ付け又はろう付
け例えば硬ろうを用いてろう付けされているものが記載
されている。
【０００３】このような形式の相対圧力センサ（以下で
は簡単に圧力センサと称呼されている）においては、基
板に設けられた孔を介して大気の空気が室内に達する。
この大気の空気はここでは外気と称呼されていて、いわ
ゆる基準空気であって、もちろん多かれ少なかれ湿って
いる。
は簡単に圧力センサと称呼されている）においては、基
板に設けられた孔を介して大気の空気が室内に達する。
この大気の空気はここでは外気と称呼されていて、いわ
ゆる基準空気であって、もちろん多かれ少なかれ湿って
いる。
【０００４】圧力センサが内部に組み込まれているケー
シングの構造的な構成によって、外部空気が湿気で飽和
している場合には、外気は室内に侵入する前に、その露
点(dew point)の温度が支配する箇所を通過又は流過し
なければならないので、その後で、基準空気はもはや露
点の温度を下回ることはない。これは、外気が、センサ
の室の温度と同じか又はそれよりも低い温度のケーシン
グ箇所を通過しなければならないことによって生じ、そ
れによって、この箇所で既に外気が露点に達し、ここで
凝縮されて、室内には湿気でもやは飽和しない基準空気
又は過剰に飽和した基準空気だけが達する。従って基準
空気の相対湿度は、例えば９５％まで高くなる。
シングの構造的な構成によって、外部空気が湿気で飽和
している場合には、外気は室内に侵入する前に、その露
点(dew point)の温度が支配する箇所を通過又は流過し
なければならないので、その後で、基準空気はもはや露
点の温度を下回ることはない。これは、外気が、センサ
の室の温度と同じか又はそれよりも低い温度のケーシン
グ箇所を通過しなければならないことによって生じ、そ
れによって、この箇所で既に外気が露点に達し、ここで
凝縮されて、室内には湿気でもやは飽和しない基準空気
又は過剰に飽和した基準空気だけが達する。従って基準
空気の相対湿度は、例えば９５％まで高くなる。
【０００５】圧力センサの室内の相対湿度がこのように
高くなると、容量式の圧力センサが一般的に製造される
形式に関連して次のような問題が生じる。
高くなると、容量式の圧力センサが一般的に製造される
形式に関連して次のような問題が生じる。
【０００６】ダイヤフラム及び基板のためのブランク(b
lank）は、粉状のセラミック出発材料と結合剤とから予
備成形され、次いで焼結されるいわゆる圧粉体(green c
ompact)であり、従って圧粉体から焼結体が形成され
る。
lank）は、粉状のセラミック出発材料と結合剤とから予
備成形され、次いで焼結されるいわゆる圧粉体(green c
ompact)であり、従って圧粉体から焼結体が形成され
る。
【０００７】セラミック出発材料は、酸化アルミニウム
であってよい。圧力センサの酸化アルミニウム・焼結
体、つまり圧力センサのそれぞれの基板及びそれぞれの
ダイヤフラムは、大抵の場合、９６重量％の純度を有し
ていて、特別な場合には、９９，重量％の純度を有して
いる。焼結体は、製造技術的に制限されて荒い表面を有
しているだけではなく、この表面から焼結体内に向かっ
て延びる微小亀裂をも有している。
であってよい。圧力センサの酸化アルミニウム・焼結
体、つまり圧力センサのそれぞれの基板及びそれぞれの
ダイヤフラムは、大抵の場合、９６重量％の純度を有し
ていて、特別な場合には、９９，重量％の純度を有して
いる。焼結体は、製造技術的に制限されて荒い表面を有
しているだけではなく、この表面から焼結体内に向かっ
て延びる微小亀裂をも有している。
【０００８】ダイヤフラム・焼結体と基板・焼結体とか
ら圧力センサを製造するためには、基板とダイヤフラム
の、互いに向き合った表面を、スペーサホルダを介在さ
せながら縁部ではんだ付け又は硬いろうを用いてろう付
け(hartverloeten）し、それによって加熱された室が形
成される。この場合、使用されたはんだ又は活性ろう付
けはんだ(active brazing solder)自体がスペーサホル
ダを形成する。はんだとしては例えばガラスフリット(g
lass frit)が用いられ、活性ろう付けはんだとしては例
えばＮｉＴｉＺｒ合金が用いられる。このＮｉＴｉＺｒ
合金では、ＮｉＺｒ成分がＮｉＺｒ共融混合物(eutecti
c）とほぼ同じである（アメリカ合衆国特許第５３３４
３４４号明細書参照）。はんだ付け又は硬いろうを用い
たろう付けは、「接合；joining」とも呼ばれる。
ら圧力センサを製造するためには、基板とダイヤフラム
の、互いに向き合った表面を、スペーサホルダを介在さ
せながら縁部ではんだ付け又は硬いろうを用いてろう付
け(hartverloeten）し、それによって加熱された室が形
成される。この場合、使用されたはんだ又は活性ろう付
けはんだ(active brazing solder)自体がスペーサホル
ダを形成する。はんだとしては例えばガラスフリット(g
lass frit)が用いられ、活性ろう付けはんだとしては例
えばＮｉＴｉＺｒ合金が用いられる。このＮｉＴｉＺｒ
合金では、ＮｉＺｒ成分がＮｉＺｒ共融混合物(eutecti
c）とほぼ同じである（アメリカ合衆国特許第５３３４
３４４号明細書参照）。はんだ付け又は硬いろうを用い
たろう付けは、「接合；joining」とも呼ばれる。
【０００９】ダイヤフラムと基板とを接合する前に、接
合後に室内で互いに向き合う表面に電極が取り付けられ
る。これらの電極は、例えばタンタル(Tantal)より成っ
ていて（アメリカ合衆国特許第５０５００３４号明細書
参照）、一般的にスパッタリングによって取り付けられ
る。この際に、基板の単数若しくは複数の電極は、前記
活性ろう付けはんだ付けを使用した場合には、接合材料
に対して間隔を維持する必要がある、つまり接合材料に
対して電気的に絶縁しなければならない。何故ならば、
完成された圧力センサにおいては既にダイヤフラムの電
極が接合材料と電気的に接続されているからである。
合後に室内で互いに向き合う表面に電極が取り付けられ
る。これらの電極は、例えばタンタル(Tantal)より成っ
ていて（アメリカ合衆国特許第５０５００３４号明細書
参照）、一般的にスパッタリングによって取り付けられ
る。この際に、基板の単数若しくは複数の電極は、前記
活性ろう付けはんだ付けを使用した場合には、接合材料
に対して間隔を維持する必要がある、つまり接合材料に
対して電気的に絶縁しなければならない。何故ならば、
完成された圧力センサにおいては既にダイヤフラムの電
極が接合材料と電気的に接続されているからである。
【００１０】従って、基板の単数若しくは複数の電極
は、マスクを通してスパッタリングする必要があり、こ
のマスクは、基板の表面上に面状に固定されていて、表
面の、電極材料に対して保護されるべき領域を覆う。
は、マスクを通してスパッタリングする必要があり、こ
のマスクは、基板の表面上に面状に固定されていて、表
面の、電極材料に対して保護されるべき領域を覆う。
【００１１】しかしながらスパッタリングにおいては、
いわゆるアンダースパッタリングによって、電極材料に
対して保護されている表面上に、互いに電気的に接続さ
れていない微小なアイランド(island)が生じることを避
けることができない。しかも、アンダースパッタリング
では、電極材料が前記微小亀裂内に侵入することもあ
る。
いわゆるアンダースパッタリングによって、電極材料に
対して保護されている表面上に、互いに電気的に接続さ
れていない微小なアイランド(island)が生じることを避
けることができない。しかも、アンダースパッタリング
では、電極材料が前記微小亀裂内に侵入することもあ
る。
【００１２】粗い表面に基準空気の水分子が荒い表面に
溜まり、また微小亀裂内にも侵入するので、電極材料の
各アイランド間に電気的な接続が形成されるので、基板
・電極の面は増大する。しかながらこれによって、圧力
センサのゼロ点のずれ（オフセット）が生じる。この作
用は、基準空気の相対的な湿度が高ければ高いほど大き
い。
溜まり、また微小亀裂内にも侵入するので、電極材料の
各アイランド間に電気的な接続が形成されるので、基板
・電極の面は増大する。しかながらこれによって、圧力
センサのゼロ点のずれ（オフセット）が生じる。この作
用は、基準空気の相対的な湿度が高ければ高いほど大き
い。
【００１３】以上述べた問題点は、従来では、完成され
た電極に一般に行われているように、その他の問題点を
優先的に取り除くために用いられる、二酸化珪素(silic
on dioxide)より成るスピンオンガラス層(spin-on glas
s layer)が被着されることによって良好に取り除かれて
いた（アメリカ合衆国特許第５４００４８８９号明細書
参照）。しかしながらこれによっては、約８０％までの
相対湿度が生じることになる。従ってこのような圧力セ
ンサは、４０℃の温度で８０％の相対湿度において、１
％までのゼロ点のずれ（オフセット）を有しすることに
なる。これは高精度の測定のためには許容できないもの
である。
た電極に一般に行われているように、その他の問題点を
優先的に取り除くために用いられる、二酸化珪素(silic
on dioxide)より成るスピンオンガラス層(spin-on glas
s layer)が被着されることによって良好に取り除かれて
いた（アメリカ合衆国特許第５４００４８８９号明細書
参照）。しかしながらこれによっては、約８０％までの
相対湿度が生じることになる。従ってこのような圧力セ
ンサは、４０℃の温度で８０％の相対湿度において、１
％までのゼロ点のずれ（オフセット）を有しすることに
なる。これは高精度の測定のためには許容できないもの
である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、飽和限界付近まで達する相対湿度において、事実上
ゼロ点のずれが生じないような相対圧力センサを提供す
ることである。
は、飽和限界付近まで達する相対湿度において、事実上
ゼロ点のずれが生じないような相対圧力センサを提供す
ることである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明の容量式のセラミック製の相対圧力センサにおいて
は、第１の電極が取付けられている表面を有するダイヤ
フラムと、基板とが設けられており、該基板が、第１の
表面から、この第１の表面に向き合う第２の表面に基準
空気をガイドするための孔を有しており、前記第１の表
面がつや出し(polisch）されていて、この第１の表面に
少なくとも１つの第２の電極が取り付けられており、前
記基板と前記ダイヤフラムとが縁部において、スペーサ
ホルダを用いて室を形成しながら互いにはんだ付け又は
ろう付け（例えば硬ろうを用いて）されており、前記室
が、はんだ付け又はろう付け後に、前記孔を通してもた
らされた疎水性の材料より成る層によって、内側から覆
われている。
明の容量式のセラミック製の相対圧力センサにおいて
は、第１の電極が取付けられている表面を有するダイヤ
フラムと、基板とが設けられており、該基板が、第１の
表面から、この第１の表面に向き合う第２の表面に基準
空気をガイドするための孔を有しており、前記第１の表
面がつや出し(polisch）されていて、この第１の表面に
少なくとも１つの第２の電極が取り付けられており、前
記基板と前記ダイヤフラムとが縁部において、スペーサ
ホルダを用いて室を形成しながら互いにはんだ付け又は
ろう付け（例えば硬ろうを用いて）されており、前記室
が、はんだ付け又はろう付け後に、前記孔を通してもた
らされた疎水性の材料より成る層によって、内側から覆
われている。
【００１６】本発明の有利な実施態様によれば、疎水性
の材料が、弗素化シロキサン又はメチルポリシロキサン
をベースとしたシリコーン油、パラフィン油、又はシリ
コーン樹脂である。
の材料が、弗素化シロキサン又はメチルポリシロキサン
をベースとしたシリコーン油、パラフィン油、又はシリ
コーン樹脂である。
【００１７】前記基板及びダイヤフラムが、酸化アルミ
ニウム−セラミックより成っている。
ニウム−セラミックより成っている。
【００１８】
【発明の効果】本発明の相対圧力センサによれば、４０
℃の温度で９５％の相対湿度において、ゼロ点のずれが
０．２％よりも小さいという利点を有している。
℃の温度で９５％の相対湿度において、ゼロ点のずれが
０．２％よりも小さいという利点を有している。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に示した実施例を用いて詳しく説明する。
に示した実施例を用いて詳しく説明する。
【００２０】図１及び図２には、容量式のセラミック製
の圧力センサ１０が示されている。セラミック材料は、
例えば９６重量％〜９９．９重量％純度の前記酸化アル
ミニウムである。圧力センサ１０は、互いに平行に延び
る表面を有する円形の円板（ディスク）状の形状を有し
ている。さらに圧力センサ１０は基板１２を有してお
り、この基板１２は、ダイヤフラム１１と同じ形状であ
るが、ダイヤフラム１１よりも厚く構成されている。
の圧力センサ１０が示されている。セラミック材料は、
例えば９６重量％〜９９．９重量％純度の前記酸化アル
ミニウムである。圧力センサ１０は、互いに平行に延び
る表面を有する円形の円板（ディスク）状の形状を有し
ている。さらに圧力センサ１０は基板１２を有してお
り、この基板１２は、ダイヤフラム１１と同じ形状であ
るが、ダイヤフラム１１よりも厚く構成されている。
【００２１】ダイヤフラム１１と基板１２とは、その全
周に亙って延びるそれぞれの縁部で、スペーサホルダ２
０を介在させて間隔ｄを保って互いに前述のようにろう
付け例えば硬ろうを用いてろう付けされている。これは
真空室内で約９００℃の温度で行われる。ダイヤフラム
１１と基板１２とは、間隔ｄに基づいて室１３を形成し
ている。ダイヤフラム１１は、薄く弾性的に構成されて
いるので、このダイヤフラム１１に作用する圧力下で撓
み、それによって往復運動することができる。
周に亙って延びるそれぞれの縁部で、スペーサホルダ２
０を介在させて間隔ｄを保って互いに前述のようにろう
付け例えば硬ろうを用いてろう付けされている。これは
真空室内で約９００℃の温度で行われる。ダイヤフラム
１１と基板１２とは、間隔ｄに基づいて室１３を形成し
ている。ダイヤフラム１１は、薄く弾性的に構成されて
いるので、このダイヤフラム１１に作用する圧力下で撓
み、それによって往復運動することができる。
【００２２】ダイヤフラム１１と基板１２との互いに向
き合う表面には電極１４若しくは１５が取り付けられて
おり、これらの電極１４若しくは１５は、有利にはタン
タルより成っていて、その互いに向き合う表面は、酸化
タンタル(tantalum dioxide）より成る保護層２１若し
くは２２によって覆われている（前記アメリカ合衆国特
許第５０５００３４号明細書参照）。基板１２上に設け
られた唯一の電極１５の代わりに、多数の電極を基板１
２上に設けてもよい。
き合う表面には電極１４若しくは１５が取り付けられて
おり、これらの電極１４若しくは１５は、有利にはタン
タルより成っていて、その互いに向き合う表面は、酸化
タンタル(tantalum dioxide）より成る保護層２１若し
くは２２によって覆われている（前記アメリカ合衆国特
許第５０５００３４号明細書参照）。基板１２上に設け
られた唯一の電極１５の代わりに、多数の電極を基板１
２上に設けてもよい。
【００２３】勿論基板１２の表面は、電極１５を取り付
ける前に付加的に、一般的なつや出し(polish)又はラッ
プ仕上げ(lapping)されていて、それによってまだ存在
する荒さ(roughness）をさらに減少させるようになって
おり、これが本発明の課題を解決するための第１の段階
である。荒さは、有利には０．０５μｍより小さくなる
までつや出しされる。このつや出し作業によって、前述
のように水分子を不都合に付着させる表面の吸着性は著
しく減少される。
ける前に付加的に、一般的なつや出し(polish)又はラッ
プ仕上げ(lapping)されていて、それによってまだ存在
する荒さ(roughness）をさらに減少させるようになって
おり、これが本発明の課題を解決するための第１の段階
である。荒さは、有利には０．０５μｍより小さくなる
までつや出しされる。このつや出し作業によって、前述
のように水分子を不都合に付着させる表面の吸着性は著
しく減少される。
【００２４】電極１４はダイヤフラム１１を完全に被覆
し、それによって接合時に、活性ろう付けはんだより成
るスペーサホルダ２０に接合される。そのために、電極
１４とは異なり、基板１２の電極１５は、スペーサホル
ダ２０と電気的に接続されないように取り付けられる。
電極１４，１５は、基板１２の電極１５において前記マ
スクを通って行われる前記スパッタリングによって取り
付けられる。
し、それによって接合時に、活性ろう付けはんだより成
るスペーサホルダ２０に接合される。そのために、電極
１４とは異なり、基板１２の電極１５は、スペーサホル
ダ２０と電気的に接続されないように取り付けられる。
電極１４，１５は、基板１２の電極１５において前記マ
スクを通って行われる前記スパッタリングによって取り
付けられる。
【００２５】基板１２にはさらに孔３が設けられてお
り、この孔２３は例えばあらかじめ圧粉体の段階(green
-compact phase）で形成される。孔２３は電極１５を貫
通して延びている。何故ならば室側の開口は電極１５の
スパッタリングによって閉鎖されないからである。これ
によって室１３は閉鎖されるのではなく、外部と接続さ
れている。これは相対圧力センサの基本的な前提であ
る。
り、この孔２３は例えばあらかじめ圧粉体の段階(green
-compact phase）で形成される。孔２３は電極１５を貫
通して延びている。何故ならば室側の開口は電極１５の
スパッタリングによって閉鎖されないからである。これ
によって室１３は閉鎖されるのではなく、外部と接続さ
れている。これは相対圧力センサの基本的な前提であ
る。
【００２６】前記アンダースパッタリング自体は、基板
１２のつや出しされた表面においても避けられないの
で、それぞれ完成された、接合された圧力センサ１０の
室１３は、孔２３を通して設けられた、疎水性の材料よ
り成る薄い層２４によって内側から覆われている。この
層２４は、図２には見やすさの理由により、電極１５に
よって覆われていない、基板１２の表面においてしか示
されていないが、層２４は、室１３のすべての内側を制
限する面を覆う。
１２のつや出しされた表面においても避けられないの
で、それぞれ完成された、接合された圧力センサ１０の
室１３は、孔２３を通して設けられた、疎水性の材料よ
り成る薄い層２４によって内側から覆われている。この
層２４は、図２には見やすさの理由により、電極１５に
よって覆われていない、基板１２の表面においてしか示
されていないが、層２４は、室１３のすべての内側を制
限する面を覆う。
【００２７】疎水性の層２４によって、特にアンダース
パッタリングによって前述のように生じる電極材料から
成るアイランドだけではなく、このアイランド間に存在
する基板１２の、つや出し後に残る荒さ及び微小亀裂を
備えた表面部分も、その都度の水の吸収に抗してパッシ
ベーション(passivate)されている。これによって、電
極面の前記のような増大は、前記の利点において記載し
た測定値が示すように、事実上完全に避けられる。
パッタリングによって前述のように生じる電極材料から
成るアイランドだけではなく、このアイランド間に存在
する基板１２の、つや出し後に残る荒さ及び微小亀裂を
備えた表面部分も、その都度の水の吸収に抗してパッシ
ベーション(passivate)されている。これによって、電
極面の前記のような増大は、前記の利点において記載し
た測定値が示すように、事実上完全に避けられる。
【００２８】図３には、概略的にコーティング装置９が
示されており、このコーティング装置９内で、圧力セン
サ１０の室１３は疎水性にされる。この段階の前に洗浄
は必要ではない。何故ならば圧力センサの表面は、前記
焼結プロセス及び接合−高真空プロセスに基づいて非常
にクリーン（清浄）だからである。これは疎水性の層２
４を良好に付着させるための理想的な前提条件である。
示されており、このコーティング装置９内で、圧力セン
サ１０の室１３は疎水性にされる。この段階の前に洗浄
は必要ではない。何故ならば圧力センサの表面は、前記
焼結プロセス及び接合−高真空プロセスに基づいて非常
にクリーン（清浄）だからである。これは疎水性の層２
４を良好に付着させるための理想的な前提条件である。
【００２９】クリーンな圧力センサ１０は、コーティン
グ装置９内にもたらされる。このコーティング装置９
は、外気に向かって開放する液体容器９１を有してお
り、この液体容器９１の下側に第１の弁９２が取り付け
られている。これによって大気圧ｐが液体容器９１内の
液体９３に働く。
グ装置９内にもたらされる。このコーティング装置９
は、外気に向かって開放する液体容器９１を有してお
り、この液体容器９１の下側に第１の弁９２が取り付け
られている。これによって大気圧ｐが液体容器９１内の
液体９３に働く。
【００３０】液体９３は、著しく湿っていて、高い蒸気
圧を有する溶剤内で強く希釈された含浸剤例えば弗素化
シロキサン又はメチルポリシロキサンをベースとしたシ
リコーン樹脂、シリコーン油又はパラフィン油である。
有利には含浸材と溶剤との混合比は、１：２０と１：１
００との間である。特にヘキサン中のメチルポリシロキ
サン樹脂の１％溶液が適している。
圧を有する溶剤内で強く希釈された含浸剤例えば弗素化
シロキサン又はメチルポリシロキサンをベースとしたシ
リコーン樹脂、シリコーン油又はパラフィン油である。
有利には含浸材と溶剤との混合比は、１：２０と１：１
００との間である。特にヘキサン中のメチルポリシロキ
サン樹脂の１％溶液が適している。
【００３１】弁９２の下側にはクリーンな圧力センサ１
０が、管９４の圧力センサ・収容室９４′内で液体９４
のための流れ狭窄部９５の上側に配置されている。管９
４は、液体９３のための収集タンク９６内に開口してい
て、この収集タンク９６は、第２の弁９７を介して、矢
印で示された真空ポンプに接続されている。
０が、管９４の圧力センサ・収容室９４′内で液体９４
のための流れ狭窄部９５の上側に配置されている。管９
４は、液体９３のための収集タンク９６内に開口してい
て、この収集タンク９６は、第２の弁９７を介して、矢
印で示された真空ポンプに接続されている。
【００３２】圧力センサ１０が満たされてから、弁９２
が閉鎖されて弁９７が開放され、真空ポンプがスイッチ
オンされ、それによって圧力センサ１０の室１３から、
この室１３内に存在する空気が取り除かれる。排気後に
弁９７が閉鎖されて、弁９２が開放される。
が閉鎖されて弁９７が開放され、真空ポンプがスイッチ
オンされ、それによって圧力センサ１０の室１３から、
この室１３内に存在する空気が取り除かれる。排気後に
弁９７が閉鎖されて、弁９２が開放される。
【００３３】それによって、大気圧ｐの作用下で液体９
３つまり含浸剤+溶剤がセンサ・収容室９４′内に流入
し、圧力センサ１０の室１３内に押しやられる。前もっ
て液体容器９１内に満たされた含浸剤+溶剤のすべての
量が圧力センサ・収容室９４′内に流入してから、弁９
７が開放される。短時間後に、圧力センサ・収容室９
４′内に大気圧が形成され、その結果、大気圧によっ
て、圧力センサ１０の室１３が含浸剤+溶剤によって押
圧される。
３つまり含浸剤+溶剤がセンサ・収容室９４′内に流入
し、圧力センサ１０の室１３内に押しやられる。前もっ
て液体容器９１内に満たされた含浸剤+溶剤のすべての
量が圧力センサ・収容室９４′内に流入してから、弁９
７が開放される。短時間後に、圧力センサ・収容室９
４′内に大気圧が形成され、その結果、大気圧によっ
て、圧力センサ１０の室１３が含浸剤+溶剤によって押
圧される。
【００３４】こうして含浸された圧力センサ１０が取り
出され、有利には室温つまり約２０℃で約２時間そのま
まにされるか、又は有利には約５分だけ第２の真空室内
にもたらされる。次いで溶剤が蒸発される。次いで圧力
センサが有利には約２００℃に加熱され、これによって
含浸剤が、室を制限する表面内にもたらされて、この表
面が疎水性にされる。
出され、有利には室温つまり約２０℃で約２時間そのま
まにされるか、又は有利には約５分だけ第２の真空室内
にもたらされる。次いで溶剤が蒸発される。次いで圧力
センサが有利には約２００℃に加熱され、これによって
含浸剤が、室を制限する表面内にもたらされて、この表
面が疎水性にされる。
【図１】圧力センサの平面図である。
【図２】図１のＡ−Ｂ線に沿った圧力センサの断面図で
ある。
ある。
【図３】圧力センサの室が疎水性にされる、コーティン
グ装置の概略図である。
グ装置の概略図である。
１０ 圧力センサ、 １１ ダイヤフラム、 １２ 基
板、 １３ 室、 １４，１５ 電極、 ２０ スペー
サホルダ、 ９１ 液体容器、 ９２ 第１の弁、 ９
３ 液体、 ９４ 管、 ９４′ 圧力センサ・収容
室、 ９５ 流れ狭窄部、 ９６ 収集タンク、 ９７
第２の弁
板、 １３ 室、 １４，１５ 電極、 ２０ スペー
サホルダ、 ９１ 液体容器、 ９２ 第１の弁、 ９
３ 液体、 ９４ 管、 ９４′ 圧力センサ・収容
室、 ９５ 流れ狭窄部、 ９６ 収集タンク、 ９７
第２の弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 594204055 Ｃｏｌｍａｒｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ６，Ｄ −79576Ｗｅｉｌ ａｍ Ｒｈｅｉｎ，Ｇ ｅｒｍａｎｙ
Claims (3)
- 【請求項１】 容量式のセラミック製の相対圧力センサ
（１０）において、 第１の電極（１４）が取付けられている表面を有するダ
イヤフラム（１１）と、基板（１２）とが設けられてお
り、該基板（１２）が、第１の表面から、この第１の表
面に向き合う第２の表面に基準空気をガイドするための
孔（２３）を有しており、 前記第１の表面がつや出しされていて、この第１の表面
に少なくとも１つの第２の電極（１５）が取り付けられ
ており、 前記基板と前記ダイヤフラム（１１）とが縁部におい
て、スペーサホルダ（２０）を用いて室（１３）を形成
しながら互いにはんだ付け又はろう付けされており、 前記室（１３）が、はんだ付け又はろう付け後に、前記
孔（２３）を通してもたらされた疎水性の材料より成る
層（２４）によって、内側から覆われている、 ことを特徴とする、容量式のセラミック製の相対圧力セ
ンサ。 - 【請求項２】 疎水性の材料が、弗素化シロキサン又は
メチルポリシロキサンをベースとしたシリコーン油、パ
ラフィン油、又はシリコーン樹脂である、請求項１記載
の相対圧力センサ。 - 【請求項３】 前記基板（１２）及びダイヤフラム（１
１）が、酸化アルミニウム−セラミックより成ってい
る、請求項１又は２記載の相対圧力センサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP99111580A EP1061351B1 (de) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | Kapazitiver keramischer Relativdruck-Sensor |
| EP99111580.9 | 1999-06-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001021430A true JP2001021430A (ja) | 2001-01-26 |
| JP3205327B2 JP3205327B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=8238361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000180449A Expired - Fee Related JP3205327B2 (ja) | 1999-06-15 | 2000-06-15 | 容量式のセラミック製の相対圧力センサ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1061351B1 (ja) |
| JP (1) | JP3205327B2 (ja) |
| CA (1) | CA2311569C (ja) |
| DE (1) | DE59906514D1 (ja) |
| DK (1) | DK1061351T3 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009522550A (ja) * | 2005-12-31 | 2009-06-11 | コーニング インコーポレイテッド | マイクロリアクターガラスダイヤフラムセンサ |
| EP2584332A1 (en) | 2011-10-19 | 2013-04-24 | Baumer Bourdon Haenni SAS | Pressure sensor |
| CN111693186A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-09-22 | 江苏大学 | 一种陶瓷电容式压力传感器电极的制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| DE10163567A1 (de) * | 2001-12-21 | 2003-07-17 | Endress & Hauser Gmbh & Co Kg | Drucksensor mit hydrophober Beschichtung |
| DE10326975A1 (de) | 2003-06-12 | 2005-01-20 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Drucksensor mit Feuchteschutz |
| DE102008043175A1 (de) | 2008-10-24 | 2010-04-29 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Relativdrucksensor |
| EP2463635B2 (de) | 2010-12-07 | 2016-01-06 | VEGA Grieshaber KG | Druckmesszelle |
| DE102010063065A1 (de) | 2010-12-14 | 2012-06-14 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Drucksensor und Verfahren zu dessen Herstellung+ |
| DE102010063723A1 (de) | 2010-12-21 | 2012-06-21 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Keramischer Drucksensor mit Überlastschutz |
| DE102014117706A1 (de) * | 2014-12-02 | 2016-06-02 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Kapazitiver Relativdrucksensor |
| EP3173760A1 (de) | 2015-11-30 | 2017-05-31 | VEGA Grieshaber KG | Relativdrucksensor |
| CN113884225A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-01-04 | 广州九思科技有限公司 | 一种瞬间响应的陶瓷电容压力传感器及其制作方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5050034A (en) * | 1990-01-22 | 1991-09-17 | Endress U. Hauser Gmbh U. Co. | Pressure sensor and method of manufacturing same |
| JP3384900B2 (ja) * | 1995-01-09 | 2003-03-10 | 長野計器株式会社 | 圧力センサ |
-
1999
- 1999-06-15 EP EP99111580A patent/EP1061351B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-15 DK DK99111580T patent/DK1061351T3/da active
- 1999-06-15 DE DE59906514T patent/DE59906514D1/de not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-06-14 CA CA 2311569 patent/CA2311569C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-06-15 JP JP2000180449A patent/JP3205327B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009522550A (ja) * | 2005-12-31 | 2009-06-11 | コーニング インコーポレイテッド | マイクロリアクターガラスダイヤフラムセンサ |
| EP2584332A1 (en) | 2011-10-19 | 2013-04-24 | Baumer Bourdon Haenni SAS | Pressure sensor |
| CN111693186A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-09-22 | 江苏大学 | 一种陶瓷电容式压力传感器电极的制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3205327B2 (ja) | 2001-09-04 |
| EP1061351A1 (de) | 2000-12-20 |
| DK1061351T3 (da) | 2003-11-03 |
| CA2311569C (en) | 2004-01-27 |
| CA2311569A1 (en) | 2000-12-15 |
| EP1061351B1 (de) | 2003-08-06 |
| DE59906514D1 (de) | 2003-09-11 |
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