JP2660247B2 - 圧力センサー - Google Patents
圧力センサーInfo
- Publication number
- JP2660247B2 JP2660247B2 JP62503473A JP50347387A JP2660247B2 JP 2660247 B2 JP2660247 B2 JP 2660247B2 JP 62503473 A JP62503473 A JP 62503473A JP 50347387 A JP50347387 A JP 50347387A JP 2660247 B2 JP2660247 B2 JP 2660247B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- rim
- stress
- layer
- separating means
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 75
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 42
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 31
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 26
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000006355 external stress Effects 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G01L19/14—Housings
- G01L19/145—Housings with stress relieving means
- G01L19/146—Housings with stress relieving means using flexible element between the transducer and the support
-
- 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
- G01L19/14—Housings
- G01L19/147—Details about the mounting of the sensor to support or covering means
-
- 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
- G01L9/0051—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Child & Adolescent Psychology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
この発明は、支持面上においてストレスまたはひずみ
によって影響されることなしに、偏向ダイアフラムタイ
プのセンサーを、支持面と物理的に接触して取付けるこ
とのできるストレス分離取付け部を有する圧力センサー
に関する。 （先行技術の説明） 先行技術においては、圧力を感知するための偏向ダイ
アフラムを有し、バッチ処理で形成することができるセ
ンサーを使用する種々のソリッドステート（固体）圧力
変化器が改善されてきた。半導体材料のような比較的剛
性の材料でソリッドステートセンサーが製造され、しか
もそれらが、支持面上に非弾性的に取付けられる取付け
面を有することを意味する“硬取付け”をされているこ
とが望ましい。 センサーに対して影響を与えるばかりでなく、さらに
は測定ダイアフラムにも望ましくないストレスを引き起
す、支持表面内の外部ひずみをできる限り少くするに当
っては、多くの困難性があった。 バッチ製造技術は、先行技術においても開示されてき
ており、半導体圧力変換器組立体（アセンブリ）を作る
のに望ましいものである。バッチ製造技術を使用するス
トレス分離部材の製造は、価格を安くし、より良い結果
を保証する。 （発明の要約） この発明は、変形を受ける支持面に非弾性的に、すな
わち“硬取付け”された圧力センサーに関する。この圧
力センサーは、ストレス分離層を有し、このストレス分
離層はダイアフラムを支持し、かつストレス分離層が取
付けられている支持面上のストレスで誘起されたひずみ
によって影響されない基準位置にダイアフラムを保持す
る。ひずみ分離層は、硬取付けされたセンサーにおい
て、センサー出力として通常あらわれる支持面のストレ
スまたはひずみによる誤差の量を減じ、このようにし
て、感知されている圧力に直接に関係する、より正確な
出力を与える。 種々の形態の圧力センサーが利用できるが、すべての
場合、細くて、ストレス分離層上に一体的に形成された
ネックと、周囲のリムとが使用されている。ストレス分
離層は、支持面に直かにセンサーを硬取付けするために
用いられる取付け面を有する。“板ばね”部分は、取付
け面と、その上にダイアフラムが支持される本体との間
のストレス分離エレメントを構成する。 ストレス分離層は、ネックをリムからひずみ的に分離
するためのひずみ分離スロットすなわち溝を備えること
ができる。ダイアフラムを支持する本体は偏向（振れ）
に抵抗する剛性ベース層がストレス分離層上に取付けら
れてから、ダイアフラムを支持する本体がその剛性ベー
ス層に取付けられる。 感知ダイアフラムにはまた、感知ダイアフラムの一方
の側に、室の排気ができるようなカバーカップが備えら
れることができる。そして、ダイアフラムの前記の側に
は基準圧力が与えられる。カップのベース壁は内側にく
ぼむことができ、これによって真空が基準圧力室内に維
持されていることを示す。 感知ダイアフラム上の感知エレメントは、公知の方法
で感知ダイアフラム上の適当な位置に形成された後、同
様に公知である適当な回路に接続されたストレンゲージ
抵抗とすることもできる。その代りに、ダイアフラムが
キャパシター板よりなり、このキャパシター板が第２の
キャパシター板から間隔をおいて配置され、ダイアフラ
ムの偏向（振れ）の関数として容量性出力を与えるもの
であってもよい。 （実施例） この発明のストレス分離層はバッチ製造技術を利用し
て作られる。シリコンウエーハーまたは層はストレス分
離の特徴を形成するように、従来の方法でエッチングさ
れ、それから適当な材料の付加的層と共にサンドイッチ
構造にしてセンサーを形成する。ウエーハーまたは層形
成後にそれらは個々のセンサーに切り分けられる。この
ようなバッチ製造技術が、一般には望ましい。 現在知られている処理技術は、ガラスや金属および、
シリコンや他の適当な半導体の様な半導体を、陽極ボン
ディングによるか、またはガラスフリットを有する材料
を用いるかのいずれかで一体に接合する能力を含んでい
る。適当なエポキシ樹脂その他の接着剤も用いることが
できる。無機接着剤は高性能センサーを作るのに好まし
い。材料層の接着を論ずるに当り、特定形態の接着に言
及する必要は必ずしもなく、上記の公知形態のものが含
まれている。 さらに、ダイアフラムの縁の周りに一体的なリムをつ
けて、シリコンウエーハー内に、より薄いダイアフラム
を形成することは、よく知られたエッチング技術を必要
とする。 エッチングまたはその他の既知の技術によって、この
ようなウエーハーに開口および開口部の周りのネック部
を形成することは、技術水準内で十分可能なことであ
る。 第１図には、シリコンウエーハー10が断片的に示され
ている。ストレス分離層15の外部輪郭は周囲線11で定め
られる。周囲線11は、センサーを作るために、必要な層
に仕上げられた後に、分離層がウエーハーから切り出さ
れる場所を示している。この正方形は、バッチ処理法に
おいて、種々の圧力センサーに使用される外形である。
第１および第２図に示す分離層は、例えば符号16の部分
で、１つの面をエッチングされ、中心から外側の周囲支
持リム18へひろがるうすい板ばね部17を形成する。 中心ポストすなわち突起19が、第２図に示すように、
層の下側に設けられており、大多数の用途の場合に、分
離層15の反対側にある凹部16にそれを通して圧力がかか
るのを可能とする開口20（第１図に、点線で示す）を有
するものである。第２図、第３図には開口20は示してな
いが、その他の図には示されている。 ポスト19と凹部16を形成し、さらにうすい板ばね部17
を形成するエッチング技術はよく知られていることろで
ある。 簡単な圧力センサーは、分離層15（開口20なしで）
と、支持面26上に分離層15を支持するための取付けポス
ト19とを利用することにより、第３図に符号25で示すよ
うに形成される。ポスト19の端の取付け面19Aは支持面2
6に接着される。圧力センサー25を形成するのに、ダイ
アフラム組立体すなわち本体27が、符号28で示すように
リム18に接着される。 ダイアフラム組立体27は、リム18と一線にならぶ外側
リム部分30上に縁が支持されている、うすい中心偏向ダ
イアフラム部分29を有する。うすいダイアフラム部分29
は、図示のように、その表面上に（拡散、蒸着、エッチ
ングその他のような半導体処理技術によって）形成され
たピエゾ抵抗ストレンゲージ抵抗32を有し、適当な接点
およびリード線33および34を抵抗32から取り出すことが
できる。 これらリード線は、ダイアフラム29の基準位置に対す
る振れを判定するための適当な回路に接続される。この
振れは、ダイアフラム部分に形成された抵抗32の抵抗値
に変化を引き起す。さらにダイアフラム組立体27は、薄
いダイアフラム部分29および周囲リム30を形成するため
に、選定した場所でシリコン、水晶、サファイアまたは
その他の適当な材料をエッチングして形成される。これ
らの層は線11に沿ってセンサーを切取る前に一体に接着
される。 ポストすなわち突起19には、第３図に示すように、そ
こを貫通する開口はない。したがって、凹部16とダイア
フラム部分29に向って開いている凹部によって形成され
る内室35は、排気されてダイアフラム29の一側に基準圧
力を与えることができる。ダイアフラム部29は、第３図
に示すように、その上表面にはたらく圧力または力（支
持された負荷のような）を感知できる。 板ばね部17はストレス分離をする単一板ばね型スプリ
ング（実際には、ベルヴィル:Belleville:スプリングに
似ている）を形成するので、ハウジング壁等であること
のできる支持面26の中のストレスはダイアフラム組立体
に伝達されず、かえってむしろダイアフラム組立体は面
26内のひずみによって誘導される負荷から絶縁されるこ
とになるであろう。 ここに用いられる“ひずみ”とは、もしも層15の全下
面が面26上に接触してそこに支持されている場合に、層
15に取付けられたセンサーのダイアフラムのストレスに
変化を招来するような、支持面26の外部負荷により誘導
された運動を意味する。 突起またはネック19はさらに、ストレスからダイアフ
ラムを絶縁するのに役立ち、板ばね部17はさらにこうい
う絶縁を助ける。ダイアフラム組立体27は、その縁で支
持された一体構成のダイアフラムを有する本体部を形成
する。そして出力は、ストレンゲージ抵抗32,32で感知
されるような、ダイアフラムの振れの関数として変化す
る。 第４図は、ストレス分離層15を利用する本発明のセン
サーの一実施例を示す。センサー組立体40は中間剛性ベ
ース層41に接着された分離層15を有する。この層41は、
ガラス製でもよい。発明のこの形態においては、ポスト
19は貫通口20を有し、圧力開口42が支持部体43に設けら
れている。ポスト19は支持部体43の支持面に固定的に、
かつ非弾性的に取付けられている。 分離層15のリム部分18はベース層41に接着される。ベ
ース層41には貫通開口44がある。符号25で示した組立体
と実際上同一構成であるダイアフラム組立体45が、ベー
ス層41の上表面に接着され、前記ダイアフラム組立体45
は周囲リム48と一体に形成されているうすいダイアフラ
ム部分47上に形成されたストレンゲージ抵抗46,46を有
する。ダイアフラム部分47は、開口42,20および44を通
って入って来た圧力の下で振れる（偏向する）のに十分
な、薄い部分を有する。 適当なリード線49がこのダイアフラム組立体45に付け
てあり、感知回路に信号を送る。 ストレス分離層15は、ポストすなわち突起19および、
支持面43内のひずみが取付けられたセンサー組立体の振
れを引き起させる時に振れる板ばね部17を備えている。
リム18に取付けられた剛性ベース層41は、その周辺近く
に分離層15を支持することにより、外部ストレスがダイ
アフラム47に伝えられないことを保証する。 開口42,20および44を通してダイアフラム47に作用す
る圧力はダイアフラムを振れさせる。この振れはひずみ
感知抵抗46に変化を生じさせてセンサー出力を発生させ
る。 第５図は本発明の別の実施例であるセンサーを示す。
第５図において、ストレス分離層15は、第４図に示した
分離層を上下ひっくり返したものであり、ストレス分離
層のリム部分18は、感知されるべき圧力の通路のための
貫通口51をも有する支持面50に接着された取付け面を構
成する表面を有する。 分離層15のリム18は周辺支持を形成し、板ばね部分17
は支持面51から一定間隔をおいて配置されると共に、リ
ム18を介して支持面50に対して支持されている。ポスト
すなわち突起19は貫通口20を有しており、第５図に示す
ように上方にのびていると共に、剛性ベース層54はポス
ト19の外部端取付け面19Aに接着されている。ベース層5
4はガラスでもよく、感知されるべき圧力用の中心開口5
5を有する。 ダイアフラム組立体45および27と本質的に類似に構成
されたダイアフラム組立体56はベース層54に接着された
外部リム57を有する。偏向ダイアフラム部58は、適当な
技術を用いてリム57と一体に形成された薄い部分であ
る。符号60のような適切なリード線が偏向感知ストレン
ゲージを適切な回路に接続する。 この発明のこの実施形態においては、偏向ダイアフラ
ム部分58は、選択的にその上に取付けられた表示カップ
61を備えている。表示カップ61は周囲壁62および、比較
的薄くて圧力印加時に振れる中心すなわちベース壁63を
有する。周囲壁62の縁が、例えば62Aでダイアフラム組
立体56の表面に接着された時、カップ61は密封室63Aを
形成する。 カップが真空中で所定位置に接着されると、カップ61
の上方のベース壁63は、第５図に点線で誇張して示して
あるように、大気圧によって下方に振られることにな
り、ベース63の底面に形成され、かつ壁62で囲まれた室
62Aに真空が存在することを表示する。この真空表示カ
ップ61は別個の部材であり、ダイアフラムのリム57上の
壁62によって支持されるので、センサー組立体をさらに
剛性化する傾向を有する。これは更に、ダイアフラムの
ストレス分離を助長する。 基準圧力もまた室63Aに確立され、偏向ダイアフラム
部58の取り囲まれた表面に作用するので、リム57によっ
て取囲まれ、ベース層54に関連して形成された感知室66
内の任意の圧力が、基準圧力に関して感知されることに
なる。ベース63がくぼんでいる（indented）ことが判る
時には、基準圧力が存在することが判定できる。 室66内の圧力（開口51を経て加えられる）によりダイ
アフラム部58に何らかの振れを生ずると、これはストレ
ンゲージ抵抗59とリード線60に接続された適当な回路に
よって感知される。リム18と支持面50の接触面は公知の
技術で接着されるので、支持面50に対する硬取付け（ha
rd mounting）ができる。リム18で支持される板ばね部1
7と、分離層15のポスト19とは、このようにして、支持
面50内のひずみによって引き起されたストレスを分離
し、感知ダイアフラム部58に作用することがないように
する。 第６〜９図には、バッチ製造法で製造され、本発明に
用いるのに好適なストレス分離層の更に他の変形例を示
す。これらは、先に述べたのと本質的に同じように作用
する分離層を具備しているが、これらは、感知ダイアフ
ラムから取付けポストすなわち突起をストレス分離する
ための、ばねまたはヒンジ部を形成するひずみ分離スリ
ットで実現される。 第６図には、分離層100の底面図が示される。それ
は、前述の様に、シリコンウェーハーから形成されてい
る。形成に当っては、適当な圧力開口102をもった突起1
01が、中心部に作られる。１対の一定間隔だけ離れて平
行な、分離溝すなわちスリットまたはスロット103が、
層100の表面に形成されて、層の端から端まで延びてい
る。 スロット103に垂直な方向に延びる、１対の交さする
スリットまたはスロット104が、さらに分離層の底面に
形成される。 ポスト101を囲む分離層の中心部（符号105で示す）を
分離するため、スロットは周囲分離スロットを形成す
る。ポストすなわち突起101は、分離層100のリム部107
から実質的に厚さを減じてあるスプリング・ヒンジ部分
106を通じてのみ、分離層の残りの部分に接続される
（第７図参照）。 第７図で、ポストすなわち突起101は下方にのびてい
る。ダイアフラム組立体すなわち本体110は、薄い偏向
ダイアフラム部111および一体構成のリム112を有する。
リム112は分離層100の周囲リム107に接着される。所望
ならば、適当な真空表示カップを、前に示したように、
このダイアフラム組立体すなわち本体上に設けることが
できる。 ダイアフラム組立体は、公知の方法でダイアフラムの
振れを感知するため、その上にストレンゲージピエゾ抵
抗113を備えている。適当なリード線114が抵抗113に接
続され、適当な感知回路に接続される。 ポスト101は取付け面102Aを有し、この面はひずみを
受けることのある適当な支持面115上に硬（非弾性的
に）取付けされる。しかし、ダイアフラム111内のひず
みで、誘導されたストレスは、ポストすなわち突起101
がダイアフラムにストレスを伝達しないように分離する
分離スロット103および104によって、ダイアフラム111
から分離される。せまい部分106は、ポスト101にとって
はスプリング・ヒンジの役目をし、ダイアフラムにスト
レスを伝達して抵抗113の値に影響を与えることなし
に、動くことができる。 第８図は、シリコンウエーハー製の分離層120よりな
り、中心ポストすなわち突起121を有する、ストレス分
離層のさらに別の変形例を示す。 突起121には、センサー組立体に圧力を導入するため
の開口122が、前と同じように形成される。第１の方向
にのびる、１対の一定間隔で配置した分離スロットまた
はスリット123が、ポストの２側面を決定し、第２の垂
直方向にのびる第２の対のスロットまたはスリット124
が、ポスト121の２つの反対側面を定めて、取り囲み溝1
25を形成する。 ポストの範囲を限定するスロット123および124は、エ
ッチングではじめに形成された突起の部分であるが、ス
ロットが作られる時に分離形成された４つの壁126を分
離形成する。スロットは、分離層がエッチングされた後
に、通常は鋸で切って作られる。ストレス分離層120が
支持面127上に取付けられる場合（第９図参照）、それ
は２つの領域で（すなわち、１つはポスト121の端面121
Aに直接に、またもう１つは周囲壁126の端上で）支持さ
れる。 分離スロット128がスロット123に平行に形成され、周
囲の方へ一定間隔をおいて配置されて分離層の外縁部を
更に分離することになる。スロット129はスロット124に
平行であり、スロット124から外方に間隔をおいて配置
される。スロット128および129は、突起121とリム部分1
35との間に、これらのスロット128および129で形成され
た可撓性のある、または間隔をおいた分離部を形成す
る。 偏向ダイアフラム131が圧力下で分離層に対して振れ
るように、ダイアフラム組立体130が、第９図のよう
に、分離層120上に取付けられるとき、支持面127内のど
んなひずみもダイアフラムから分離され、感知ダイアフ
ラム部の感知出力に実質的に影響を与えないようにな
る。 感知ダイアフラム組立体130にはリム132があり、これ
は分離層のリム135の上表面に接着されている。分離層
の外縁にある分離溝128および129は、第９図に示すよう
に、リム132のすぐ内側に位置されている。スロット
は、ストレス分離に必要な弾性すなわちスプリング効果
を与えるような、厚みの減ぜられた部分を形成する。 第６ないし第９図に示す切込み、（cuts）は鋸で行う
ことができるが、機械的な鋸作業の後に化学的エッチン
グを行なうことは、図示の切込みの底端での微小クラッ
クを除去するのに推奨できるかもしれない。第６ないし
第９図に開示した構造は、取付け用突起とダイアフラム
のリムの間にスプリング部を有しており、ひずみで誘起
されたストレスが伝わるのを減少させる。 リムは剛性に維持されるが、一方では、分離層用の支
持面とリムとの間では振れが許容される。 センサーは比較的小さく、バッチ製造技術を用いて、
200もの装置を３インチウエーハーから作り出すことが
できる。このウエーハーは感知ダイアフラム、およびも
しも所望ならば、ガラス中間層を提供するのに必要とさ
れる付加的層と積み重ねられ、またはサンドイッチにさ
れる。 図面の簡単な説明 第１図は代表的シリコンウエーハーの部分図であり、
その上にバッチ製造されたストレス分離層の輪郭を示す
平面図である。 第２図は第１図の線２−２に沿った断面図である。 第３図は分離層上に取付けられた感知ダイアフラム本
体を有するセンサーの断面図である。 第４図は本発明の一実施例を示す、センサー組立体の
断面図である。 第５図は、第４図とは上下を逆にし、この発明によっ
て作られたストレス分離層を用いる、他の実施例を示す
センサーの断面図である。 第６図は分離溝を含む代表的なストレス分離層の底面
図である。 第７図は第６図に示すストレス分離層を利用するセン
サーの断面図である。 第８図は、付加的な分離溝を有するストレス分離層の
底面図である。 第９図は、第８図に示されたストレス分離層の中心を
通して見た断面図である。 15……ストレス分離層、19……突起部分、41……剛性
部材層、45……ダイアフラム組立体
によって影響されることなしに、偏向ダイアフラムタイ
プのセンサーを、支持面と物理的に接触して取付けるこ
とのできるストレス分離取付け部を有する圧力センサー
に関する。 （先行技術の説明） 先行技術においては、圧力を感知するための偏向ダイ
アフラムを有し、バッチ処理で形成することができるセ
ンサーを使用する種々のソリッドステート（固体）圧力
変化器が改善されてきた。半導体材料のような比較的剛
性の材料でソリッドステートセンサーが製造され、しか
もそれらが、支持面上に非弾性的に取付けられる取付け
面を有することを意味する“硬取付け”をされているこ
とが望ましい。 センサーに対して影響を与えるばかりでなく、さらに
は測定ダイアフラムにも望ましくないストレスを引き起
す、支持表面内の外部ひずみをできる限り少くするに当
っては、多くの困難性があった。 バッチ製造技術は、先行技術においても開示されてき
ており、半導体圧力変換器組立体（アセンブリ）を作る
のに望ましいものである。バッチ製造技術を使用するス
トレス分離部材の製造は、価格を安くし、より良い結果
を保証する。 （発明の要約） この発明は、変形を受ける支持面に非弾性的に、すな
わち“硬取付け”された圧力センサーに関する。この圧
力センサーは、ストレス分離層を有し、このストレス分
離層はダイアフラムを支持し、かつストレス分離層が取
付けられている支持面上のストレスで誘起されたひずみ
によって影響されない基準位置にダイアフラムを保持す
る。ひずみ分離層は、硬取付けされたセンサーにおい
て、センサー出力として通常あらわれる支持面のストレ
スまたはひずみによる誤差の量を減じ、このようにし
て、感知されている圧力に直接に関係する、より正確な
出力を与える。 種々の形態の圧力センサーが利用できるが、すべての
場合、細くて、ストレス分離層上に一体的に形成された
ネックと、周囲のリムとが使用されている。ストレス分
離層は、支持面に直かにセンサーを硬取付けするために
用いられる取付け面を有する。“板ばね”部分は、取付
け面と、その上にダイアフラムが支持される本体との間
のストレス分離エレメントを構成する。 ストレス分離層は、ネックをリムからひずみ的に分離
するためのひずみ分離スロットすなわち溝を備えること
ができる。ダイアフラムを支持する本体は偏向（振れ）
に抵抗する剛性ベース層がストレス分離層上に取付けら
れてから、ダイアフラムを支持する本体がその剛性ベー
ス層に取付けられる。 感知ダイアフラムにはまた、感知ダイアフラムの一方
の側に、室の排気ができるようなカバーカップが備えら
れることができる。そして、ダイアフラムの前記の側に
は基準圧力が与えられる。カップのベース壁は内側にく
ぼむことができ、これによって真空が基準圧力室内に維
持されていることを示す。 感知ダイアフラム上の感知エレメントは、公知の方法
で感知ダイアフラム上の適当な位置に形成された後、同
様に公知である適当な回路に接続されたストレンゲージ
抵抗とすることもできる。その代りに、ダイアフラムが
キャパシター板よりなり、このキャパシター板が第２の
キャパシター板から間隔をおいて配置され、ダイアフラ
ムの偏向（振れ）の関数として容量性出力を与えるもの
であってもよい。 （実施例） この発明のストレス分離層はバッチ製造技術を利用し
て作られる。シリコンウエーハーまたは層はストレス分
離の特徴を形成するように、従来の方法でエッチングさ
れ、それから適当な材料の付加的層と共にサンドイッチ
構造にしてセンサーを形成する。ウエーハーまたは層形
成後にそれらは個々のセンサーに切り分けられる。この
ようなバッチ製造技術が、一般には望ましい。 現在知られている処理技術は、ガラスや金属および、
シリコンや他の適当な半導体の様な半導体を、陽極ボン
ディングによるか、またはガラスフリットを有する材料
を用いるかのいずれかで一体に接合する能力を含んでい
る。適当なエポキシ樹脂その他の接着剤も用いることが
できる。無機接着剤は高性能センサーを作るのに好まし
い。材料層の接着を論ずるに当り、特定形態の接着に言
及する必要は必ずしもなく、上記の公知形態のものが含
まれている。 さらに、ダイアフラムの縁の周りに一体的なリムをつ
けて、シリコンウエーハー内に、より薄いダイアフラム
を形成することは、よく知られたエッチング技術を必要
とする。 エッチングまたはその他の既知の技術によって、この
ようなウエーハーに開口および開口部の周りのネック部
を形成することは、技術水準内で十分可能なことであ
る。 第１図には、シリコンウエーハー10が断片的に示され
ている。ストレス分離層15の外部輪郭は周囲線11で定め
られる。周囲線11は、センサーを作るために、必要な層
に仕上げられた後に、分離層がウエーハーから切り出さ
れる場所を示している。この正方形は、バッチ処理法に
おいて、種々の圧力センサーに使用される外形である。
第１および第２図に示す分離層は、例えば符号16の部分
で、１つの面をエッチングされ、中心から外側の周囲支
持リム18へひろがるうすい板ばね部17を形成する。 中心ポストすなわち突起19が、第２図に示すように、
層の下側に設けられており、大多数の用途の場合に、分
離層15の反対側にある凹部16にそれを通して圧力がかか
るのを可能とする開口20（第１図に、点線で示す）を有
するものである。第２図、第３図には開口20は示してな
いが、その他の図には示されている。 ポスト19と凹部16を形成し、さらにうすい板ばね部17
を形成するエッチング技術はよく知られていることろで
ある。 簡単な圧力センサーは、分離層15（開口20なしで）
と、支持面26上に分離層15を支持するための取付けポス
ト19とを利用することにより、第３図に符号25で示すよ
うに形成される。ポスト19の端の取付け面19Aは支持面2
6に接着される。圧力センサー25を形成するのに、ダイ
アフラム組立体すなわち本体27が、符号28で示すように
リム18に接着される。 ダイアフラム組立体27は、リム18と一線にならぶ外側
リム部分30上に縁が支持されている、うすい中心偏向ダ
イアフラム部分29を有する。うすいダイアフラム部分29
は、図示のように、その表面上に（拡散、蒸着、エッチ
ングその他のような半導体処理技術によって）形成され
たピエゾ抵抗ストレンゲージ抵抗32を有し、適当な接点
およびリード線33および34を抵抗32から取り出すことが
できる。 これらリード線は、ダイアフラム29の基準位置に対す
る振れを判定するための適当な回路に接続される。この
振れは、ダイアフラム部分に形成された抵抗32の抵抗値
に変化を引き起す。さらにダイアフラム組立体27は、薄
いダイアフラム部分29および周囲リム30を形成するため
に、選定した場所でシリコン、水晶、サファイアまたは
その他の適当な材料をエッチングして形成される。これ
らの層は線11に沿ってセンサーを切取る前に一体に接着
される。 ポストすなわち突起19には、第３図に示すように、そ
こを貫通する開口はない。したがって、凹部16とダイア
フラム部分29に向って開いている凹部によって形成され
る内室35は、排気されてダイアフラム29の一側に基準圧
力を与えることができる。ダイアフラム部29は、第３図
に示すように、その上表面にはたらく圧力または力（支
持された負荷のような）を感知できる。 板ばね部17はストレス分離をする単一板ばね型スプリ
ング（実際には、ベルヴィル:Belleville:スプリングに
似ている）を形成するので、ハウジング壁等であること
のできる支持面26の中のストレスはダイアフラム組立体
に伝達されず、かえってむしろダイアフラム組立体は面
26内のひずみによって誘導される負荷から絶縁されるこ
とになるであろう。 ここに用いられる“ひずみ”とは、もしも層15の全下
面が面26上に接触してそこに支持されている場合に、層
15に取付けられたセンサーのダイアフラムのストレスに
変化を招来するような、支持面26の外部負荷により誘導
された運動を意味する。 突起またはネック19はさらに、ストレスからダイアフ
ラムを絶縁するのに役立ち、板ばね部17はさらにこうい
う絶縁を助ける。ダイアフラム組立体27は、その縁で支
持された一体構成のダイアフラムを有する本体部を形成
する。そして出力は、ストレンゲージ抵抗32,32で感知
されるような、ダイアフラムの振れの関数として変化す
る。 第４図は、ストレス分離層15を利用する本発明のセン
サーの一実施例を示す。センサー組立体40は中間剛性ベ
ース層41に接着された分離層15を有する。この層41は、
ガラス製でもよい。発明のこの形態においては、ポスト
19は貫通口20を有し、圧力開口42が支持部体43に設けら
れている。ポスト19は支持部体43の支持面に固定的に、
かつ非弾性的に取付けられている。 分離層15のリム部分18はベース層41に接着される。ベ
ース層41には貫通開口44がある。符号25で示した組立体
と実際上同一構成であるダイアフラム組立体45が、ベー
ス層41の上表面に接着され、前記ダイアフラム組立体45
は周囲リム48と一体に形成されているうすいダイアフラ
ム部分47上に形成されたストレンゲージ抵抗46,46を有
する。ダイアフラム部分47は、開口42,20および44を通
って入って来た圧力の下で振れる（偏向する）のに十分
な、薄い部分を有する。 適当なリード線49がこのダイアフラム組立体45に付け
てあり、感知回路に信号を送る。 ストレス分離層15は、ポストすなわち突起19および、
支持面43内のひずみが取付けられたセンサー組立体の振
れを引き起させる時に振れる板ばね部17を備えている。
リム18に取付けられた剛性ベース層41は、その周辺近く
に分離層15を支持することにより、外部ストレスがダイ
アフラム47に伝えられないことを保証する。 開口42,20および44を通してダイアフラム47に作用す
る圧力はダイアフラムを振れさせる。この振れはひずみ
感知抵抗46に変化を生じさせてセンサー出力を発生させ
る。 第５図は本発明の別の実施例であるセンサーを示す。
第５図において、ストレス分離層15は、第４図に示した
分離層を上下ひっくり返したものであり、ストレス分離
層のリム部分18は、感知されるべき圧力の通路のための
貫通口51をも有する支持面50に接着された取付け面を構
成する表面を有する。 分離層15のリム18は周辺支持を形成し、板ばね部分17
は支持面51から一定間隔をおいて配置されると共に、リ
ム18を介して支持面50に対して支持されている。ポスト
すなわち突起19は貫通口20を有しており、第５図に示す
ように上方にのびていると共に、剛性ベース層54はポス
ト19の外部端取付け面19Aに接着されている。ベース層5
4はガラスでもよく、感知されるべき圧力用の中心開口5
5を有する。 ダイアフラム組立体45および27と本質的に類似に構成
されたダイアフラム組立体56はベース層54に接着された
外部リム57を有する。偏向ダイアフラム部58は、適当な
技術を用いてリム57と一体に形成された薄い部分であ
る。符号60のような適切なリード線が偏向感知ストレン
ゲージを適切な回路に接続する。 この発明のこの実施形態においては、偏向ダイアフラ
ム部分58は、選択的にその上に取付けられた表示カップ
61を備えている。表示カップ61は周囲壁62および、比較
的薄くて圧力印加時に振れる中心すなわちベース壁63を
有する。周囲壁62の縁が、例えば62Aでダイアフラム組
立体56の表面に接着された時、カップ61は密封室63Aを
形成する。 カップが真空中で所定位置に接着されると、カップ61
の上方のベース壁63は、第５図に点線で誇張して示して
あるように、大気圧によって下方に振られることにな
り、ベース63の底面に形成され、かつ壁62で囲まれた室
62Aに真空が存在することを表示する。この真空表示カ
ップ61は別個の部材であり、ダイアフラムのリム57上の
壁62によって支持されるので、センサー組立体をさらに
剛性化する傾向を有する。これは更に、ダイアフラムの
ストレス分離を助長する。 基準圧力もまた室63Aに確立され、偏向ダイアフラム
部58の取り囲まれた表面に作用するので、リム57によっ
て取囲まれ、ベース層54に関連して形成された感知室66
内の任意の圧力が、基準圧力に関して感知されることに
なる。ベース63がくぼんでいる（indented）ことが判る
時には、基準圧力が存在することが判定できる。 室66内の圧力（開口51を経て加えられる）によりダイ
アフラム部58に何らかの振れを生ずると、これはストレ
ンゲージ抵抗59とリード線60に接続された適当な回路に
よって感知される。リム18と支持面50の接触面は公知の
技術で接着されるので、支持面50に対する硬取付け（ha
rd mounting）ができる。リム18で支持される板ばね部1
7と、分離層15のポスト19とは、このようにして、支持
面50内のひずみによって引き起されたストレスを分離
し、感知ダイアフラム部58に作用することがないように
する。 第６〜９図には、バッチ製造法で製造され、本発明に
用いるのに好適なストレス分離層の更に他の変形例を示
す。これらは、先に述べたのと本質的に同じように作用
する分離層を具備しているが、これらは、感知ダイアフ
ラムから取付けポストすなわち突起をストレス分離する
ための、ばねまたはヒンジ部を形成するひずみ分離スリ
ットで実現される。 第６図には、分離層100の底面図が示される。それ
は、前述の様に、シリコンウェーハーから形成されてい
る。形成に当っては、適当な圧力開口102をもった突起1
01が、中心部に作られる。１対の一定間隔だけ離れて平
行な、分離溝すなわちスリットまたはスロット103が、
層100の表面に形成されて、層の端から端まで延びてい
る。 スロット103に垂直な方向に延びる、１対の交さする
スリットまたはスロット104が、さらに分離層の底面に
形成される。 ポスト101を囲む分離層の中心部（符号105で示す）を
分離するため、スロットは周囲分離スロットを形成す
る。ポストすなわち突起101は、分離層100のリム部107
から実質的に厚さを減じてあるスプリング・ヒンジ部分
106を通じてのみ、分離層の残りの部分に接続される
（第７図参照）。 第７図で、ポストすなわち突起101は下方にのびてい
る。ダイアフラム組立体すなわち本体110は、薄い偏向
ダイアフラム部111および一体構成のリム112を有する。
リム112は分離層100の周囲リム107に接着される。所望
ならば、適当な真空表示カップを、前に示したように、
このダイアフラム組立体すなわち本体上に設けることが
できる。 ダイアフラム組立体は、公知の方法でダイアフラムの
振れを感知するため、その上にストレンゲージピエゾ抵
抗113を備えている。適当なリード線114が抵抗113に接
続され、適当な感知回路に接続される。 ポスト101は取付け面102Aを有し、この面はひずみを
受けることのある適当な支持面115上に硬（非弾性的
に）取付けされる。しかし、ダイアフラム111内のひず
みで、誘導されたストレスは、ポストすなわち突起101
がダイアフラムにストレスを伝達しないように分離する
分離スロット103および104によって、ダイアフラム111
から分離される。せまい部分106は、ポスト101にとって
はスプリング・ヒンジの役目をし、ダイアフラムにスト
レスを伝達して抵抗113の値に影響を与えることなし
に、動くことができる。 第８図は、シリコンウエーハー製の分離層120よりな
り、中心ポストすなわち突起121を有する、ストレス分
離層のさらに別の変形例を示す。 突起121には、センサー組立体に圧力を導入するため
の開口122が、前と同じように形成される。第１の方向
にのびる、１対の一定間隔で配置した分離スロットまた
はスリット123が、ポストの２側面を決定し、第２の垂
直方向にのびる第２の対のスロットまたはスリット124
が、ポスト121の２つの反対側面を定めて、取り囲み溝1
25を形成する。 ポストの範囲を限定するスロット123および124は、エ
ッチングではじめに形成された突起の部分であるが、ス
ロットが作られる時に分離形成された４つの壁126を分
離形成する。スロットは、分離層がエッチングされた後
に、通常は鋸で切って作られる。ストレス分離層120が
支持面127上に取付けられる場合（第９図参照）、それ
は２つの領域で（すなわち、１つはポスト121の端面121
Aに直接に、またもう１つは周囲壁126の端上で）支持さ
れる。 分離スロット128がスロット123に平行に形成され、周
囲の方へ一定間隔をおいて配置されて分離層の外縁部を
更に分離することになる。スロット129はスロット124に
平行であり、スロット124から外方に間隔をおいて配置
される。スロット128および129は、突起121とリム部分1
35との間に、これらのスロット128および129で形成され
た可撓性のある、または間隔をおいた分離部を形成す
る。 偏向ダイアフラム131が圧力下で分離層に対して振れ
るように、ダイアフラム組立体130が、第９図のよう
に、分離層120上に取付けられるとき、支持面127内のど
んなひずみもダイアフラムから分離され、感知ダイアフ
ラム部の感知出力に実質的に影響を与えないようにな
る。 感知ダイアフラム組立体130にはリム132があり、これ
は分離層のリム135の上表面に接着されている。分離層
の外縁にある分離溝128および129は、第９図に示すよう
に、リム132のすぐ内側に位置されている。スロット
は、ストレス分離に必要な弾性すなわちスプリング効果
を与えるような、厚みの減ぜられた部分を形成する。 第６ないし第９図に示す切込み、（cuts）は鋸で行う
ことができるが、機械的な鋸作業の後に化学的エッチン
グを行なうことは、図示の切込みの底端での微小クラッ
クを除去するのに推奨できるかもしれない。第６ないし
第９図に開示した構造は、取付け用突起とダイアフラム
のリムの間にスプリング部を有しており、ひずみで誘起
されたストレスが伝わるのを減少させる。 リムは剛性に維持されるが、一方では、分離層用の支
持面とリムとの間では振れが許容される。 センサーは比較的小さく、バッチ製造技術を用いて、
200もの装置を３インチウエーハーから作り出すことが
できる。このウエーハーは感知ダイアフラム、およびも
しも所望ならば、ガラス中間層を提供するのに必要とさ
れる付加的層と積み重ねられ、またはサンドイッチにさ
れる。 図面の簡単な説明 第１図は代表的シリコンウエーハーの部分図であり、
その上にバッチ製造されたストレス分離層の輪郭を示す
平面図である。 第２図は第１図の線２−２に沿った断面図である。 第３図は分離層上に取付けられた感知ダイアフラム本
体を有するセンサーの断面図である。 第４図は本発明の一実施例を示す、センサー組立体の
断面図である。 第５図は、第４図とは上下を逆にし、この発明によっ
て作られたストレス分離層を用いる、他の実施例を示す
センサーの断面図である。 第６図は分離溝を含む代表的なストレス分離層の底面
図である。 第７図は第６図に示すストレス分離層を利用するセン
サーの断面図である。 第８図は、付加的な分離溝を有するストレス分離層の
底面図である。 第９図は、第８図に示されたストレス分離層の中心を
通して見た断面図である。 15……ストレス分離層、19……突起部分、41……剛性
部材層、45……ダイアフラム組立体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ラフ，ジェイムズ
アメリカ合衆国，55369 ミネソタ州,
メープル グローブ，バークシャー ウ
エイ 7371
(72)発明者 シュールト，ジョン ピー
アメリカ合衆国，55344 ミネソタ州,
エデン プレイリー、ノッティンガム
トレイル 10158
(56)参考文献 特開 昭59−100833（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−217126（ＪＰ，Ａ)
実開 昭59−112133（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭52−13781（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭54−143275（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．支持部材への取付け面と、 剛性部材層と、 ダイアフラム部分および該ダイアフラム部分を前記剛性
部材層から一定間隔をおいて配置するための周囲リムを
有し、該ダイアフラム部分は該周囲リムによって前記剛
性部材層に取り付けられて支持されているダイアフラム
組立体と、 前記ダイアフラム部分の振れの関数として変化する出力
を発生する手段と、 ストレスが前記取付け面から前記ダイアフラム部分に伝
達されるのを防止するため、取付け面と剛性部材層との
間に介在されたストレスが分離手段とを具備し、 前記ストレス分離手段は、 前記ストレス分離手段の周囲に実質的に広がっているリ
ム部分、および該リム部分から該ストレス分離手段の中
心方向に向かって該リム部分の板面に平行に伸び、かつ
前記リム部分よりも肉厚を減少させて弾性的コンプライ
アンスを呈するようにしたスプリング部分を含むストレ
ス分離層と、 該ストレス分離手段の実質上中心に位置させ、前記スト
レス分離層の一方の面から突出するように前記スプリン
グ部分に接続された突起部分とからなり、 前記リム部分および突起部分の一方は前記取付け面を構
成し、前記リム部分および突起部分の他方に前記剛性部
材層が取付けられていることを特徴とする圧力センサ
ー。 ２．前記スプリング部分は、前記突起部分およびリム部
分の間に、前記突起部分の周囲を囲むように形成された
スロットを含むことを特徴とする請求の範囲１項記載の
圧力センサー。 ３．支持部材への取付け面と、 剛性部材層と、 ダイアフラム部分および該ダイアフラム部分を前記剛性
部材層から一定間隔をおいて配置するための周囲リムを
有し、該ダイアフラム部分は該周囲リムによって前記剛
性部材層に取り付けられて支持されているダイアフラム
組立体と、 前記ダイアフラム部分の振れの関数として変化する出力
を発生する手段と、 ストレスが前記取付け面から前記ダイアフラム部分に伝
達されるのを防止するため、取付け面と剛性部材層との
間に介在されたストレス分離手段と、 前記剛性部材層とは反対側の面上で前記ダイアフラム部
分上に配設され、前記ダイアフラム部分を支持している
前記リム部分と実質的に整列された周囲壁、および前記
ダイアフラム部分から一定間隔で置かれたベース壁を有
するカップ部材とを具備し、 前記ストレス分離手段は、 前記ストレス分離手段の周囲に実質的に広がっているリ
ム部分、および該リム部分から該ストレス分離手段の中
心方向に向かって該リム部分の板面に平行に伸び、かつ
前記リム部分よりも肉厚を減少させて弾性的コンプライ
アンスを呈するようにしたスプリング部分を含むストレ
ス分離層と、 該ストレス分離手段の実質上中心に位置させ、前記スト
レス分離層の一方の面から突出するように前記スプリン
グ部分に接続された突起部分とからなり、 前記リム部分および突起部分の一方は前記取付け面を構
成し、前記リム部分および突起部分の他方に前記剛性部
材層が取付けられていることを特徴とする圧力センサ
ー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/877,278 US4800758A (en) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | Pressure transducer with stress isolation for hard mounting |
| US877,278 | 1986-06-23 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9070907A Division JP2775430B2 (ja) | 1986-06-23 | 1997-03-10 | 真空表示装置付き圧力センサー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01503002A JPH01503002A (ja) | 1989-10-12 |
| JP2660247B2 true JP2660247B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=25369620
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62503473A Expired - Fee Related JP2660247B2 (ja) | 1986-06-23 | 1987-06-01 | 圧力センサー |
| JP9070907A Expired - Fee Related JP2775430B2 (ja) | 1986-06-23 | 1997-03-10 | 真空表示装置付き圧力センサー |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9070907A Expired - Fee Related JP2775430B2 (ja) | 1986-06-23 | 1997-03-10 | 真空表示装置付き圧力センサー |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4800758A (ja) |
| EP (1) | EP0311613B1 (ja) |
| JP (2) | JP2660247B2 (ja) |
| BR (1) | BR8707718A (ja) |
| CA (1) | CA1311365C (ja) |
| DE (1) | DE3772992D1 (ja) |
| IL (1) | IL82882A (ja) |
| WO (1) | WO1987007948A1 (ja) |
Families Citing this family (68)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2638524B1 (fr) * | 1988-10-27 | 1994-10-28 | Schlumberger Prospection | Capteur de pression utilisable dans les puits de petrole |
| DE3932618A1 (de) * | 1989-09-29 | 1991-04-18 | Fraunhofer Ges Forschung | Vorrichtung zur messung mechanischer kraefte und kraftwirkungen |
| US5094109A (en) * | 1990-12-06 | 1992-03-10 | Rosemount Inc. | Pressure transmitter with stress isolation depression |
| US5421956A (en) * | 1991-11-20 | 1995-06-06 | Nippondenso Co., Ltd. | Method of fabricating an integrated pressure sensor |
| DE4321804A1 (de) * | 1993-06-30 | 1995-01-12 | Ranco Inc | Verfahren zur Herstellung von Kleinbauelementen |
| US5483834A (en) * | 1993-09-20 | 1996-01-16 | Rosemount Inc. | Suspended diaphragm pressure sensor |
| US5424650A (en) * | 1993-09-24 | 1995-06-13 | Rosemont Inc. | Capacitive pressure sensor having circuitry for eliminating stray capacitance |
| DE69417247T2 (de) * | 1993-09-24 | 1999-07-08 | Rosemount Inc | Drucküberträger mit isoliermembran |
| US5520054A (en) * | 1994-03-29 | 1996-05-28 | Rosemount Inc. | Increased wall thickness for robust bond for micromachined sensor |
| US5731522A (en) * | 1997-03-14 | 1998-03-24 | Rosemount Inc. | Transmitter with isolation assembly for pressure sensor |
| US6484585B1 (en) | 1995-02-28 | 2002-11-26 | Rosemount Inc. | Pressure sensor for a pressure transmitter |
| US5637802A (en) * | 1995-02-28 | 1997-06-10 | Rosemount Inc. | Capacitive pressure sensor for a pressure transmitted where electric field emanates substantially from back sides of plates |
| US5587601A (en) * | 1995-06-05 | 1996-12-24 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Support structure for a semiconductor pressure transducer |
| US5665899A (en) * | 1996-02-23 | 1997-09-09 | Rosemount Inc. | Pressure sensor diagnostics in a process transmitter |
| US5763787A (en) * | 1996-09-05 | 1998-06-09 | Rosemont Inc. | Carrier assembly for fluid sensor |
| US6059254A (en) * | 1997-03-27 | 2000-05-09 | Rosemount Inc. | Process instrument mount |
| US5808205A (en) * | 1997-04-01 | 1998-09-15 | Rosemount Inc. | Eccentric capacitive pressure sensor |
| US6029525A (en) * | 1998-02-04 | 2000-02-29 | Mks Instruments, Inc. | Capacitive based pressure sensor design |
| US20020003274A1 (en) * | 1998-08-27 | 2002-01-10 | Janusz Bryzek | Piezoresistive sensor with epi-pocket isolation |
| US6006607A (en) * | 1998-08-31 | 1999-12-28 | Maxim Integrated Products, Inc. | Piezoresistive pressure sensor with sculpted diaphragm |
| DE19844808C1 (de) * | 1998-09-30 | 2000-04-20 | Bosch Gmbh Robert | Drucksensorvorrichtung |
| US6346742B1 (en) | 1998-11-12 | 2002-02-12 | Maxim Integrated Products, Inc. | Chip-scale packaged pressure sensor |
| US6351996B1 (en) | 1998-11-12 | 2002-03-05 | Maxim Integrated Products, Inc. | Hermetic packaging for semiconductor pressure sensors |
| US6229190B1 (en) | 1998-12-18 | 2001-05-08 | Maxim Integrated Products, Inc. | Compensated semiconductor pressure sensor |
| US6255728B1 (en) | 1999-01-15 | 2001-07-03 | Maxim Integrated Products, Inc. | Rigid encapsulation package for semiconductor devices |
| US6508129B1 (en) | 2000-01-06 | 2003-01-21 | Rosemount Inc. | Pressure sensor capsule with improved isolation |
| US6561038B2 (en) | 2000-01-06 | 2003-05-13 | Rosemount Inc. | Sensor with fluid isolation barrier |
| US6505516B1 (en) | 2000-01-06 | 2003-01-14 | Rosemount Inc. | Capacitive pressure sensing with moving dielectric |
| US6516671B2 (en) | 2000-01-06 | 2003-02-11 | Rosemount Inc. | Grain growth of electrical interconnection for microelectromechanical systems (MEMS) |
| US6520020B1 (en) | 2000-01-06 | 2003-02-18 | Rosemount Inc. | Method and apparatus for a direct bonded isolated pressure sensor |
| US6848316B2 (en) * | 2002-05-08 | 2005-02-01 | Rosemount Inc. | Pressure sensor assembly |
| US6768196B2 (en) * | 2002-09-04 | 2004-07-27 | Analog Devices, Inc. | Packaged microchip with isolation |
| US7166911B2 (en) | 2002-09-04 | 2007-01-23 | Analog Devices, Inc. | Packaged microchip with premolded-type package |
| US6946742B2 (en) * | 2002-12-19 | 2005-09-20 | Analog Devices, Inc. | Packaged microchip with isolator having selected modulus of elasticity |
| US20040041254A1 (en) * | 2002-09-04 | 2004-03-04 | Lewis Long | Packaged microchip |
| US20050056870A1 (en) * | 2002-12-19 | 2005-03-17 | Karpman Maurice S. | Stress sensitive microchip with premolded-type package |
| SE525538C2 (sv) * | 2003-07-18 | 2005-03-08 | Radi Medical Systems | Sensor- och styrtrådsanordning för intravaskulär mätning av fysiologiska variabler |
| AU2004202234B2 (en) * | 2003-07-18 | 2009-12-17 | St. Jude Medical Coordination Center Bvba | Sensor and guide wire assembly |
| DE10349540A1 (de) * | 2003-10-22 | 2005-05-25 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Halbleiterdrucksensor und Verfahren zu seiner Herstellung |
| FR2881224B1 (fr) * | 2005-01-21 | 2007-11-23 | Auxitrol Sa Sa | Ensemble de detection de la pression absolue d'un fluide |
| US20070013014A1 (en) * | 2005-05-03 | 2007-01-18 | Shuwen Guo | High temperature resistant solid state pressure sensor |
| US7622782B2 (en) * | 2005-08-24 | 2009-11-24 | General Electric Company | Pressure sensors and methods of making the same |
| US7661318B2 (en) * | 2006-02-27 | 2010-02-16 | Auxitrol S.A. | Stress isolated pressure sensing die, sensor assembly inluding said die and methods for manufacturing said die and said assembly |
| EP1826543B1 (en) * | 2006-02-27 | 2011-03-30 | Auxitrol S.A. | Stress isolated pressure sensing die |
| WO2008003051A2 (en) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | Analog Devices, Inc. | Stress mitigation in packaged microchips |
| US7694610B2 (en) * | 2007-06-27 | 2010-04-13 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Photo-multiplier tube removal tool |
| US7798010B2 (en) * | 2007-10-11 | 2010-09-21 | Honeywell International Inc. | Sensor geometry for improved package stress isolation |
| WO2009108230A1 (en) * | 2007-12-13 | 2009-09-03 | The Timken Company | Sensor module with stress isolated temperature compensation and method of manufacture |
| US8614491B2 (en) * | 2009-04-07 | 2013-12-24 | Honeywell International Inc. | Package interface plate for package isolation structures |
| DE102009046692A1 (de) * | 2009-11-13 | 2011-05-19 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Druck-Messeinrichtung |
| KR101918133B1 (ko) | 2011-01-31 | 2018-11-13 | 배 시스템즈 피엘시 | 고체 기재 상에 능동 요소를 실장하는 배열체 및 방법 |
| JP6051873B2 (ja) * | 2013-01-09 | 2016-12-27 | 株式会社デンソー | 物理量センサおよびその製造方法 |
| US9676614B2 (en) | 2013-02-01 | 2017-06-13 | Analog Devices, Inc. | MEMS device with stress relief structures |
| US10167189B2 (en) | 2014-09-30 | 2019-01-01 | Analog Devices, Inc. | Stress isolation platform for MEMS devices |
| US10131538B2 (en) | 2015-09-14 | 2018-11-20 | Analog Devices, Inc. | Mechanically isolated MEMS device |
| DE102016107856A1 (de) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Druckmesseinrichtung |
| US10481025B2 (en) | 2017-01-26 | 2019-11-19 | Rosemount Aerospace Inc. | Piezoresistive sensor with spring flexures for stress isolation |
| US11161733B2 (en) | 2017-05-08 | 2021-11-02 | Safran Colibrys Sa | Decoupling structure for accelerometer |
| US11153985B2 (en) * | 2017-06-29 | 2021-10-19 | Rosemount Inc. | Modular hybrid circuit packaging |
| DE102017127704A1 (de) | 2017-11-23 | 2019-05-23 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Druckmesseinrichtung |
| JP6810680B2 (ja) * | 2017-12-20 | 2021-01-06 | 株式会社鷺宮製作所 | 圧力センサ |
| US11371899B2 (en) | 2018-05-17 | 2022-06-28 | Rosemount Inc. | Measuring element with an extended permeation resistant layer |
| CN109738098A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-10 | 菲比蓝科技(深圳)有限公司 | 压力传感器及其形成方法 |
| US11417611B2 (en) | 2020-02-25 | 2022-08-16 | Analog Devices International Unlimited Company | Devices and methods for reducing stress on circuit components |
| US11981560B2 (en) | 2020-06-09 | 2024-05-14 | Analog Devices, Inc. | Stress-isolated MEMS device comprising substrate having cavity and method of manufacture |
| CN112082681B (zh) * | 2020-09-18 | 2021-11-23 | 重庆齿轮箱有限责任公司 | 一种风电主齿轮箱无应力安装方法 |
| US11607589B1 (en) | 2020-10-01 | 2023-03-21 | Mark E. Van Denend | Device for accurately measuring string bed stiffness in a racket |
| US11692895B2 (en) * | 2021-03-30 | 2023-07-04 | Rosemount Aerospace Inc. | Differential pressure sensor |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB189402006A (ja) * | ||||
| US3390579A (en) * | 1966-09-06 | 1968-07-02 | Bourns Inc | Over-pressure diaphragm protection |
| US4021766A (en) * | 1975-07-28 | 1977-05-03 | Aine Harry E | Solid state pressure transducer of the leaf spring type and batch method of making same |
| AU505804B2 (en) * | 1975-09-30 | 1979-12-06 | Tokyo Shibaura Electric Co. Suz | Pressure gauge |
| JPS5339191A (en) * | 1976-09-22 | 1978-04-10 | Hitachi Ltd | Structure of electrode for oxygen concentration detector |
| JPS5365089A (en) * | 1976-11-24 | 1978-06-10 | Toshiba Corp | Semiconductor pressure transducer |
| DE2709858B2 (de) * | 1977-03-07 | 1979-01-04 | Hebel Gasbetonwerk Gmbh, 8080 Emmering | Verfahren zur Herstellung von dampfgehärtetem Gasbeton |
| JPS6022638B2 (ja) * | 1977-06-24 | 1985-06-03 | 富士写真フイルム株式会社 | 記録材料 |
| JPS54131892A (en) * | 1978-04-05 | 1979-10-13 | Hitachi Ltd | Semiconductor pressure converter |
| US4454440A (en) * | 1978-12-22 | 1984-06-12 | United Technologies Corporation | Surface acoustic wave (SAW) pressure sensor structure |
| US4389895A (en) * | 1981-07-27 | 1983-06-28 | Rosemount Inc. | Capacitance pressure sensor |
| JPS58146827A (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-01 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体式圧力センサ |
| JPS59100833A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-11 | Shimadzu Corp | 半導体圧力センサ |
| US4527428A (en) * | 1982-12-30 | 1985-07-09 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor pressure transducer |
| DE3313259A1 (de) * | 1983-04-13 | 1984-10-25 | Ermeto Armaturen Gmbh, 4800 Bielefeld | Sensor |
| DE3313261A1 (de) * | 1983-04-13 | 1984-10-25 | Ermeto Armaturen Gmbh, 4800 Bielefeld | Sensor |
| JPS59217126A (ja) * | 1983-05-25 | 1984-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | 絶対圧形半導体圧力変換素子 |
| US4536820A (en) * | 1984-03-29 | 1985-08-20 | General Signal Corporation | Electrical feedthrough means for pressure transducer |
| DE3436440A1 (de) * | 1984-10-04 | 1986-04-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Halbleiter-messeinrichtung |
-
1986
- 1986-06-23 US US06/877,278 patent/US4800758A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-06-01 JP JP62503473A patent/JP2660247B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1987-06-01 BR BR8707718A patent/BR8707718A/pt not_active IP Right Cessation
- 1987-06-01 WO PCT/US1987/001265 patent/WO1987007948A1/en active IP Right Grant
- 1987-06-01 DE DE8787903811T patent/DE3772992D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-04 CA CA000538825A patent/CA1311365C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-06-15 IL IL82882A patent/IL82882A/xx not_active IP Right Cessation
- 1987-12-30 EP EP87903811A patent/EP0311613B1/en not_active Expired
-
1997
- 1997-03-10 JP JP9070907A patent/JP2775430B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1311365C (en) | 1992-12-15 |
| DE3772992D1 (de) | 1991-10-17 |
| IL82882A0 (en) | 1987-12-20 |
| IL82882A (en) | 1991-05-12 |
| JPH01503002A (ja) | 1989-10-12 |
| BR8707718A (pt) | 1989-08-15 |
| WO1987007948A1 (en) | 1987-12-30 |
| JP2775430B2 (ja) | 1998-07-16 |
| EP0311613A4 (en) | 1989-04-27 |
| EP0311613B1 (en) | 1991-09-11 |
| JPH102824A (ja) | 1998-01-06 |
| US4800758A (en) | 1989-01-31 |
| EP0311613A1 (en) | 1989-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2660247B2 (ja) | 圧力センサー | |
| CA1297701C (en) | Capacitance pressure sensor | |
| US6813956B2 (en) | Double stop structure for a pressure transducer | |
| US4454771A (en) | Load cell | |
| US7057247B2 (en) | Combined absolute differential transducer | |
| US4891985A (en) | Force sensor with attached mass | |
| EP0720731B1 (en) | Suspended diaphragm pressure sensor | |
| JP2503290B2 (ja) | 半導体圧力・差圧測定ダイヤフラム | |
| US4954925A (en) | Capacitive sensor with minimized dielectric drift | |
| US4852408A (en) | Stop for integrated circuit diaphragm | |
| WO1988001049A1 (en) | Media isolated differential pressure sensors | |
| WO1985005737A1 (en) | Semiconductor transducer | |
| EP0633459B1 (en) | Capacitive pressure transducer structure and method for manufacturing the same | |
| US4861420A (en) | Method of making a semiconductor transducer | |
| US4881056A (en) | Facedown-type semiconductor pressure sensor with spacer | |
| US3924322A (en) | Economical pressure transducer assemblies, methods of fabricating and mounting the same | |
| JPH11304615A (ja) | 圧力センサ | |
| JPH08114622A (ja) | フルモールド実装型加速度センサ | |
| JPH0412436Y2 (ja) | ||
| JPH06109570A (ja) | 半導体圧力センサ | |
| JPH08210935A (ja) | 圧力センサ | |
| CA1271049A (en) | Semiconductor transducer | |
| JPH06160416A (ja) | 加速度センサ | |
| JP2000009573A (ja) | 静電容量式圧力センサ | |
| JPH05281250A (ja) | 多次元半導体加速度センサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |