JP2686441B2 - 媒体分離形差圧センサ - Google Patents
媒体分離形差圧センサInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
1.発明の分野
本発明は、感知されるべき圧力流体または媒体から分
離された変換または感知素子および電気リードを持った
差圧センサに関するものである。 2.先行技術の説明 ダイヤフラムの表面上に配置された歪ゲージセンサを
形成する抵抗体を持った半導体ダイヤフラムが、低コス
トかつ高精度の圧力センサとして使用されている。感知
された圧力媒体は、通常は腐食性であるので、感知素
子、回路、および電気的接続部分を、圧力媒体と直接に
接触しないように分離または隔離することは、高信頼性
の動作にとって望ましいことである。 各種の分離配置方式が開発されているが、それらは、
別々の分離ダイヤフラム構成部分が取り付けられるセン
サハウジング内の、分離部分の構造に付加的なコストを
含ませている。分離を実現するための付加的なハウジン
グおよび付加的なダイヤフラムは、製造経費の増加をも
たらし、一方では、センサの精度の低下を生じさせるこ
とがある。 シリコンカバーを持ち、シリコンダイヤフラムを使用
し、さらにダイヤフラムの片側表面上に、拡散によって
レジスタを形成した圧電ブリッヂを持った、絶対圧力計
測用の小形圧力トランスジューサの例が、米国特許第4,
023,562号に示されている。本発明は、この一般形のセ
ンサの媒体分離を実現するための方法を開示している。 発明の概要 本発明は、ダイヤフラムの偏向を正確に計測するよう
な歪ゲージブリッヂを形成するように、例えば、拡散ま
たは薄い層の沈着によって、センサ手段が配設される偏
向ダイヤフラムを形成するために、シリコンまたは、そ
の他の適当な脆性材料を使用する差圧センサに関するも
のである。 ダイヤフラムアセンブリは、容易に取り付けられる、
圧力感知セルに形成され、センサ上の感知手段および電
気的導電体と、圧力媒体との直接接触が生じないよう
に、分離、絶縁を形成している。ダイヤフラム層内の感
知手段および導体の保護は、感知手段を有するダイヤフ
ラムの表面上を被覆する別体の分離ダイヤフラムを設け
ることによって達成される。 さらに、本発明は、加圧流体が圧力感知セルの両側か
ら加えられる時、電気的な接続（bond）配線および接点
パッドに対する媒体分離を実現している。その配列は、
その圧力感知セルが同平面の圧力口を持った平面状の取
付け面を持つことを可能にしている。そのため、感知セ
ルは、取付けベースまたは表面に、強（hard）取り付け
したり、弾力的に取り付けたりすることができる。 誤った出力信号を生じさせる原因になる、取付け表面
上の歪が感知ダイヤフラムに伝達されないように、本発
明の圧力感知セルと共に応力分離取付け手段を使用する
こともできる。 図面の簡単な説明 第１図は、媒体分離を説明するための差圧センサの平
面図である。 第２図は、第１図の２−２線で切断した断面図であ
る。 第３図は、圧電抵抗歪ゲージと、その上の電気接触パ
ッドを持ったダイヤフラム層の表面を示す平面図であ
り、第２図の３−３線で切断した図である。 第４図は、第２図の４−４線からみた平面図である。 第4A図は、ダイヤフラム構成部分上の歪ゲージ抵抗を
覆っている保護層を示すための、ダイヤフラム構成部分
の一部の部分拡大断面図である。 第５図は、本発明に従って製作したセンサセルの実施
例の断面図である。 第６図は、第５図の６−６線に沿う断面図である。 第７図は、媒体分離のもう一つの形を説明するための
圧力感知セルの中央部を通る断面図である。 第８図は、本発明に従って製作されて、一対のダイヤ
フラム構成部分を持つ圧力感知セルの中央部を通る断面
図である。 第９図は、第８図の９−９線上でみた平面図である。 第10図は、第８図に示されているものと類似である
が、取付けベース上に取付けられており、マニホルド構
成部分が被感知差圧を提供するようにされた圧力感知セ
ルの中央部断面図である。 第11図は、媒体分離のさらに違った形を説明するため
の、圧力感知セルの断面図である。 第12図は、ダイヤフラムの一方の上に配置された歪ゲ
ージ抵抗の媒体分離を形成するために、二つのダイヤフ
ラム部分の間に中間層を持った。本発明の変形例の断面
図である。 第13図は、第12図の13−13線から見た平面図である。 第14図は、本発明によって製作され、外側ハウジング
構成部分に取付けられた、変形圧力感知セルの断面図で
ある。 第15図は、簡明化のために、部分的に除去して、第14
図の15−15線からみた平面図である。 好ましい実施例の詳細な説明 まず第１〜第４図を参照して「媒体分離」の概念を説
明する。 第１図および第２図の、10で全体的に示されている圧
力感知セルは、11で部分的に示されているハウジング構
成部分に取り付けられて、第１の入力開口12および第２
の入力開口13を持っており、それらの各々は、圧力P1お
よびP2のそれぞれ別々の流体すなわち圧力媒体を通過さ
せる。圧力P1とP2の差が感知される。 感知セル10は、ガラスまたはシリコンのような脆性材
料から構成されているベース15を含んでおり、ベース15
は、開口すなわち通路12および13のそれぞれと整列して
貫通している通路16および19を、それぞれ持っている。 感知セル10はさらに、図示するように、リム21を持つ
ダイヤフラム構成部分20を含んでおり、より薄い中央偏
向ダイヤフラム構成部分22が、凹部または第２室23を形
成するように、エッチングやその他の方法によって製作
される。リム21は、他の部分よりもより大きい側面幅で
ある側面21Aを持っており、通路24が、このリムを通っ
てダイヤフラムの表面25に通じている。 カバー構成部分26は、その中に小さい凹部または第１
室27を持つようにエッチングされており、偏向ダイヤフ
ラム構成部材22の領域内の表面25に重なっており、チャ
ンバすなわち室を形成している。第３図の表面25は、図
から明らかに分かるように、その上に配置した圧電抵抗
素子30A−30Dを持っており、歪ゲージブリッヂを形成し
ている。 31A−31Dで示されている導電体は、表面25（第３図参
照）上に配置されて、表面25の片側に配置されている結
合用または接触用のパッド32A−32Dに接続されている。
これらのパッドはリム21の側面21Aと重なっている。空
洞またはチャンバ23は、例示の目的のために、第３図に
は点線で示している。 カバー構成部分26は、圧電抵抗歪ゲージ素子30A−30D
の周囲のラインに沿って、表面25に結合（フリットシー
ルによって行なうことが好ましい）されている周辺表面
28Aを持つリム部分28を持っている。表面28Aの結合は、
第１室27を外部から密封シールしており、表面25にリム
表面28Aを密封し、接続すなわち結合パッド32A−32Dに
近接したリム21の側面21A上で、リード31A−31Dと交さ
した部分を含んでいる。 抵抗体30A−30D、リード31A−31Dおよび結合パッド32
A−32Dは、例えば、ダイヤフラム構成部材22およびリム
21の上層に、それらを拡散または沈着することによっ
て、または、望むならば、真空蒸着やスパッタリングな
どによって、既知の方法で形成することができる。パッ
ド32A−32Dは、34A−34D（第１図）で示されている外部
結合配線を溶接できるように、高くもり上っている。 このように、取付け層15を使用することによって、圧
力感知セル10は、それぞれの室23および27に導く通路16
および19によって示されている共通面（coplanar）の圧
力入口（ポート）を持っている。表面35は、センサを取
り付けるのに便利な平面になっている。流体媒体が室23
および27内に存在するが、それは、金属結合または接触
パッド32A−32D、およびリード34A−34Dとはそれぞれ分
離、絶縁されている。 不活性部材の保護層は、第２図では、表面25上にある
太い線によってのみ示されているが、第4A図では、符号
29で拡大寸法で例示されている。この層は、室27内に形
成され、感知される腐食性流体から圧電抵抗歪ゲージ素
子30A−30Dを保護するために、表面25上に形成されてい
る。 前記の保護層は、例示されている順序で沈積配置され
たいくつかの薄い層の部材から構成できる。しかし、ダ
イヤフラム22の上部に拡散されているように示されてい
る抵抗体30Aのような、歪ゲージ抵抗体が、その後に続
く金属層によって短絡されることがないように、表面25
上の最初の層は、絶縁層でなければならない。 沈積層は、パリレン被覆、金、クロム、ポリシリコ
ン、窒化シリコン、二酸化シリコン、またはこれらの材
料の組み合せで製造される。さらに、特定の用途のため
の、保護層の材料の選択は、P1によって表示した圧力媒
体に含まれている不純物のタイプに依存する。 保護層29は、第4A図に示されているように、複数の個
別の材料の層から形成でき、いくつかのダイヤフラム構
成部22が単一のシリコン（またはその他の材料の）ウェ
ーハ上に形成される場合には、バッチプロセスによって
製造できる。ダイヤフラム構成部分22は、空洞23をエッ
チングすることによって形成される。 前にリストアップした保護材料（パリレン被覆を除い
て）を使用する時には、保護層を被着させない表面25上
の領域（接触パッド部）を、マスクすることができる。
その後に、層材料が表面25のマスクされない領域に沈着
される。リム表面28Aが沈着層の最上部に結合され、感
知構成部が圧力媒体から密封隔離される。表面25に対す
る保護層29の結合は表面28Aへの接着によって強めら
れ、圧力を加えられた状態でも、適切に一体性を保証す
るほど十分に丈夫である。保護層としての好ましい材料
は、絶縁体である非ドープ・ポリシリコンである。 パリレン被覆が、保護層として使用される時には、セ
ル10全体は、前に示したように形成される。絶縁、分離
のための保護層は、個々のセルが形成され、リム28を定
位置に結合した後に、付加される。パリレンの拡散は、
通路16および24を通して、既知の方法で実現できる。こ
のようにして、室27の内面全体が被覆され、パリレン被
覆層によって保護されている。 完全に分離、絶縁されたセンサが提供される。すなわ
ち、圧力媒体は、センサから隔離された回路にセンサ出
力を結合させる電気的感知構成部品すなわち導体に接触
しない。 第４図は、ガラスまたはシリコンであることのできる
基板層15を例示している。層20および26は、シリコンの
ような、類似の材料でできていることが好ましい。その
他の脆性材料が、これらの層として使用できる。第２図
から分るように、偏向ダイヤフラム構成部分22上での圧
力差が、ダイヤフラムの偏向を生じさせており、結果的
に、接点32Bおよび32Dに適当な励起電圧が印加された時
に、歪ゲージ抵抗体30A−30Dの抵抗値の変動を生じさせ
ることになる。 そのような抵抗値の変動は、接点パッド32Aおよび30C
での歪ゲージ抵抗体によって形成されたブリッヂからの
出力を発生させることになる。 接点パッドおよび接続配線は、圧力媒体から完全に分
離されているので、その圧力媒体の有害な悪影響は、腐
食が非常に有害である接点パッドおよび接続配線におい
ては避けられる。パッドおよび配線の絶縁、分離は、カ
バー層26のリム28によって示されているシリコンの比較
的厚い層があり、このために、これらの接点パッドおよ
び配線から圧力媒体を封止する結合材料の実質的な表面
領域があることによってもたらされる。 保護層29が接点パッド32A−32Dの領域上に延びている
場合には、この保護層29は、配線またはリード線34A−3
4Cを接続するために、エッチングするかまたはすり減ら
すことができる。 さらに、差圧センサの圧力入口ポートは、平面取付け
面35に沿って同平面になっている。表面35は、ハウジン
グまたはその他の支持部11に、層15を支持している。 圧力感知セル10は、前述したようなウェーハの形のダ
イヤフラム層21を持つことによって、バッチ処理で形成
することができる。同様に、カバー26もまたウェーハの
形であることができ、次に、その凹部をエッチングし、
ホールを形成し、抵抗体およびリードを付加し、保護層
を付加する。次に、それらをバッチ工程で結合して、多
くのセルを一度に形成することができる。層15が、ガラ
ス、シリコンまたは、その他の材料の層すなわちディス
クとして付加され、リム21が層15上の定位置に結合され
る。 バッチ処理において、カバー26を形成する層は、接点
パッド32A−32Dのすぐ上の材料が削除されるように構成
される。カバー26を形成する層は、接点パッドを支持し
ているリム部分21Aに２つの層が結合しないように、エ
ッチングされた部分、または切り目を入れた部分を持っ
ており、その場合、接点パッド上のカバー部片は、個々
のセンサセルが分離された時に、容易に分離されること
ができる。必要なホール（穴）は、製造工程中にエッチ
ングまたはレーザ穴あけ手法によって製造することがで
きる。 本発明の第１実施例が、第５図および第６図に示され
ている。第５図は、圧力感知セル40の横断面図である。 圧力感知セル40においても同様に、差圧が計測され
る。第１の偏向ダイヤフラム層41は、第２室43をエッチ
ングによって形成し、第1,2図の部分21Aに対応する、よ
り幅広のリム部分44Aを含むリム44を残しておくことに
よって、その上に偏向ダイヤフラム構成部分42を持つよ
うに形成されている。その結果、ダイヤフラム構成部分
42は、ダイヤフラム構成部分を囲むリム44によってエッ
ヂ支持されている。室43の形状は、おおむね長方形であ
る。 ダイヤフラム層41は、その表面45上に配置されている
圧電抵抗歪ゲージを持っており、これらは、すでに説明
したように拡散によって形成されることができる。表面
45はまた、接合（ボンディング）配線47が接続される接
点パッド46へ連らなる導体を支持する。本発明のこの形
態においては、第２の分離、密封ダイヤフラム第２すな
わち分離ダイヤフラム層48が設けられている。層48は表
面45に重なり、かつ、周辺にリム51を残すように、エッ
チングすることによって空洞すなわち第１室50を形成し
た非常に薄い中央部層49を持っている。 リム51は、接点パッド46が外部に露出している領域を
残すために、構成部分44Aほど幅が厚くない構成部分51A
を持っている。リム51は、第１図に示されたのと同様な
方法で露出されている接合または接点パッドを残してい
る。 リム構成部分44Aは、その中を貫通する通路53を持っ
ており、この通路は、リム構成部分51Aに形成されてい
る通路54と整列されている。カバー構成部分55が、室50
を閉塞するように、第２ダイヤフラム層51の上に形成さ
れている。カバー構成部分55は、その中央部に、非常に
浅い凹部を持っており、その周辺でリム51Aに結合さ
れ、密封されているリム56を形成する。 リム56は、通路54を閉塞しないように形成されてい
る。したがって、通路54は第１室50内に開口部を持ち、
通路53および54に通して供給された圧力P1が、分離ダイ
ヤフラム層48の薄いダイヤフラム49の上部表面に（図示
のように）作用する。 リム44の下部表面は、ガラスまたはシリコンから成る
剛体の基板層60に結合している。前記基板層60は、本発
明のこの実施例では、第１のダイヤフラム層41とは反対
の側に、支持または取付けボス61を形成するために、第
１のダイヤフラム層41に結合される前にエッチングされ
る。取付けボス61は、ハウジング63に支持されることの
できる取付け表面62を有している。取付け面62は、ハウ
ジング63から生じた応力を分離することができるよう
に、ダイヤフラム層41よりも小さい寸法になっている。 ハウジングまたは取付け構成部分63内の応力は、ハウ
ジング63内の負荷や歪によって、ダイヤフラム構成部分
42に応力（ストレス）を加え、誤出力を生じさせる傾向
にある。 通路65が、通路53および54と整列するように、ボス部
分61に形成されており、したがって、ハウジング63を通
って入力され、P1で示されている加圧流体が室50に導入
され、ダイヤフラム構成部分42の上側で、センサ素子の
上に位置している分離（アイソレーション）層49上に作
用する。 ボス61はまた、ハウジング63からの、圧力P2に加圧さ
れた流体源に開いている通路をも持っている。圧力P
2は、閉じた第２室43内で、ダイヤフラム構成部分の下
側に作用する。 同様にシリコンで作られた分離層49は、表面45上の抵
抗体を含む歪ゲージ構成部分が、分離層49および偏向ダ
イヤフラム構成部分42の結合アセンブリの歪中立軸（st
rainneutral axis）上に位置しないように、ダイヤフラ
ム部42よりも実質的に薄くされていることに注意する必
要がある。 偏向ダイヤフラム層41および分離層49は、それらが一
体となって偏向するように、表面45で、相互に完全にし
っかりと融合されるか、または結合されるかしている。
室50内の流体が接点パッド46またはリード、またはボン
ド配線47と接触しないように、表面45への結合がバリヤ
を形成しているので、層49は圧力媒体の分離層として使
用する。 第６図には、基板層60の外観および開口部66の形状が
示されており、図のようにエッチングされる。開口部65
は、レーザで開けた穴である。この図から、ボス構成部
分61は、基板層60の周辺または端縁部よりも実質的に小
さく、そのため、基板層60に結合されているダイヤフラ
ム層のリム44は、主に、その基板層のより薄い部分に支
持されていることが明らかである。このことは、ハウジ
ング63の取付け表面から、感知ダイヤフラム構成部分42
への応力の伝達を防ぐための、応力分離に役立ってい
る。 第７図は、応力分離目的のために、基板層がボスによ
って形成されている点以外は、第２図に示されているも
のと同じであり、媒体分離の概念を示している。 この例においては、基板層15が、薄い周辺部分または
突出部73、および支持ボス74を持つ基板層72で置換され
ている。 第８図は、本発明のもう一つの変形圧力感知セルを示
している。セル85は２層のダイヤフラム・アセンブリ86
をもっている。アセンブリ86の層は、前の例と同じよう
にシリコンから作られている。感知すなわち偏向ダイヤ
フラム層87は、中央のダイヤフラム構成部分89を取囲む
周辺リム88を持っている。分離ダイヤフラム層90は、リ
ム88と実質的に重なり合った、すなわちこれと整列され
たリム部分91および、より薄い中央部のダイヤフラム構
成部分92を持っている。 本発明のこの実施形態においては、分離ダイヤフラム
層90は、ダイヤフラム構成部分92を形成する室92Aを持
っており、またダイヤフラム構成部分89上の表面94に係
合する表面を持つ一体構成の中央部ボス93をも持ってい
る。したがって、分離ダイヤフラム層のダイヤフラム構
成部分92の上部表面95上に作用する圧力は、ダイヤフラ
ム構成部分92だけでなく、ダイヤフラム構成部分89にも
また偏向を生じさせる。ダイヤフラム構成部分92の運動
が、ボス93によって他方のダイヤフラム構成部分89へ伝
達される。ダイヤフラム構成部分89の下側表面に作用す
る圧力も同様に、ダイヤフラム構成部分92の偏向を生じ
させるであろう。 カバー構成部分98が、分離層の表面上に形成されてい
る。カバー98は、閉塞された第１室99を形成するよう
に、その中に浅い凹部を持っている。室99は、分離ダイ
ヤフラム層90のリム91の一部に形成されている圧力通路
100を覆うような大きさである。通路100は、偏向ダイヤ
フラム層87のリム88の下側部分のもう一つの通路101と
整列されている。 図示しているように、偏向ダイヤフラム層87は、ハウ
ジング105上に支持された取付け表面を持っている。ハ
ウジング105は、圧力源P1から連なる開口部106すなわち
圧力通路を持っている。圧力通路106は、圧力P1が室99
に導入され、分離ダイヤフラム層90の表面95上に作用す
るように、通路101および100と整列されている。 ハウジング105は、さらに、偏向ダイヤフラム層87の
ダイヤフラム構成部分89の下側に形成された空洞に開い
ている圧力通路107を持っている。通路107は、圧力源P2
に開いている。 ダイヤフラム構成部分89の表面94は、その上に配置さ
れた圧電抵抗歪ゲージ110を持つと共に、リム部分88上
に取付けられた接点パッド111に接続される適当な導電
体を持っている。接点パッド111は、分離ダイヤフラム
層90のリム91の外側にあるので、その接点パッドは、分
離ダイヤフラム層の表面95上に作用する圧力媒体P1から
分離、絶縁されている。適当な配線112が、結合または
接点パッドに接続されている。電気的接続部は、媒体か
ら完全に分離されている。 本発明のこの形態のもう一つの特徴は、第５図に示さ
れていることと似ており、圧電抵抗歪ゲージ110が、分
離ダイヤフラム層90などによって完全に媒体から分離さ
れており、さらに、接点パッドおよび配線の電気的接続
もまた、厚いリム91の外側にあることによって分離され
ている点である。 第10図は、本発明のさらに別の変形例を示している。
ここでは、第８図に示した偏向ダイヤフラム層および分
離ダイヤフラム層の配列を持った圧力感知セルがハウジ
ング105に直接ではなく、剛性の基板層に取り付けられ
ている。同図では、第８図と同じ部分は同じ符号で示さ
れている。 この実施例において、リム88の下側の偏向ダイヤフラ
ム層87、取付け表面115は、ガラス、シリコン、また
は、その他の適当な材料から作られた、剛性材料基板層
116上に直接に取付けられている。基板層116は、偏向ダ
イヤフラム層87用のリム部分88を支持する、より薄い端
縁部分115があるように、基板層の周辺よりも小さい大
きさのボス部分117を持っている。 本発明のこの形態においては、偏向ダイヤフラム層87
の表面が基板層116に結合されている。基板層116はさら
に、圧力P1用の通路121および圧力P2用の通路122を持つ
ハウジングまたは、支持部120上に取り付けられる。通
路121は、ボス構成部分117を通して延びている通路123
と整列されている。通路123は、リム88内の通路101と整
列されており、またこれは、通路100を通して第１室99
へ通じている。 通路122は、ボス構成部分117の通路124と整列されて
おり、ダイヤフラム構成部分89の下側の室89Aに通じて
いる。これは、ダイヤフラム構成部分89に結合している
分離ダイヤフラムの表面95に圧力P2を伝達し、圧力P1お
よびP2間の圧力差の関数として偏向を生じさせる。この
ように、基板層116は、第５図に示されている基板層60
と、その機能の面で類似している。 第11図も媒体分離の概念を示している。これは、ダイ
ヤフラム層がハウジングに直接取り付けられている点以
外は、第２図に示されているものと類似している。 ダイヤフラム構成部分20のリム部分21の下側の取付け
表面126は、圧力P1用の圧力通路128および圧力P2用の圧
力通路129を持つハウジング127の表面に結合されるか、
または直接に溶融されるかしている。 通路128は、リム21内の開口部すなわち通路24と整列
されており、室27に通じている。また通路129は、ダイ
ヤフラム構成部分22の下側に形成された室23へ通じてい
る。 第12図は、本発明のさらに他の変形例を示しており、
この場合においては、符号135で全体的に示している圧
力感知セルは、符号136および137で、それぞれ示した二
つの別々のハウジング部分の間に取り付けられる。本発
明のこの形式での圧力感知セル135もまた媒体分離を形
成しており、感知すなわち偏向ダイヤフラム層138を含
むダイヤフラムアセンブリ134を含んでいる。前記偏向
ダイヤフラム層138は、第２室139Aを形成するために、
ダイヤフラム構成部分139の周囲にリム140を備えてい
る。 ダイヤフラム構成部分139の表面上には圧電抵抗体歪
ゲージ141が配置されている。電気導体は、リム部分138
A上で、結合または接点パッドに、歪ゲージ抵抗体から
延びている。歪ゲージは、ダイヤフラム構成部分139の
表面143上に配置されている。 ダイヤフラムアセンブリ134は分離ダイヤフラム層145
を有し、この層145は、リム146および中央部の薄いダイ
ヤフラム構成部分147を含んでいる。中間のガラス周辺
リム149およびガラス製の中央ブロック150が、分離ダイ
ヤフラム層145および偏向ダイヤフラム層138の上部表面
の両者に結合されている。周辺リム149および分離ダイ
ヤフラム層145は、圧力媒体から、拡散歪ゲージ抵抗
体、結合または接点パッド、および電気的接続部を分離
するように形成されている。 中央ブロック150は、運動が一つのダイヤフラム構成
部分から他方へ伝達されるように、ダイヤフラム構成部
分147および139間に結合されている。リム149およびブ
ロック150は、バッチ処理で使用される一枚のガラス板
の一部であり、そのガラス板は、それが使用されない不
要部分を除去されたものである。 アセンブリの１つの方法においては、分離ダイヤフラ
ム層145が、偏向ダイヤフラム層138上に配置される前
に、リム149およびブロック150を含むガラス層に結合さ
れる。ガラス層は、分離ダイヤフラム層145に結合され
た後に、リム149および中央ブロック150が、定位置に残
るようにエッチングされることができる。 ハウジング構成部材136は、圧力源P1からダイヤフラ
ム構成部分139の下側の室139Aへ連通する圧力通路また
は開口部153を持っている。ハウジング構成部材137は、
感知歪ゲージ141の反対側にあるダイヤフラム構成部分1
47の１つの表面に、圧力源からの圧力P2を伝達する圧力
通路または開口部154を持っている。電気的接続部分お
よび歪ゲージ抵抗体は、圧力媒体から分離されている。 ガラスリム149および中央ブロック150の形状が第13図
に示されている。ダイヤフラム構成部分147および138
は、それらが一体的に偏向するように結合されている。
その偏向は、偏向ダイヤフラム138の分離された表面143
に拡散形成された歪ゲージを使用することによって感知
される。 第14図および15図は、本発明のもう１つの別の変形例
を示しており、圧力感知セル160は、中央のダイヤフラ
ム構成部分163および周辺支持リム164を持つ偏向ダイヤ
フラム層162を含むダイヤフラムアセンブリ161を備えて
いる。中央のダイヤフラム構成部分163には、歪ゲージ
およびリードが前記のように配置されており、接点パッ
ド166がそれらの端縁近くに取り付けられている表面165
を持っている。 ダイヤフラムアセンブリ161は、偏向ダイヤフラム層1
62のダイヤフラム構成部分163に重なり合って、これに
結合されている非常に薄い中央のダイヤフラム構成部分
17D、およびリム169を持つ分離ダイヤフラム層168を含
んでいる。ダイヤフラム構成部分17Dは、圧力媒体から
感知歪ゲージを分離し、ダイヤフラム構成部分163と共
に偏向する。 偏向ダイヤフラム層162のリム164の外側表面は、一方
では基板層174に結合される。前記基板層174は、リム16
4によって形成された室の中央部に連通する圧力通路175
を備えている。ダイヤフラム構成部分163は、基板層174
に面するように、その上に形成された過大圧停止構成部
分176を持っていることが分るであろう。 センサセル160は、２つのハウジング部180および181
の間に締付けて取り付けられており、これらのハウジン
グは、圧力P1およびP2を伝達するために、それぞれ通路
182および183を持っている。適当なＯリング184が、基
板層174に対するこれらの通路の開口部を封止するため
に使用されている。Ｏリング185は、ハウジング構成部1
81に対してリム169を封止するために使用される。 分離ダイヤフラム層168のダイヤフラム構成部分17Dは
偏向ダイヤフラム162のダイヤフラム構成部分163とは実
質的に異なった厚さであるので、ダイヤフラム構成部分
163の表面上の歪ゲージは、分離ダイヤフラム層および
偏向ダイヤフラム層のアセンブリの中性軸上には位置し
ないようになっている。歪ゲージは、したがって、ダイ
ヤフラムアセンブリ161の偏向量を示す出力を発生す
る。ダイヤフラム161の偏向は、圧力P1およびP2の差に
よって生じる。 本発明のすべての実施形態において、媒体分離手段と
して、偏向ダイヤフラム上に沈積されるような薄膜（Si
O2）ではなく分離ダイヤフラム層を用いるので、偏向ダ
イヤフラム上の感知手段や導線が上下両面で偏向および
分離ダイヤフラムによって完全に保護される。したがっ
て、腐食性流体に対するより完全な保護が実現される。 本発明を、好ましい実施例について記述しているが、
通常の専門知識を有する者が、本発明の精神と範囲から
はずれずに、形状および詳細における変形を実現できる
ことは明らかである。前述の好ましい実施例では、抵抗
性歪ゲージセンサが示されているが、容量形センサのよ
うなその他の感知手段を、そのダイヤフラム上に配置す
ることもできる。
離された変換または感知素子および電気リードを持った
差圧センサに関するものである。 2.先行技術の説明 ダイヤフラムの表面上に配置された歪ゲージセンサを
形成する抵抗体を持った半導体ダイヤフラムが、低コス
トかつ高精度の圧力センサとして使用されている。感知
された圧力媒体は、通常は腐食性であるので、感知素
子、回路、および電気的接続部分を、圧力媒体と直接に
接触しないように分離または隔離することは、高信頼性
の動作にとって望ましいことである。 各種の分離配置方式が開発されているが、それらは、
別々の分離ダイヤフラム構成部分が取り付けられるセン
サハウジング内の、分離部分の構造に付加的なコストを
含ませている。分離を実現するための付加的なハウジン
グおよび付加的なダイヤフラムは、製造経費の増加をも
たらし、一方では、センサの精度の低下を生じさせるこ
とがある。 シリコンカバーを持ち、シリコンダイヤフラムを使用
し、さらにダイヤフラムの片側表面上に、拡散によって
レジスタを形成した圧電ブリッヂを持った、絶対圧力計
測用の小形圧力トランスジューサの例が、米国特許第4,
023,562号に示されている。本発明は、この一般形のセ
ンサの媒体分離を実現するための方法を開示している。 発明の概要 本発明は、ダイヤフラムの偏向を正確に計測するよう
な歪ゲージブリッヂを形成するように、例えば、拡散ま
たは薄い層の沈着によって、センサ手段が配設される偏
向ダイヤフラムを形成するために、シリコンまたは、そ
の他の適当な脆性材料を使用する差圧センサに関するも
のである。 ダイヤフラムアセンブリは、容易に取り付けられる、
圧力感知セルに形成され、センサ上の感知手段および電
気的導電体と、圧力媒体との直接接触が生じないよう
に、分離、絶縁を形成している。ダイヤフラム層内の感
知手段および導体の保護は、感知手段を有するダイヤフ
ラムの表面上を被覆する別体の分離ダイヤフラムを設け
ることによって達成される。 さらに、本発明は、加圧流体が圧力感知セルの両側か
ら加えられる時、電気的な接続（bond）配線および接点
パッドに対する媒体分離を実現している。その配列は、
その圧力感知セルが同平面の圧力口を持った平面状の取
付け面を持つことを可能にしている。そのため、感知セ
ルは、取付けベースまたは表面に、強（hard）取り付け
したり、弾力的に取り付けたりすることができる。 誤った出力信号を生じさせる原因になる、取付け表面
上の歪が感知ダイヤフラムに伝達されないように、本発
明の圧力感知セルと共に応力分離取付け手段を使用する
こともできる。 図面の簡単な説明 第１図は、媒体分離を説明するための差圧センサの平
面図である。 第２図は、第１図の２−２線で切断した断面図であ
る。 第３図は、圧電抵抗歪ゲージと、その上の電気接触パ
ッドを持ったダイヤフラム層の表面を示す平面図であ
り、第２図の３−３線で切断した図である。 第４図は、第２図の４−４線からみた平面図である。 第4A図は、ダイヤフラム構成部分上の歪ゲージ抵抗を
覆っている保護層を示すための、ダイヤフラム構成部分
の一部の部分拡大断面図である。 第５図は、本発明に従って製作したセンサセルの実施
例の断面図である。 第６図は、第５図の６−６線に沿う断面図である。 第７図は、媒体分離のもう一つの形を説明するための
圧力感知セルの中央部を通る断面図である。 第８図は、本発明に従って製作されて、一対のダイヤ
フラム構成部分を持つ圧力感知セルの中央部を通る断面
図である。 第９図は、第８図の９−９線上でみた平面図である。 第10図は、第８図に示されているものと類似である
が、取付けベース上に取付けられており、マニホルド構
成部分が被感知差圧を提供するようにされた圧力感知セ
ルの中央部断面図である。 第11図は、媒体分離のさらに違った形を説明するため
の、圧力感知セルの断面図である。 第12図は、ダイヤフラムの一方の上に配置された歪ゲ
ージ抵抗の媒体分離を形成するために、二つのダイヤフ
ラム部分の間に中間層を持った。本発明の変形例の断面
図である。 第13図は、第12図の13−13線から見た平面図である。 第14図は、本発明によって製作され、外側ハウジング
構成部分に取付けられた、変形圧力感知セルの断面図で
ある。 第15図は、簡明化のために、部分的に除去して、第14
図の15−15線からみた平面図である。 好ましい実施例の詳細な説明 まず第１〜第４図を参照して「媒体分離」の概念を説
明する。 第１図および第２図の、10で全体的に示されている圧
力感知セルは、11で部分的に示されているハウジング構
成部分に取り付けられて、第１の入力開口12および第２
の入力開口13を持っており、それらの各々は、圧力P1お
よびP2のそれぞれ別々の流体すなわち圧力媒体を通過さ
せる。圧力P1とP2の差が感知される。 感知セル10は、ガラスまたはシリコンのような脆性材
料から構成されているベース15を含んでおり、ベース15
は、開口すなわち通路12および13のそれぞれと整列して
貫通している通路16および19を、それぞれ持っている。 感知セル10はさらに、図示するように、リム21を持つ
ダイヤフラム構成部分20を含んでおり、より薄い中央偏
向ダイヤフラム構成部分22が、凹部または第２室23を形
成するように、エッチングやその他の方法によって製作
される。リム21は、他の部分よりもより大きい側面幅で
ある側面21Aを持っており、通路24が、このリムを通っ
てダイヤフラムの表面25に通じている。 カバー構成部分26は、その中に小さい凹部または第１
室27を持つようにエッチングされており、偏向ダイヤフ
ラム構成部材22の領域内の表面25に重なっており、チャ
ンバすなわち室を形成している。第３図の表面25は、図
から明らかに分かるように、その上に配置した圧電抵抗
素子30A−30Dを持っており、歪ゲージブリッヂを形成し
ている。 31A−31Dで示されている導電体は、表面25（第３図参
照）上に配置されて、表面25の片側に配置されている結
合用または接触用のパッド32A−32Dに接続されている。
これらのパッドはリム21の側面21Aと重なっている。空
洞またはチャンバ23は、例示の目的のために、第３図に
は点線で示している。 カバー構成部分26は、圧電抵抗歪ゲージ素子30A−30D
の周囲のラインに沿って、表面25に結合（フリットシー
ルによって行なうことが好ましい）されている周辺表面
28Aを持つリム部分28を持っている。表面28Aの結合は、
第１室27を外部から密封シールしており、表面25にリム
表面28Aを密封し、接続すなわち結合パッド32A−32Dに
近接したリム21の側面21A上で、リード31A−31Dと交さ
した部分を含んでいる。 抵抗体30A−30D、リード31A−31Dおよび結合パッド32
A−32Dは、例えば、ダイヤフラム構成部材22およびリム
21の上層に、それらを拡散または沈着することによっ
て、または、望むならば、真空蒸着やスパッタリングな
どによって、既知の方法で形成することができる。パッ
ド32A−32Dは、34A−34D（第１図）で示されている外部
結合配線を溶接できるように、高くもり上っている。 このように、取付け層15を使用することによって、圧
力感知セル10は、それぞれの室23および27に導く通路16
および19によって示されている共通面（coplanar）の圧
力入口（ポート）を持っている。表面35は、センサを取
り付けるのに便利な平面になっている。流体媒体が室23
および27内に存在するが、それは、金属結合または接触
パッド32A−32D、およびリード34A−34Dとはそれぞれ分
離、絶縁されている。 不活性部材の保護層は、第２図では、表面25上にある
太い線によってのみ示されているが、第4A図では、符号
29で拡大寸法で例示されている。この層は、室27内に形
成され、感知される腐食性流体から圧電抵抗歪ゲージ素
子30A−30Dを保護するために、表面25上に形成されてい
る。 前記の保護層は、例示されている順序で沈積配置され
たいくつかの薄い層の部材から構成できる。しかし、ダ
イヤフラム22の上部に拡散されているように示されてい
る抵抗体30Aのような、歪ゲージ抵抗体が、その後に続
く金属層によって短絡されることがないように、表面25
上の最初の層は、絶縁層でなければならない。 沈積層は、パリレン被覆、金、クロム、ポリシリコ
ン、窒化シリコン、二酸化シリコン、またはこれらの材
料の組み合せで製造される。さらに、特定の用途のため
の、保護層の材料の選択は、P1によって表示した圧力媒
体に含まれている不純物のタイプに依存する。 保護層29は、第4A図に示されているように、複数の個
別の材料の層から形成でき、いくつかのダイヤフラム構
成部22が単一のシリコン（またはその他の材料の）ウェ
ーハ上に形成される場合には、バッチプロセスによって
製造できる。ダイヤフラム構成部分22は、空洞23をエッ
チングすることによって形成される。 前にリストアップした保護材料（パリレン被覆を除い
て）を使用する時には、保護層を被着させない表面25上
の領域（接触パッド部）を、マスクすることができる。
その後に、層材料が表面25のマスクされない領域に沈着
される。リム表面28Aが沈着層の最上部に結合され、感
知構成部が圧力媒体から密封隔離される。表面25に対す
る保護層29の結合は表面28Aへの接着によって強めら
れ、圧力を加えられた状態でも、適切に一体性を保証す
るほど十分に丈夫である。保護層としての好ましい材料
は、絶縁体である非ドープ・ポリシリコンである。 パリレン被覆が、保護層として使用される時には、セ
ル10全体は、前に示したように形成される。絶縁、分離
のための保護層は、個々のセルが形成され、リム28を定
位置に結合した後に、付加される。パリレンの拡散は、
通路16および24を通して、既知の方法で実現できる。こ
のようにして、室27の内面全体が被覆され、パリレン被
覆層によって保護されている。 完全に分離、絶縁されたセンサが提供される。すなわ
ち、圧力媒体は、センサから隔離された回路にセンサ出
力を結合させる電気的感知構成部品すなわち導体に接触
しない。 第４図は、ガラスまたはシリコンであることのできる
基板層15を例示している。層20および26は、シリコンの
ような、類似の材料でできていることが好ましい。その
他の脆性材料が、これらの層として使用できる。第２図
から分るように、偏向ダイヤフラム構成部分22上での圧
力差が、ダイヤフラムの偏向を生じさせており、結果的
に、接点32Bおよび32Dに適当な励起電圧が印加された時
に、歪ゲージ抵抗体30A−30Dの抵抗値の変動を生じさせ
ることになる。 そのような抵抗値の変動は、接点パッド32Aおよび30C
での歪ゲージ抵抗体によって形成されたブリッヂからの
出力を発生させることになる。 接点パッドおよび接続配線は、圧力媒体から完全に分
離されているので、その圧力媒体の有害な悪影響は、腐
食が非常に有害である接点パッドおよび接続配線におい
ては避けられる。パッドおよび配線の絶縁、分離は、カ
バー層26のリム28によって示されているシリコンの比較
的厚い層があり、このために、これらの接点パッドおよ
び配線から圧力媒体を封止する結合材料の実質的な表面
領域があることによってもたらされる。 保護層29が接点パッド32A−32Dの領域上に延びている
場合には、この保護層29は、配線またはリード線34A−3
4Cを接続するために、エッチングするかまたはすり減ら
すことができる。 さらに、差圧センサの圧力入口ポートは、平面取付け
面35に沿って同平面になっている。表面35は、ハウジン
グまたはその他の支持部11に、層15を支持している。 圧力感知セル10は、前述したようなウェーハの形のダ
イヤフラム層21を持つことによって、バッチ処理で形成
することができる。同様に、カバー26もまたウェーハの
形であることができ、次に、その凹部をエッチングし、
ホールを形成し、抵抗体およびリードを付加し、保護層
を付加する。次に、それらをバッチ工程で結合して、多
くのセルを一度に形成することができる。層15が、ガラ
ス、シリコンまたは、その他の材料の層すなわちディス
クとして付加され、リム21が層15上の定位置に結合され
る。 バッチ処理において、カバー26を形成する層は、接点
パッド32A−32Dのすぐ上の材料が削除されるように構成
される。カバー26を形成する層は、接点パッドを支持し
ているリム部分21Aに２つの層が結合しないように、エ
ッチングされた部分、または切り目を入れた部分を持っ
ており、その場合、接点パッド上のカバー部片は、個々
のセンサセルが分離された時に、容易に分離されること
ができる。必要なホール（穴）は、製造工程中にエッチ
ングまたはレーザ穴あけ手法によって製造することがで
きる。 本発明の第１実施例が、第５図および第６図に示され
ている。第５図は、圧力感知セル40の横断面図である。 圧力感知セル40においても同様に、差圧が計測され
る。第１の偏向ダイヤフラム層41は、第２室43をエッチ
ングによって形成し、第1,2図の部分21Aに対応する、よ
り幅広のリム部分44Aを含むリム44を残しておくことに
よって、その上に偏向ダイヤフラム構成部分42を持つよ
うに形成されている。その結果、ダイヤフラム構成部分
42は、ダイヤフラム構成部分を囲むリム44によってエッ
ヂ支持されている。室43の形状は、おおむね長方形であ
る。 ダイヤフラム層41は、その表面45上に配置されている
圧電抵抗歪ゲージを持っており、これらは、すでに説明
したように拡散によって形成されることができる。表面
45はまた、接合（ボンディング）配線47が接続される接
点パッド46へ連らなる導体を支持する。本発明のこの形
態においては、第２の分離、密封ダイヤフラム第２すな
わち分離ダイヤフラム層48が設けられている。層48は表
面45に重なり、かつ、周辺にリム51を残すように、エッ
チングすることによって空洞すなわち第１室50を形成し
た非常に薄い中央部層49を持っている。 リム51は、接点パッド46が外部に露出している領域を
残すために、構成部分44Aほど幅が厚くない構成部分51A
を持っている。リム51は、第１図に示されたのと同様な
方法で露出されている接合または接点パッドを残してい
る。 リム構成部分44Aは、その中を貫通する通路53を持っ
ており、この通路は、リム構成部分51Aに形成されてい
る通路54と整列されている。カバー構成部分55が、室50
を閉塞するように、第２ダイヤフラム層51の上に形成さ
れている。カバー構成部分55は、その中央部に、非常に
浅い凹部を持っており、その周辺でリム51Aに結合さ
れ、密封されているリム56を形成する。 リム56は、通路54を閉塞しないように形成されてい
る。したがって、通路54は第１室50内に開口部を持ち、
通路53および54に通して供給された圧力P1が、分離ダイ
ヤフラム層48の薄いダイヤフラム49の上部表面に（図示
のように）作用する。 リム44の下部表面は、ガラスまたはシリコンから成る
剛体の基板層60に結合している。前記基板層60は、本発
明のこの実施例では、第１のダイヤフラム層41とは反対
の側に、支持または取付けボス61を形成するために、第
１のダイヤフラム層41に結合される前にエッチングされ
る。取付けボス61は、ハウジング63に支持されることの
できる取付け表面62を有している。取付け面62は、ハウ
ジング63から生じた応力を分離することができるよう
に、ダイヤフラム層41よりも小さい寸法になっている。 ハウジングまたは取付け構成部分63内の応力は、ハウ
ジング63内の負荷や歪によって、ダイヤフラム構成部分
42に応力（ストレス）を加え、誤出力を生じさせる傾向
にある。 通路65が、通路53および54と整列するように、ボス部
分61に形成されており、したがって、ハウジング63を通
って入力され、P1で示されている加圧流体が室50に導入
され、ダイヤフラム構成部分42の上側で、センサ素子の
上に位置している分離（アイソレーション）層49上に作
用する。 ボス61はまた、ハウジング63からの、圧力P2に加圧さ
れた流体源に開いている通路をも持っている。圧力P
2は、閉じた第２室43内で、ダイヤフラム構成部分の下
側に作用する。 同様にシリコンで作られた分離層49は、表面45上の抵
抗体を含む歪ゲージ構成部分が、分離層49および偏向ダ
イヤフラム構成部分42の結合アセンブリの歪中立軸（st
rainneutral axis）上に位置しないように、ダイヤフラ
ム部42よりも実質的に薄くされていることに注意する必
要がある。 偏向ダイヤフラム層41および分離層49は、それらが一
体となって偏向するように、表面45で、相互に完全にし
っかりと融合されるか、または結合されるかしている。
室50内の流体が接点パッド46またはリード、またはボン
ド配線47と接触しないように、表面45への結合がバリヤ
を形成しているので、層49は圧力媒体の分離層として使
用する。 第６図には、基板層60の外観および開口部66の形状が
示されており、図のようにエッチングされる。開口部65
は、レーザで開けた穴である。この図から、ボス構成部
分61は、基板層60の周辺または端縁部よりも実質的に小
さく、そのため、基板層60に結合されているダイヤフラ
ム層のリム44は、主に、その基板層のより薄い部分に支
持されていることが明らかである。このことは、ハウジ
ング63の取付け表面から、感知ダイヤフラム構成部分42
への応力の伝達を防ぐための、応力分離に役立ってい
る。 第７図は、応力分離目的のために、基板層がボスによ
って形成されている点以外は、第２図に示されているも
のと同じであり、媒体分離の概念を示している。 この例においては、基板層15が、薄い周辺部分または
突出部73、および支持ボス74を持つ基板層72で置換され
ている。 第８図は、本発明のもう一つの変形圧力感知セルを示
している。セル85は２層のダイヤフラム・アセンブリ86
をもっている。アセンブリ86の層は、前の例と同じよう
にシリコンから作られている。感知すなわち偏向ダイヤ
フラム層87は、中央のダイヤフラム構成部分89を取囲む
周辺リム88を持っている。分離ダイヤフラム層90は、リ
ム88と実質的に重なり合った、すなわちこれと整列され
たリム部分91および、より薄い中央部のダイヤフラム構
成部分92を持っている。 本発明のこの実施形態においては、分離ダイヤフラム
層90は、ダイヤフラム構成部分92を形成する室92Aを持
っており、またダイヤフラム構成部分89上の表面94に係
合する表面を持つ一体構成の中央部ボス93をも持ってい
る。したがって、分離ダイヤフラム層のダイヤフラム構
成部分92の上部表面95上に作用する圧力は、ダイヤフラ
ム構成部分92だけでなく、ダイヤフラム構成部分89にも
また偏向を生じさせる。ダイヤフラム構成部分92の運動
が、ボス93によって他方のダイヤフラム構成部分89へ伝
達される。ダイヤフラム構成部分89の下側表面に作用す
る圧力も同様に、ダイヤフラム構成部分92の偏向を生じ
させるであろう。 カバー構成部分98が、分離層の表面上に形成されてい
る。カバー98は、閉塞された第１室99を形成するよう
に、その中に浅い凹部を持っている。室99は、分離ダイ
ヤフラム層90のリム91の一部に形成されている圧力通路
100を覆うような大きさである。通路100は、偏向ダイヤ
フラム層87のリム88の下側部分のもう一つの通路101と
整列されている。 図示しているように、偏向ダイヤフラム層87は、ハウ
ジング105上に支持された取付け表面を持っている。ハ
ウジング105は、圧力源P1から連なる開口部106すなわち
圧力通路を持っている。圧力通路106は、圧力P1が室99
に導入され、分離ダイヤフラム層90の表面95上に作用す
るように、通路101および100と整列されている。 ハウジング105は、さらに、偏向ダイヤフラム層87の
ダイヤフラム構成部分89の下側に形成された空洞に開い
ている圧力通路107を持っている。通路107は、圧力源P2
に開いている。 ダイヤフラム構成部分89の表面94は、その上に配置さ
れた圧電抵抗歪ゲージ110を持つと共に、リム部分88上
に取付けられた接点パッド111に接続される適当な導電
体を持っている。接点パッド111は、分離ダイヤフラム
層90のリム91の外側にあるので、その接点パッドは、分
離ダイヤフラム層の表面95上に作用する圧力媒体P1から
分離、絶縁されている。適当な配線112が、結合または
接点パッドに接続されている。電気的接続部は、媒体か
ら完全に分離されている。 本発明のこの形態のもう一つの特徴は、第５図に示さ
れていることと似ており、圧電抵抗歪ゲージ110が、分
離ダイヤフラム層90などによって完全に媒体から分離さ
れており、さらに、接点パッドおよび配線の電気的接続
もまた、厚いリム91の外側にあることによって分離され
ている点である。 第10図は、本発明のさらに別の変形例を示している。
ここでは、第８図に示した偏向ダイヤフラム層および分
離ダイヤフラム層の配列を持った圧力感知セルがハウジ
ング105に直接ではなく、剛性の基板層に取り付けられ
ている。同図では、第８図と同じ部分は同じ符号で示さ
れている。 この実施例において、リム88の下側の偏向ダイヤフラ
ム層87、取付け表面115は、ガラス、シリコン、また
は、その他の適当な材料から作られた、剛性材料基板層
116上に直接に取付けられている。基板層116は、偏向ダ
イヤフラム層87用のリム部分88を支持する、より薄い端
縁部分115があるように、基板層の周辺よりも小さい大
きさのボス部分117を持っている。 本発明のこの形態においては、偏向ダイヤフラム層87
の表面が基板層116に結合されている。基板層116はさら
に、圧力P1用の通路121および圧力P2用の通路122を持つ
ハウジングまたは、支持部120上に取り付けられる。通
路121は、ボス構成部分117を通して延びている通路123
と整列されている。通路123は、リム88内の通路101と整
列されており、またこれは、通路100を通して第１室99
へ通じている。 通路122は、ボス構成部分117の通路124と整列されて
おり、ダイヤフラム構成部分89の下側の室89Aに通じて
いる。これは、ダイヤフラム構成部分89に結合している
分離ダイヤフラムの表面95に圧力P2を伝達し、圧力P1お
よびP2間の圧力差の関数として偏向を生じさせる。この
ように、基板層116は、第５図に示されている基板層60
と、その機能の面で類似している。 第11図も媒体分離の概念を示している。これは、ダイ
ヤフラム層がハウジングに直接取り付けられている点以
外は、第２図に示されているものと類似している。 ダイヤフラム構成部分20のリム部分21の下側の取付け
表面126は、圧力P1用の圧力通路128および圧力P2用の圧
力通路129を持つハウジング127の表面に結合されるか、
または直接に溶融されるかしている。 通路128は、リム21内の開口部すなわち通路24と整列
されており、室27に通じている。また通路129は、ダイ
ヤフラム構成部分22の下側に形成された室23へ通じてい
る。 第12図は、本発明のさらに他の変形例を示しており、
この場合においては、符号135で全体的に示している圧
力感知セルは、符号136および137で、それぞれ示した二
つの別々のハウジング部分の間に取り付けられる。本発
明のこの形式での圧力感知セル135もまた媒体分離を形
成しており、感知すなわち偏向ダイヤフラム層138を含
むダイヤフラムアセンブリ134を含んでいる。前記偏向
ダイヤフラム層138は、第２室139Aを形成するために、
ダイヤフラム構成部分139の周囲にリム140を備えてい
る。 ダイヤフラム構成部分139の表面上には圧電抵抗体歪
ゲージ141が配置されている。電気導体は、リム部分138
A上で、結合または接点パッドに、歪ゲージ抵抗体から
延びている。歪ゲージは、ダイヤフラム構成部分139の
表面143上に配置されている。 ダイヤフラムアセンブリ134は分離ダイヤフラム層145
を有し、この層145は、リム146および中央部の薄いダイ
ヤフラム構成部分147を含んでいる。中間のガラス周辺
リム149およびガラス製の中央ブロック150が、分離ダイ
ヤフラム層145および偏向ダイヤフラム層138の上部表面
の両者に結合されている。周辺リム149および分離ダイ
ヤフラム層145は、圧力媒体から、拡散歪ゲージ抵抗
体、結合または接点パッド、および電気的接続部を分離
するように形成されている。 中央ブロック150は、運動が一つのダイヤフラム構成
部分から他方へ伝達されるように、ダイヤフラム構成部
分147および139間に結合されている。リム149およびブ
ロック150は、バッチ処理で使用される一枚のガラス板
の一部であり、そのガラス板は、それが使用されない不
要部分を除去されたものである。 アセンブリの１つの方法においては、分離ダイヤフラ
ム層145が、偏向ダイヤフラム層138上に配置される前
に、リム149およびブロック150を含むガラス層に結合さ
れる。ガラス層は、分離ダイヤフラム層145に結合され
た後に、リム149および中央ブロック150が、定位置に残
るようにエッチングされることができる。 ハウジング構成部材136は、圧力源P1からダイヤフラ
ム構成部分139の下側の室139Aへ連通する圧力通路また
は開口部153を持っている。ハウジング構成部材137は、
感知歪ゲージ141の反対側にあるダイヤフラム構成部分1
47の１つの表面に、圧力源からの圧力P2を伝達する圧力
通路または開口部154を持っている。電気的接続部分お
よび歪ゲージ抵抗体は、圧力媒体から分離されている。 ガラスリム149および中央ブロック150の形状が第13図
に示されている。ダイヤフラム構成部分147および138
は、それらが一体的に偏向するように結合されている。
その偏向は、偏向ダイヤフラム138の分離された表面143
に拡散形成された歪ゲージを使用することによって感知
される。 第14図および15図は、本発明のもう１つの別の変形例
を示しており、圧力感知セル160は、中央のダイヤフラ
ム構成部分163および周辺支持リム164を持つ偏向ダイヤ
フラム層162を含むダイヤフラムアセンブリ161を備えて
いる。中央のダイヤフラム構成部分163には、歪ゲージ
およびリードが前記のように配置されており、接点パッ
ド166がそれらの端縁近くに取り付けられている表面165
を持っている。 ダイヤフラムアセンブリ161は、偏向ダイヤフラム層1
62のダイヤフラム構成部分163に重なり合って、これに
結合されている非常に薄い中央のダイヤフラム構成部分
17D、およびリム169を持つ分離ダイヤフラム層168を含
んでいる。ダイヤフラム構成部分17Dは、圧力媒体から
感知歪ゲージを分離し、ダイヤフラム構成部分163と共
に偏向する。 偏向ダイヤフラム層162のリム164の外側表面は、一方
では基板層174に結合される。前記基板層174は、リム16
4によって形成された室の中央部に連通する圧力通路175
を備えている。ダイヤフラム構成部分163は、基板層174
に面するように、その上に形成された過大圧停止構成部
分176を持っていることが分るであろう。 センサセル160は、２つのハウジング部180および181
の間に締付けて取り付けられており、これらのハウジン
グは、圧力P1およびP2を伝達するために、それぞれ通路
182および183を持っている。適当なＯリング184が、基
板層174に対するこれらの通路の開口部を封止するため
に使用されている。Ｏリング185は、ハウジング構成部1
81に対してリム169を封止するために使用される。 分離ダイヤフラム層168のダイヤフラム構成部分17Dは
偏向ダイヤフラム162のダイヤフラム構成部分163とは実
質的に異なった厚さであるので、ダイヤフラム構成部分
163の表面上の歪ゲージは、分離ダイヤフラム層および
偏向ダイヤフラム層のアセンブリの中性軸上には位置し
ないようになっている。歪ゲージは、したがって、ダイ
ヤフラムアセンブリ161の偏向量を示す出力を発生す
る。ダイヤフラム161の偏向は、圧力P1およびP2の差に
よって生じる。 本発明のすべての実施形態において、媒体分離手段と
して、偏向ダイヤフラム上に沈積されるような薄膜（Si
O2）ではなく分離ダイヤフラム層を用いるので、偏向ダ
イヤフラム上の感知手段や導線が上下両面で偏向および
分離ダイヤフラムによって完全に保護される。したがっ
て、腐食性流体に対するより完全な保護が実現される。 本発明を、好ましい実施例について記述しているが、
通常の専門知識を有する者が、本発明の精神と範囲から
はずれずに、形状および詳細における変形を実現できる
ことは明らかである。前述の好ましい実施例では、抵抗
性歪ゲージセンサが示されているが、容量形センサのよ
うなその他の感知手段を、そのダイヤフラム上に配置す
ることもできる。
フロントページの続き
(72)発明者 ロモ，マーク ジー
アメリカ合衆国，55423 ミネソタ州,
リッチフィールド，ビンセント アベニ
ュー サウス 6801
(56)参考文献 特開 昭59−100833（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−217126（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−123077（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−88334（ＪＰ，Ａ)
実開 昭59−112133（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭59−98340（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭61−22369（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭54−86965（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．圧力媒体によって加えられた圧力に応答して偏向す
るダイヤフラムを取囲む固定リムを持ち、かつ前記偏向
を感知して出力を発生する感知手段をその第１の表面に
配置された偏向ダイヤフラム手段と、 少なくとも前記偏向ダイヤフラムの前記リムに固着され
て前記偏向ダイヤフラムの前記第１の表面を覆い、前記
感知手段が前記媒体と接触しないようにする分離ダイヤ
フラムよりなる媒体分離手段と、 感知手段に接続され、前記媒体分離手段が偏向ダイヤフ
ラムに固定される部位を越えた外側にまで延長され、前
記出力をセンサから離れた場所に電気的に接続するため
の接続手段と、 前記分離ダイヤフラムの偏向ダイヤフラムとは反対の表
面に、前記リムと整列するように封止固着され、前記分
離ダイヤフラムとの間に第１の媒体を収容するための第
１の室を形成するカバー手段と、 前記偏向ダイヤフラムの第２の表面との間に第２の室を
形成するように、偏向ダイヤフラムのリムの外側端縁に
密封係合され、かつ第２媒体を第２の室内へ導く開口部
を有する第２室構成部材とを具備し、 前記分離ダイヤフラムおよび偏向ダイヤフラムは前記第
１の媒体を第１の室へ導入するための開口部を有し、前
記偏向ダイヤフラムは前記第１表面およびこれと反対側
の第２表面に作用する圧力の差圧に応答して偏向する媒
体分離形圧力センサ。 ２．偏向ダイヤフラム手段、分離ダイヤフラムおよびカ
バー手段の少なくとも１つが脆性材料で形成された請求
の範囲１に記載の媒体分離形圧力センサ。 ３．接続手段が偏向ダイヤフラムの第１表面上を感知手
段まで延びており、かつ媒体分離手段によって、前記媒
体と接触しないように隔離されている請求の範囲１また
は２に記載の媒体分離形圧力センサ。 ４．前記偏向ダイヤフラムに設けられた開口部が前記接
続手段から離れて形成された請求の範囲１ないし３のい
ずれかに記載の媒体分離形圧力センサ。 ５．前記媒体分離ダイヤフラムはその実質的な部分にお
いて、前記偏向ダイヤフラムの第１の表面に結合され、
かつこれと共に偏向可能である請求の範囲１ないし４の
いずれかに記載の媒体分離形圧力センサ。 ６．前記分離ダイヤフラムは、偏向ダイヤフラムから離
れる方向に延びた第２の一体構成リムを持っており、前
記第２のリムが前記第１室の一部を規定してい請求の範
囲１〜５のいずれかに記載の媒体分離形圧力センサ ７．前記第２室構成部材は、前記偏向ダイヤフラムの前
記リムの他方の面に密封固着された第１取付け表面およ
び、センサを支持面に取付けるための、第１取付け表面
から離れた側の第２取付け表面を有し、前記開口部が前
記第１取付け表面から第２取付け表面へ貫通して形成さ
れた取付け手段である請求の範囲１〜６のいずれかに記
載の媒体分離形圧力センサ。 ８．前記第２室構成部材は、第２のハウジング構成部材
である請求の範囲１〜６のいずれかに記載の媒体分離形
圧力センサ。 ９．圧力媒体によって加えられた圧力に応答して偏向す
るダイヤフラムを取囲む固定リムを持ち、かつ前記偏向
を感知して出力を発生する感知手段をその第１の表面に
配置された偏向ダイヤフラム手段と、 少なくとも前記偏向ダイヤフラムの前記リムに固着され
て前記偏向ダイヤフラムの前記第１の表面を覆い、前記
感知手段が前記媒体と接触しないようにする分離ダイヤ
フラムよりなる媒体分離手段と、 感知手段に接続され、前記媒体分離手段が偏向ダイヤフ
ラムに固定される部位を越えた外側にまで延長され、前
記出力をセンサから離れた場所に電気的に接続するため
の接続手段と、 前記分離ダイヤフラムの偏向ダイヤフラムとは反対の表
面に封止固着され、前記分離ダイヤフラムとの間に第１
の媒体を収容するための第１の室を形成し、かつ前記第
１の媒体を第１の室へ導入するための開口部を有するハ
ウジング部材と、 前記偏向ダイヤフラムの第２の表面との間に第２の室を
形成するように、偏向ダイヤフラムのリムの外側端縁に
密封係合され、かつ第２媒体を第２の室内へ導く開口部
を有する第２室構成部材とを具備し、 前記偏向ダイヤフラムは前記第１表面およびこれと反対
側の第２表面に作用する圧力の差圧に応答して偏向する
媒体分離形圧力センサ。 １０．偏向ダイヤフラム手段および分離ダイヤフラムの
少なくとも１つが脆性材料で形成された請求の範囲９に
記載の媒体分離形圧力センサ。 １１．接続手段が偏向ダイヤフラムの第１表面上を感知
手段まで延びており、かつ媒体分離手段によって、前記
媒体と接触しないように隔離されている請求の範囲９ま
たは10に記載の媒体分離形圧力センサ。 １２．前記媒体分離ダイヤフラムはその実質的な部分に
おいて、前記偏向ダイヤフラムの第１の表面に結合さ
れ、かつこれと共に偏向可能である請求の範囲９ないし
11のいずれかに記載の媒体分離形圧力センサ。 １３．前記分離ダイヤフラムは、偏向ダイヤフラムから
離れる方向に延びた第２の一体構成リムを持っており、
前記第２のリムが前記第１室の一部を規定してい請求の
範囲９〜12のいずれかに記載の媒体分離形圧力センサ。 １４．前記第２室構成部材は、前記偏向ダイヤフラムの
前記リムの他方の面に密封固着された第１取付け表面お
よび、センサを支持面に取付けるための、第１取付け表
面から離れた側の第２取付け表面を有し、前記開口部が
前記第１取付け表面から第２取付け表面へ貫通して形成
された取付け手段である請求の範囲９〜13のいずれかに
記載の媒体分離形圧力センサ。 １５．前記第２室構成部材は、第２のハウジング構成部
材である請求の範囲９〜14のいずれかに記載の媒体分離
形圧力センサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/891,261 US4773269A (en) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | Media isolated differential pressure sensors |
| US891,261 | 1986-07-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01503326A JPH01503326A (ja) | 1989-11-09 |
| JP2686441B2 true JP2686441B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=25397870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62504558A Expired - Lifetime JP2686441B2 (ja) | 1986-07-28 | 1987-07-23 | 媒体分離形差圧センサ |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4773269A (ja) |
| EP (1) | EP0316343B1 (ja) |
| JP (1) | JP2686441B2 (ja) |
| BR (1) | BR8707761A (ja) |
| CA (1) | CA1300925C (ja) |
| DE (1) | DE3787651T2 (ja) |
| IL (1) | IL83297A (ja) |
| WO (1) | WO1988001049A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130049157A (ko) * | 2011-11-03 | 2013-05-13 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 유체 매체의 압력 검출 장치 |
| JP2014163935A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Honeywell Internatl Inc | ２層ダイ構造を有する圧力センサのためのシステム及び方法 |
Families Citing this family (63)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5062302A (en) * | 1988-04-29 | 1991-11-05 | Schlumberger Industries, Inc. | Laminated semiconductor sensor with overpressure protection |
| US5029479A (en) * | 1988-08-15 | 1991-07-09 | Imo Industries, Inc. | Differential pressure transducers |
| US4905575A (en) * | 1988-10-20 | 1990-03-06 | Rosemount Inc. | Solid state differential pressure sensor with overpressure stop and free edge construction |
| GB2229816B (en) * | 1989-03-31 | 1992-11-18 | Stc Plc | Pressure sensor |
| DE3912217A1 (de) * | 1989-04-13 | 1990-10-18 | Endress Hauser Gmbh Co | Drucksensor |
| US4949581A (en) * | 1989-06-15 | 1990-08-21 | Rosemount Inc. | Extended measurement capability transmitter having shared overpressure protection means |
| US5022270A (en) * | 1989-06-15 | 1991-06-11 | Rosemount Inc. | Extended measurement capability transmitter having shared overpressure protection means |
| US5022271A (en) * | 1989-12-12 | 1991-06-11 | Hannon Jr Dewey | Pressure sensing device for pipes |
| US5156052A (en) * | 1990-12-20 | 1992-10-20 | Honeywell Inc. | Ribbed and bossed pressure transducer |
| US5295395A (en) * | 1991-02-07 | 1994-03-22 | Hocker G Benjamin | Diaphragm-based-sensors |
| US5969591A (en) * | 1991-03-28 | 1999-10-19 | The Foxboro Company | Single-sided differential pressure sensor |
| US5220838A (en) * | 1991-03-28 | 1993-06-22 | The Foxboro Company | Overpressure-protected, differential pressure sensor and method of making the same |
| AU658524B1 (en) * | 1993-08-17 | 1995-04-13 | Yokogawa Electric Corporation | Semiconductor type differential pressure measurement apparatus and method for manufacturing the same |
| US5520054A (en) * | 1994-03-29 | 1996-05-28 | Rosemount Inc. | Increased wall thickness for robust bond for micromachined sensor |
| US5559280A (en) * | 1994-11-14 | 1996-09-24 | Eaton Corporation | Combustion chamber pressure transducer and method of making same |
| 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 |
| US5889211A (en) * | 1995-04-03 | 1999-03-30 | Motorola, Inc. | Media compatible microsensor structure and methods of manufacturing and using the same |
| US5742222A (en) * | 1995-05-26 | 1998-04-21 | Avi Systems, Inc. | Direct adhering polysilicon based strain gage |
| US5763787A (en) * | 1996-09-05 | 1998-06-09 | Rosemont Inc. | Carrier assembly for fluid sensor |
| DE19709846C1 (de) * | 1997-02-28 | 1998-04-02 | Siemens Ag | Druckdifferenz-Meßumformer |
| US6047244A (en) * | 1997-12-05 | 2000-04-04 | Rosemount Inc. | Multiple range transition method and apparatus for process control sensors |
| US6076409A (en) * | 1997-12-22 | 2000-06-20 | Rosemount Aerospace, Inc. | Media compatible packages for pressure sensing devices |
| US6311561B1 (en) | 1997-12-22 | 2001-11-06 | Rosemount Aerospace Inc. | Media compatible pressure sensor |
| 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 |
| US6351996B1 (en) | 1998-11-12 | 2002-03-05 | Maxim Integrated Products, Inc. | Hermetic packaging for semiconductor pressure sensors |
| US6346742B1 (en) | 1998-11-12 | 2002-02-12 | Maxim Integrated Products, Inc. | Chip-scale packaged pressure sensor |
| 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 |
| US7152478B2 (en) * | 2000-07-20 | 2006-12-26 | Entegris, Inc. | Sensor usable in ultra pure and highly corrosive environments |
| GB0206275D0 (en) | 2002-03-16 | 2002-05-01 | Bactest Ltd | Method and apparatus for the non-invasive monitoring of gas exchange by biological material |
| US6647794B1 (en) | 2002-05-06 | 2003-11-18 | Rosemount Inc. | Absolute pressure sensor |
| DE10232721A1 (de) | 2002-07-16 | 2004-02-12 | Siemens Ag | Druckgeber mit Drucksensor in mikromechanischer Bauweise |
| US6718827B1 (en) * | 2002-11-15 | 2004-04-13 | Setray Systems, Inc. | Center-mount capacitive sensor with overload protection |
| US6883380B2 (en) | 2003-05-16 | 2005-04-26 | Rosemount Inc | Pressure sensor capsule |
| NO317911B1 (no) * | 2003-06-10 | 2004-12-27 | Lifecare As | Sensor for in-vivo malinger av osmotiske forandringer |
| JP4099504B2 (ja) * | 2003-11-27 | 2008-06-11 | 京セラ株式会社 | 圧力センサ装置 |
| US7043960B1 (en) * | 2004-06-17 | 2006-05-16 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Self-calibrating pressure transducer |
| DE102004035545A1 (de) * | 2004-07-22 | 2006-02-16 | Siemens Ag | Drucksensor und Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP1835975A4 (en) * | 2004-09-13 | 2010-06-30 | Pall Corp | PRESSURE DETECTION DEVICES AND FLUID ARRANGEMENTS |
| DE102005058870B4 (de) * | 2005-12-09 | 2010-10-07 | Fischer Meß- und Regeltechnik GmbH | Differenzdrucksensor mit einer Membran |
| US7373830B2 (en) * | 2006-04-25 | 2008-05-20 | Honeywell International Inc. | Metal/thermo plastic port design for media isolated pressure transducers |
| EP1870687B1 (en) | 2006-06-23 | 2012-09-12 | STMicroelectronics Srl | Assembly of an integrated device enabling a facilitated fluidic connection to regions of the device |
| DE102007034691B4 (de) * | 2007-07-11 | 2011-02-03 | Hydac Electronic Gmbh | Differenzdrucksensor |
| US7992441B2 (en) * | 2008-07-31 | 2011-08-09 | Sensata Technologies, Inc. | Pressure sensor for measuring pressure in a medium |
| US8643127B2 (en) | 2008-08-21 | 2014-02-04 | S3C, Inc. | Sensor device packaging |
| DE102008054428A1 (de) * | 2008-12-09 | 2010-06-10 | Robert Bosch Gmbh | Aufbau eines Drucksensors |
| US7775119B1 (en) | 2009-03-03 | 2010-08-17 | S3C, Inc. | Media-compatible electrically isolated pressure sensor for high temperature applications |
| US8371175B2 (en) * | 2009-10-01 | 2013-02-12 | Rosemount Inc. | Pressure transmitter with pressure sensor mount |
| US8656784B2 (en) * | 2011-08-19 | 2014-02-25 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Flat covered leadless pressure sensor assemblies suitable for operation in extreme environments |
| DE102012102021A1 (de) | 2012-03-09 | 2013-09-12 | Epcos Ag | Mikromechanisches Messelement und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Messelements |
| DE102012102020A1 (de) * | 2012-03-09 | 2013-09-12 | Epcos Ag | Mikromechanisches Messelement |
| US8984950B2 (en) * | 2012-04-20 | 2015-03-24 | Rosemount Aerospace Inc. | Separation mode capacitors for sensors |
| US20140260645A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Differential Sensor Assembly With Both Pressures Applied From One Side |
| US10151647B2 (en) | 2013-06-19 | 2018-12-11 | Honeywell International Inc. | Integrated SOI pressure sensor having silicon stress isolation member |
| US9470593B2 (en) | 2013-09-12 | 2016-10-18 | Honeywell International Inc. | Media isolated pressure sensor |
| US9310267B2 (en) * | 2014-02-28 | 2016-04-12 | Measurement Specialities, Inc. | Differential pressure sensor |
| US9316552B2 (en) | 2014-02-28 | 2016-04-19 | Measurement Specialties, Inc. | Differential pressure sensing die |
| US9593995B2 (en) | 2014-02-28 | 2017-03-14 | Measurement Specialties, Inc. | Package for a differential pressure sensing die |
| JP6864682B2 (ja) | 2015-12-07 | 2021-04-28 | オー ユール アイラーセン，ニールス | ロードセル |
| US11371899B2 (en) | 2018-05-17 | 2022-06-28 | Rosemount Inc. | Measuring element with an extended permeation resistant layer |
| US11656138B2 (en) * | 2020-06-19 | 2023-05-23 | Rosemount Inc. | Pressure sensor assembly |
| US11692895B2 (en) * | 2021-03-30 | 2023-07-04 | Rosemount Aerospace Inc. | Differential pressure sensor |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3079576A (en) * | 1961-02-01 | 1963-02-26 | Rosemount Eng Co Ltd | Integral strain transducer |
| US3739315A (en) * | 1972-05-18 | 1973-06-12 | Kulite Semiconductors Prod Inc | Semiconductor transducers having h shaped cross-sectional configurations |
| US4023562A (en) * | 1975-09-02 | 1977-05-17 | Case Western Reserve University | Miniature pressure transducer for medical use and assembly method |
| US4208782A (en) * | 1977-12-12 | 1980-06-24 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Methods of fabricating transducers employing flat bondable surfaces with buried contact areas |
| US4202217A (en) * | 1977-12-12 | 1980-05-13 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Semiconductor transducers employing flat bondable surfaces with buried contact areas |
| JPS54123077A (en) * | 1978-03-17 | 1979-09-25 | Hitachi Ltd | Pressure sensor |
| JPS5937716Y2 (ja) * | 1979-01-31 | 1984-10-19 | 日産自動車株式会社 | 半導体差圧センサ |
| JPS55112864U (ja) * | 1979-02-02 | 1980-08-08 | ||
| JPS5817421B2 (ja) * | 1979-02-02 | 1983-04-07 | 日産自動車株式会社 | 半導体圧力センサ |
| US4222277A (en) * | 1979-08-13 | 1980-09-16 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Media compatible pressure transducer |
| US4261086A (en) * | 1979-09-04 | 1981-04-14 | Ford Motor Company | Method for manufacturing variable capacitance pressure transducers |
| DE3008441A1 (de) * | 1980-03-05 | 1981-09-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Sensor zur druck-, kraft- bzw. beschleunigungs-messung |
| JPS5782730A (en) * | 1980-11-10 | 1982-05-24 | Mitsubishi Electric Corp | Pressure sensor |
| US4406993A (en) * | 1981-08-28 | 1983-09-27 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Oil filled pressure transducers |
| DE3148403C2 (de) * | 1981-12-07 | 1986-05-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Miniaturdruckmeßwandler |
| JPS5944635A (ja) * | 1982-09-07 | 1984-03-13 | Toshiba Corp | 差圧検出器 |
| JPS59100833A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-11 | Shimadzu Corp | 半導体圧力センサ |
| JPS59217126A (ja) * | 1983-05-25 | 1984-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | 絶対圧形半導体圧力変換素子 |
| DE3319605A1 (de) * | 1983-05-30 | 1984-12-06 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Sensor mit polykristallinen silicium-widerstaenden |
| JPS6088334A (ja) * | 1983-10-19 | 1985-05-18 | Nippon Denso Co Ltd | 圧力検出器 |
| JPS60205328A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-16 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 圧力センサ |
| US4528855A (en) * | 1984-07-02 | 1985-07-16 | Itt Corporation | Integral differential and static pressure transducer |
| US4658651A (en) * | 1985-05-13 | 1987-04-21 | Transamerica Delaval Inc. | Wheatstone bridge-type transducers with reduced thermal shift |
-
1986
- 1986-07-28 US US06/891,261 patent/US4773269A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-07-23 BR BR8707761A patent/BR8707761A/pt not_active IP Right Cessation
- 1987-07-23 DE DE87905079T patent/DE3787651T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-07-23 WO PCT/US1987/001713 patent/WO1988001049A1/en active IP Right Grant
- 1987-07-23 IL IL83297A patent/IL83297A/xx unknown
- 1987-07-23 EP EP87905079A patent/EP0316343B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-07-23 JP JP62504558A patent/JP2686441B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1987-07-27 CA CA000543028A patent/CA1300925C/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130049157A (ko) * | 2011-11-03 | 2013-05-13 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 유체 매체의 압력 검출 장치 |
| KR102028886B1 (ko) * | 2011-11-03 | 2019-10-08 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 유체 매체의 압력 검출 장치 |
| JP2014163935A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Honeywell Internatl Inc | ２層ダイ構造を有する圧力センサのためのシステム及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US4773269A (en) | 1988-09-27 |
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