JPH02503828A - 保護された圧力センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 保護された圧力センサー 発明の背景 １、ＬＬＬ２ 本発明は一般に固体圧ｈセンサーに係わり、特に圧力を検出すべき処理媒体（ｐ ｒｏｃｅｓｓ　ｍｅｄｉａ　）から圧力センサ一部材を保ｌｉするための手段お よび方法に閣する。

２・１且且薯 固体圧力センサーは新しい様々な応用分野に於いて使用されている。伺故ならば 、それらの寸法が小さく、その他の電気装置と併用することができるからである 。半導体チップ、即ちデバイス、が圧力検出部材としてしばしば使用される。し かしながら、これらの半導体検出部材は汚れに対して特に敏感である。従って、 半導体検出部材の表面が圧力測定すべき５Ｉ！１理媒体に１接に誼出されたなら ば、その半導体検出部材は患影響を受けてしまうことになる。ゲルは一般に絶籾 性とされていなければならないが、汚れによってＩ！電性となってしまうのであ る。

測定すべきＩ１１理媒体から半導体検出部材を隔離するために、従来技術に於い て様々な対処方法が使用されてきた。それらの方法には、例えばダイコートの使 用や、剛性バーもしくはレバーによって半導体検出部材に連結された金属ダイヤ フラムの使用がある。これらの方法の何れも完全に満足されるものとは見做され ていなかった。

従って、半導体圧力検出部材を圧力測定すべき処１！！媒体から保護するための 改良された手段および方法が依然として要望されていたのである。

他の方法はゲル状の圧力伝達媒体を圧力検出部材と、組み立てられたフルオロシ リコーン（ｆ　１ｕｏｒｏｓ　ｉ　ｌ　１ｃＯｎｅ　）のダイヤフラムとの闇に 備えるもので、これは例えば米囚特許明ｉｉ口第４．６８６．７６４Ｎに開示さ れている。

この米国特許明細書箱４．６８６，７６４＠の方法は、センサ一本体の表向と同 面になされるダイヤフラムの製造に高い＠頼性を得ることができない。この米国 特許明ＩＩＩＩ第４．６８６．７６４号の方法は、センサーに於ける初期圧力感 応性に信頼性を与えることができない。この米国特許明細貴簡４．６８６．７６ ４号の方法は、本発明に比較して製作に要する時開と費用が大きく、且つ又信頼 性に劣る。比較すれば、本発明は経演的で、製造が容易であり、自動化した製造 を可能にする。

従って、本発明の１つの目的は、圧力測定すべき処理媒体から半導体圧力検出部 材を保護する改良した手段および方法を提供することである。

本発明の他の目的は、感応性を実質的に損なうことなく半導体検出部材を！ｉ３ ！！！媒体から保護する改良した手段および方法を提供することである。

本発明の更に他の目的は、Ｏラドやレバーを備えた金属ダイヤフラムを使用しな いで半導体検出部材を処理媒体から保護する改良した手段および方法を提供する ことである。

本発明の更に他の目的は、半導体検出部材を処理媒体から保護するための、軽量 で且つ極端に耐衝撃性に侵れた組立体とされる改良した手段および方法を提供づ ることである。

本発明の他の目的は、製品の製造方法、製品の品質および経費節減を改善するこ トチアル・ 本発明の更に他の目的は、小さなばね定数を有するダイヤフラムにより、又、最 少限の署のゲルが充填されることに関係してセンサーに圧力が誘発されないよう になされるダイヤフラムによって、センサー精度を高めることである。

本発明の１つの目的は、小さな（Ｔｏ−８）センサーパッケージングを可能にす るようにダイヤノラム面積部分を非常に小さくできるようにする（弾性率の小さ な［ゴム１を使用することによる）ことである。

本発明の更に他の目的は、医療に使用できる種類のダイヤフラム材料を用いるこ とによって医療に応用するのが好適なセンサーを提供することである。

本発明の他の目的は、ばね定数の小さなダイヤフラムにより、又、最少限の齢の ゲルが充填されることに関係してセンサ一部材に圧力が誘発されないようになさ れるダイヤフラムによって、熱的誤差を低減することである。

製造上の、品質上の、そして性能との重大な利点はこの製造方法にある。この製 造方法に於いては、センサーに圧力伝達媒体およびダイヤフラムが与えられる前 に、取り付けられているセンサ一部材即ちダイかテストされ゛且つ所望の較正に 対してレーザートリムされるのである。

圧力伝達媒体およびダイヤプラム材料が最初は流動状態であることによって、セ ンサーに如何なる作用力を誘発することなくダイヤフラムをゼロ応力状態として 与えることが司能となる。より−・層厳密な仕様による製品を十分に大鎗に生産 することが低コストを生み出す。

本発明の他の目的は、性能に悪影響を及ぼす気泡や空気ポケットを生じることな く圧力伝達媒体に於ける不整（ｉｒｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ）を滑らかに覆うこと ができる適所注入式（＋１０ｕｒ−ｉｎ−ｐｌａｃｅ　）のダイヤフラムａｔ手 順を実現することである。

本発明のその他の利点は、はね定数が小さく迎合的（ｃｏｍｐｌ　１ａｎｔ　） なダイヤフラムを有する小さな寸法のセンサーであること；製造が容易であるこ と：広汎の様々な処理媒体に耐えるものであること：低コストであること：ガス や液体でなく固体および／又は半固体の接触によって与えられるＪモカを検出で きること、そして不活性プラスチックパッケージングとして製品設計できること 、を含んでいる。

発明のＩｆｉＩ要 前述したおよびその他の目的並びに利点の達成は、キャビティを有し、該キ１ν ビテイが圧力センサ一部材を受は入れるための第１の内面およびダイヤフラムを 支持するためのほぼ上方に向いた第２の面を有している誘電本体を―え：前記圧 力センサ一部材を前記第１の面上に取り付け：開口部より下方の前記圧力センサ 一部材の回りの前記キャビティの空間よりも少ない鰻の圧力伝達材料で前記圧力 センサ一部材の回りの前記キャビティ空間の少なくとも１部を充填し：前記圧力 伝達材料の上方に成るＱのダイヤフラム材料を付与することによって前記開口部 のシールを意図されている柔軟な適所注入式のダイヤフラムを注入し；前記圧力 伝達材料および所定位四に注入した前記ダイヤフラム材料を硬化させる：という 段階を包含する本発明によってなし遂げられるのである。

この圧力伝達媒体は液体又はガス状材料もしくは柔軟な弾性的固体とされること ができる。適所注入式ダイヤフラムは、外部圧力の変化に応答するとともにその 外部圧力を圧力伝達媒体を介して十分な信頼性のＦで検出部）オヘ伝達するため に、柔軟で且つ強靭とされねばならない。

本発明は、ダイヤフラムを支持プるための上方へ向いた面積部分を有する非常に 小さな小容積のヘッダー、および、センサ一部材を隔離するための２つの材料、 即ち少量のゲル材料およびダイヤフラム材料、を使用すること、に立脚としてお り、これらの両材料は付与されるときは流体である。これらの２つの材料は何れ も化学的には不活性で、互いに化学的に不能（ｉｎｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ 　＞とされるのが好ましい。

本発明の詳細は図面並びに以下の説明に関連して更に完全に理解されるであろう 。

図面の簡単な説明 第１図は本発明による固体の半導体圧力センサーの平面図を簡略化した概略図で 示しており：第２図は従来技術による予成形金属ダイヤフラムを使用した半導体 の固体圧力センサーの横ＩＦｉ面を商略化した概略図で示しており： 第３図は予成形フルオロシリコーンダイヤフラムを使用した米国特許明細ロ第４ ．６８６．７６４号の従来の圧力センサーを簡略化した概略図で示しており：そ して、第４図は本発明による固体圧力センナ−の部分の横断面を簡略化して示し ている。

図面の簡単な説明 説明のために、ここに説明したセンサー組立体および構造体は半導体の固体検出 部材として、特にその第１の表面−Ｌに測定が行われるべき測定車）Ｉｆ　（＋ ｅｅａｓｕｒａｎｄ　）の検出のための領域を有する固体検出部材として、示さ れている。成る種のセンサー装買は、第１の表向とは反対側の表面とされる第２ の表面上に基準の測定事項（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ＩｅａＳＬｌｒａｎｄ　）を 検出するためのｆＩ４ｍをも必装とする。しかしながら当業者には、その他のセ ンサー形状も等しく良好に使用できるということが理解できよう。測定票項は知 られている測定事項の中から選択されるのであり、本発明の例では圧力又は力の 測定を主眼とするが、それに限定されることはない。

第１図は固体圧力センサーを簡単化した概略図で示している。第４図は、第１図 のセンサーの横断面を示している。第１図および第４図に於いては、圧力センサ ー１０はヘッダー即ら本体１１を含んでいる。この本体１１は内部キャピテイ１ ５を有しており、このキャピテイ１５の内部に半導体の固体検出部材１４が取り 付けられている。この固体検出部材１４はチップ即ちダイとされることができる 。電気リード線１２が本体１１の外部から本体壁部を通してキャビティ１５内へ 延在されている。

例えば光学的手段のような非電気的な信号伝達手段を協えることもできる。検出 部材１４は既知の手段によって開口部即ちホール１３の上方位四で本体１１のキ ャとティ１５内に取り付けられている。この取り付は手段には、例えば接肴が含 まれる。検出部材１４の基準圧力受は止め部分が開口部１３の上に整合されてい る。検出部材１４の面積部分は導線１８によって、典型的にはワイヤーボンド１ ６によってリード６１２と電気的１．：連結される。

本体１１は別々の部品によって、或いは単一のユニットによって都合良く形成さ れることができる。本体１１は誘ｉ！材料によって作られるのが都合長り、例え ばポリフェニレン（ナイロン）或いはポリフェニレンサルファイド（例えばリド ンＲ−４）によって作られるのが好ましい。その他の材料を使用することもでき る。リード線１２は互いに、且つ又、好ましくは本体１１から絶縁されており、 適当にシールされている。

改良されたと言われており、且つ又、従来技術に於いて使用されていた方法が第 ２図に示されている。第２図は固体圧力検出部材の横断面であり、この部材は上 側部分と下側部分１１ａおよび１１ｂからなる本体１１、外側部分１２ａおよび 内側部分１２ｂを有するリードＩａ１２、およびバー状＃！棚体検出部材２４を 有して構成されている。この半導体検出８１Ｉ材２４は一端をクランプ手段２６ によって本体１１に取り付けられ、又、ワイヤーボンド１６を介してリードＩ！ １２に接続されている。予成形された金属ダイヤフラム２３が、検出部ｖＪ２４ が内在するキャピテイ２２を圧力測定すべき外部処理媒体から隔離している。小 −ル１３は望まれるならば基準圧力をキャビティ２２に伝達できるようにしてい る。剛性バー即ちロッド２５が予成形金属ダイヤフラム２３の中心と半導体検出 部材２４との間を連結している。

第２図の形状は検出部材２４を圧力測定すべき処理媒体から保護しているが、こ の第２図の構成はＩＪ造するのが高価となる。何故ならば、個々に取り扱わねば ならずＵつ本体１１内部に正確に配置されねばならないのが小片部品であり、し かも比較的壊れ易いからである。例えば、半導体圧力検出部材は極めて脆いこと が良く知られでいるところである。第２図の構成に於いてａ度の感応性を得るた めには、片持ちのバー状部材２４はロッド２５を介してダイヤフラム２３に直接 に連結されていなければならない。ダイヤスラム２３に過大圧力が作用すると、 検出部材２４は容易に壊滅的な破損を生じてしまう。

第２図の構造に於ける更に他の欠点は、センサーの感応性および較正が検出部材 ２４とダイヤフラム２３とに対するバー２５の配置に大きく依存してしまうこと である。

第２図の構成に於ける更に他の問題は、検出部材２４の作動領域がホール１３を 通して進入する！！準雰囲気に露出されることである。

第３図に示されるように、米国特ｎ明細書第４．６８６．７６４号による従来技 術の固体センサーは、外側部分１２ａおよび内側部分１２ｋ）からなるリード１ １１２を有する本体１１を含んでいる。基準圧力受は止め領域１４×を有する半 導体検出部材１４が、ホール１３の上方にて本体１１のキャピテイ１５の内部の 表面１１ｃ上に手段１４８によって取り付けられている。ワイヤーボンド１６が センサー１４の作動領域とリード線１２とを接ｖＡするのに使用されている。セ ンサ一部０１４の上面は通常のダイコート（図示せず）によってカバーされるこ とができる。しかしながら、これが本質ではなく、ダイコートは省略することが できる。本体１１は検出部材１４を内在するキャビティ１５の開口端部へ延在さ れるのが都合良い。検出部材１４は当技術分野で良く知られている便宜的手段１ ４ａによって表面１１ｃにシールされることができる。有機接肴剤が過当なシー ル材である。

ホール１３を通して進入する基準圧力はセンサー１４の部分１４Ｘにのみ作用し 、キャビテイ１５内部には進入しない。

ダイ１４が本体１１のキャビティ１５内部に取り付けられると、米国特許明細８ 第４．６８６．７６４号はキャビティ１５に於（プる下側部分１５ａに圧力伝達 媒体３１を充填させることを教示している。適当な材料の例は例えば米国ニュー ヨーク州トロイのヒシロックスカンパニー（Ｖｉｓｉｌｏｘ　Ｃｏｍｐａｎｙ　 ）によって製造サレテイルヒシロツクスタイプ１９１シラスティック（商標名） が挙げられる。この伝達媒体を光に不透明な材料とするために、体積比率で約４ ０％の二酸化チタンがキャピテイ１５内部に導入される前のヒシＯツクス１９１ 材料に混合される。しかしこれは形成されたダイヤプラムが不透明である場合の 本質ではない。材Ｆ１３１の上面はリップ１１ｅの少なくとも１迄［在されるこ とを記載することが！！要であろう。

キャビティ１５の部分１５ａの内部に配置した後、ビシＯツクス１９１材料が真 空硬化される。

圧力伝″ｉＩｌ媒体３１を予成形された保護膜３２（第３図）をカバーすること が必要である。この８３２は硬化した後は柔軟で、且つ又、関係する処理媒体に 対して本質的に不浸透性でなければならない。

この躾、即ちダイヤフラム３２は、空気ボケットヤその弛の空孔が媒体３１の内 部に実質的に形成されないようにして圧力媒体３１に付与されねばならないこと を記載することは重要であろう。これを遂行することは非常にｍｎである。かな りの空孔や空気ボケッ！−が形成されＴＬ、ようと、感応生および圧力伝達の直 線性は茗しく悪影響を受けることになる。実質的に空孔の無い状態で部材３２を 付与することは第３図に示すようにして遂行できると言われている。これに於い ては、膜３２の最初の部分は、伝達媒体が段１１ｅと合わされている箇所である 段部分即ちリップ部分１’ｌｅと接触されて配置される。

予成形された膜３２は次にその最初の箇所から離れる方向へ開口部１５を横断し て巻き解かれ、キャビティ１５を塞ぐようにする。ダイヤフラム３２の巻き解き 工程に於いて、巻き解かれたダイヤフラムが材料３１の「＠部波」を押し進める ことが必要であると説明される。これにより、キＶピティ部分１５の内部の如何 なる霧出空間や空孔部は充填されると言われている。

ダイヤフラム３２のこの巻き解ぎおよび搾り出し工程は全ての空孔部が材料３１ で充填される迄継続して行われねばならない。これにより過剰鰻の材料が除去さ れてしまう。実際にはこれを高い信頼性の王で遂行するのは困難である。ｔｉ考 としてＩ！１３２が伺れかの適当な柔軟な不浸透材料によって作られることが教 示されている。フルオロシリコーンが膜３２の適当な材料として記載されている 。

この従来技術の欠点は第４図に示す本発明の手段および方法によって解決される のである。第４図は第２図と同様であるが本発明によって構成された固体検出セ ンサーの簡単化された概略断面図を示している。

第４図に示されるように、この固体センサー１０は本体１１を含んでいる。この 本体１１はリード線１２を有しており、このリードａｉ”１２は本体１１の外部 の部分および本体１１のキャビティ１５の内部に延在された他の部分を有してい る。暴Ｐｐ辻力受は止め領域を有する半々体検出部材１４は知られた方法によっ て本体１１のキャビティ１５内の露出面上にてホール１３の上側に取り付けられ ている。ワイヤー１８がセンサー１４の作動領域とり一口１２とを接続するのに 使用されており、；ノード１１１２に対する箇所で両省は接着されるのが好まし い。

センサ一部材１４の上面は通常のダイコート（図示せず）によってカバーされる ことができる。しかしながらこれが本質ではなく、ダイコートは省略することが できる。

本体１１は検出部材１４を内在するキャビティ１５の開口ｔｉａ部迄延在される のが好ましい。検出部材１４は当技術分野にて知られている好ましい手段によっ て露出面に対してシールされることができる。この手段には、有機接巷剤が含ま れる。開口部１３通して進入した基準圧力はセンサー１４の部分に対してのみ作 用し、キャビティ１５の内部に進入することはない。

ダイ１４が本体１１のキャビティ１５の内部に取り付けられたならば、キャピテ イ１５に於ける下側部分１５ａは少なくとも部分内に圧力伝達媒体３１を充填さ れる。キャビティ１５に於ける下側部分１５ａに材Ｆ１３１を充填している問、 捕捉ガスポケットヤ空孔部をできるだけ形成させないように回避することが重要 である。これは、供給されるときに粘性の低い材料を圧力伝達媒体３１として使 用することで好ましく達成される。完全に硬化される必要はないのである。計殺 された量の材料３１がヘッダー即ち本体１１のキャビティ１５内に於けるダイ１ ４の上および／又は回りに付与され、キヤとティ１５の下側部分１５ａ内に流下 し充填するようになされる。材料３１の上面は少なくともダイ１４の上方に位置 されるのが重要である。

媒体３１はセンサ一部材１４を汚すことのない何れかの都合の良い材料とされる 。この材料は注入された後に液体又は少なくともゲル状もしくは弾性を轄持して 、しかる後に嬌状に硬化する材料である。硬く硬化する材料が使用されたならば 、ダイヤフラム３２に伝えられる測定信号はセンサ一部材１４に到達する前に温 度の変化によって減衰されもしく＆３歪められ、従って完成されたデバイス１０ は感応性に劣る且つ不正確なものとなる。ゲルは空孔部を少なくするように排気 されねばならない。

より一層弾性な材料、或いは液体でさえも使用することができる。１ＪＦ１３１ がキャビティ１５の内部に注入された後に少なくとも部分的に硬化したならば、 必要とされる弾性が硬化後に導かれる。適当な材料の例″は、ダウコーニング部 品番号Ｘ３−６６７９　（商品名〉のようなフルオロシリコーンの誘電グルであ る。

これらの材料は最初は液体もしくは半液体であり、硬化することによって非常に 柔らかなゴム状材料即ちゲルのような粘性となる。

輻１′Ｊ（光）エネルギーがセンサ一部材に達するのを遮断されねばならない。

センサ一部材はテストされ、レーザートリムされ、および／又は較正されること が望まれる。その手順はセンサーダイがカバーされる前に行われねばならない。

不透明なダイヤフラム材料が光遮断部材として使用でき、或いは伝達媒体が不透 明材料とされることができる。伝ｘｉ体を光に対して不透明な材料とするために 、二酸化チタン又は同等材料がキャビティ１５に注入される前の圧力伝達材料に 混合されることができる。しかしこれはダイヤフラムが不透明な場合に本質では ない。キャピテイ１５に於ける部分１５ａに注入された後、この材料３１は製造 者の推奨するように硬化されることができる。当業者は適当な材料の硬化サイク ルを知ることであろう。

成るｖｒｎは硬化によって優かなから収縮する。他の方法は、材料３１を上述し たように蟲初の充１ａｍの硬化レベルの近くに迄初期充填を行い、しかる後に１ ！１３２を注入する前に、少量の材料３１もしくはその他の液体を材料３１に望 まれるレベルよりも多少高いレベル位置に迄追加する方法である。

注入式Ｉ！３２の存在は、望ましくない外部林料がセンサ一部材１４に達するの を防止するのに有用であることが見出されている。

本発明によれば、圧力伝達媒体３１を第４図に示すように注入式膜３２でカバー することが望まれる。この圧力伝達材料はダイヤフラムの支持体を形成するので ある。

注入される部材３２は硬化された後も柔軟で、関係する処理媒体に対して不浸透 性でなければならない。予成形ダイヤフラムに替わる注入式ダイヤフラムの代用 は、センサーを作製する上での従来技術との重要な相通点である。

部材即ちダイヤフラム３２は、空気ポケットや空孔が媒体３１内部に実質的に捕 捉されないようにして伝達材料３１の上に付看されることが好ましい。多量の空 孔や空気ポケットが存在すると、圧力伝達の感応性および直線性が悪影響を受け る。実質的に空孔の無い状態で膜３２を取り付けることは、第４図に示した方法 によって好ましく遂行される。この方法に於いては、注入可能な粘性の膜３２の 材料が伝達媒体と接触されて注入されるのであって、これは第４図に部分１５Ｖ として示しているようなキャビティ部分１５ａ内の空間部分即ち空孔部を充填す る。空孔形成を最少限にするために排気するようになすことができる。Ｊ＋！！ なる粘性材料によってこの空孔減少９礒を排除できるようになす。所定位置に形 成される股３２が成る応用に於いてはヘッダーの表面Ｅを延在され、或いは別の レベル位置となされ、又は別の応用ではへラダー表面を越えて十分には延在され ないようになされることが望まれることが注目される。これらの相違は従来技術 の方法では困難であり或いは不可能であった。

ダウコーニングＸ３−６６７９のような材料は圧力伝達媒体として望まれる特性 を有しているが、多くの処理媒体に対して十分な浸透性を有していて、保護が不 十分となる。不完全な硬化は材料の１部を液体状のままに残してしまう。この１ １３２はこれらの問題を解決するのである。膜３２は何れかの過当な好ましい柔 軟な不浸透性の材料で作ることができる。この材料は注入可能とされることが好 ましい。フルオロシリコーンが１１３２としての適当な材料の例である。医療用 の品質のＲＴＶ形式の材料は、医書分野での応用に於いて体液に接触されること ができる。１１３２は硬化後も柔軟でなければならないことが重要である。何故 ならば、剛性であったならば圧力信号はセンサ一部材１４に達する前に減衰され てしまうからである。硬化は完全に行われねばならず、製造および取り付けの後 にＷ続して硬化されてはならない。

０．０２５４ｍｍ　〜２．５４ａｍ　（０，００１〜０．Ｉ　Ｑｉｎ）の範囲の 厚さの部材３２が有用であり、０．２５４ｊ＊〜２．５４ａｍ（０，０１〜０． 　１０ｉｎ）の厚さが更に有用であり、０．５０８ｍｍ〜１　、２７調（０，０ ２〜０．０５ｉ口）の厚さが好ましい。

本発明による紅カセンサーは、本体１１が円°形で、且つ又、キャビティ１５の だめの初期開口が約５．５９ａｇ（０，２２ｉｎ）の小さな直径を有し、チップ 即ちダイ１４が約３．８１部ｍ　（０，１５ｉｎ）の直径の取り付は面積部分を 有して、構成された。本体表面の開口（キャビティの主直径）に見合う外径を有 するフルオロシリコーンダイヤフラムが上述したようにＥ力伝達媒体３１の上に 注入された。１つの例ではこの主面が約１２．２ａａ＋＜ｏ、５ｓｉｎ＞とされ た。作られたユニットの感応性は部材３２の無いものと実質的に同じであると判 定された。

ヒステリシスは発生していなかった。使用されたフルオロシリコーンは米国ミシ ガン州ミツドランドのダウコーニングによってＩ！ｊ造されたＸ３−６６７９タ イプの材料であった。このフルオロシリコーン材料は特に柔軟で可撓性のもので ある。これより硬いもしくは濃縮された材料の使用が望まれるならば、同じ感応 性を得るためにはその部材の９さは相応に薄くされねばならない。異なる材料の 部材の厚さは相対的な硬さに逆比例して調整されることが望まれる。これは意図 される応用例に応じて決り、又、当技術分野で通常の熟練度を有する者の技能に あるわ 当技憾分野で通常の熟５ｅｌｆを有する者には、膜として使用される様々な材料 は使用される何れかの雰囲気に対して特に不浸透性であって、それらの雰囲気に 対して露出されるようになされるセンサーをカバーするのに使用されるというこ とが認識されよう。

上述した構造およびＷｌ造方法は、特に好ましく製造された膜によって保護され た圧力センサーを与えるということも、当技術分野で通常の熟練度を有する者に とって認識されるであろう。例えば第２図の構造に使用されているような複雑な 機械的リンケージは全く不要である。

１１雑で困難な「所定位置に巻き解くｊダイヤフラムの位置決めおよび／又は取 り付は手順は全く不要となる。第４図に示すように完成されたデバイスは特に凸 凹していたり、フラットであったり、又、最少限の個数の部品を使用している６ 更に、隙と検出部材とを連結するのに物理的に複雑な組み立て段階は必要でない 。本発明によって製造される製品はそれ自体が自動組み立ておよび自動生産でき るようなものである。更に、このデバイスは過大圧力によって簡単に破損される ことはない。何故ならば、固体センサ一部材の作動面積部分はホール１３を取り 囲む取り付は手段によって均等に支持されているからである。

圧力伝達媒体（ゲル）Ｉｆ３よび注入式ダイヤスラムは類似でない材料によって 作られ、両材料は化学的に不活性で且つ／ヌは互いに不能とされるのが好ましい 。例えばジメチルシリコーングルをフルオロシリコーンダイヤフラムとともに使 用するのが好ましい。又、フルオロシリコーンをジメチルシリコーンダイヤプラ ム暑４料とともに使用するのが好ましいゎジメチルシリコーンとジメチルシリコ ーンゲルとの組み合ねｔ（そしてフルオロシリコーン／フルオロシリコーンの組 み合わせ）は、ゲルとダイヤフラムとの間の化学反応を防止する手段が無いので あるならば避）Ｊねばならない。それぞれのダイヤフラム材料には有利な使用方 法があることを当技術分野に熟知した者には認識されよう。

当技術分野に熟知した者には、様々な異なる検出部材が本発明の手段および方法 と組み合わせて使用できることが理解できる。更に又、広汎に様々な圧力伝達材 料が使用でき、それらはキヤとティ部分１５ａを充填づるに於いて実質的に気孔 の無い状態で付与されるように十分に液体状とされるとともに、注入後（そして 優化＊＞には多大の減衰やヒステリシスを発生することなり腹３２に付与された 圧力をセンサー１４に伝ＭＶるために十分な弾性を有するものとされることが理 解できる。当技術分野に熟知した考は又、様々なＩＩ＄４料が使用でき、それら は圧力を測定されるようになされる雰囲気即ち処理媒体に関して実質的に不浸透 性で、且つ又、圧力信号が減衰されるのを避けるためにここに＆！載した方法に よって十分な柔軟性を付与されるのである。従って、添付の請求の範囲は材料に 於いて考えられるこのような全ての変更を包含することを意図しているのである 。

Ｆ／に、　　／ Ｆ１ａ、２ ＦＩｏ、　３ Ｆ／に、　　４ 国際調受報告

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．ダイヤフラムによって周囲から保護されている圧力センサーを形成する方法 であって、キャビティを有している本体であって、該キャビティは圧力センサー 部材を受け入れるための第１の内面およびダイヤフラムを支持するためのほぼ上 方へ向いた第２の面を有してなるような前記本体を準備し、圧力センサー部材を 前記第１の表面上に取り付け、開口部よりも下方で前記センサー部材の周囲の前 記キャビティ空間よりも小さな或る量の圧力伝達材料を圧力センサーの周囲の前 記キャビティ空間の１部に充填し、前記圧力伝達材料の上から或る量のダイヤフ ラム材料を追加して、前記キャビティをシールするように意図される柔軟な適所 注入式ダイヤフラムを注入する、諸段階を包含することを特徴とする圧力センサ ーの形成方法。
2. ２．請求項１に記載された方法であって、機械的保持手段を使用せずに前記第２ の面に対して前記ダイヤフラムを固定する段階を更に含むことを特徴とする圧力 センサーの形成方法。
3. ３．請求項１に記載された方法であって、前記柔軟な適所注入式ダイヤフラムを 注入する段階が、流動性の重合材料を注入してダイヤフラムを形成する段階を含 むことを特徴とする圧力センサーの形成方法。
4. ４．請求項１に記載された方法であって、前記柔軟な適所注入式ダイヤフラムを 注入する段階が、フルオ口シリコーン材料を注入してダイヤフラムを形成する段 階を含むことを特徴とする圧力センサーの形成方法。
5. ５．請求項１に記載された方法であって、前記柔軟な適所注入式ダイヤフラムを 注入する段階が、ジメチルシリコーン材料を注入してダイヤフラムを形成する段 階を含むことを特徴とする圧力センサーの形成方法。
6. ６．請求項１に記載された方法であって、前記柔軟な適所注入式ダイヤフラムを 注入する段階が、医療用の「ゴム」材料を注入してダイヤフラムを形成する段階 を含むことを特徴とする圧力センサーの形成方法。
7. ７．請求項１に記載された方法であって、キャビティを充填する前に圧力センサ ー部材をテストする段階を更に含むことを特徴とする圧力センサーの形成方法。
8. ８．請求項１に記載された方法であって、キャビティを充填する前に圧力センサ ー部材を較正する段階を更に含むことを特徴とする圧力センサーの形成方法。
9. ９．請事項１に記載された方法であって、キャビティ寸法が最少限の充填容積と するように選択されていることを特徴とする圧力センサーの形成方法。
10. １０．シールされた圧力センサーを形成する方法であって、 凹部を有する本体であって、該凹部の第１の表面上に圧力センサー部材を受け入 れるようになっており、又、該凹部は前記第１の表面から間隔を隔てたリップ部 分によって囲まれた開口および該リップ部分から前記第１の表面へ向けて延在す る第２の面を有しており、前記第１の表面、前記第２の面および前記リップ部分 が前記凹部を形成するようになされている前記本体を準備し、前記第１の表面上 に前記圧力センサー部材を取り付け、前記圧力センサー部材に対する電気的な製 造を行い、少なくとも第１の箇所に於いて前記リップ部分と接触させて非ガス圧 力伝達媒体によって前記リップ部分の直ぐ下方へ向けて前記凹部を充填し、 前記第１の箇所に於いて前記圧力伝達媒体に接触させて柔軟なダイヤフラムを注 入する、 諸段階を包含することを特徴とするシールされた圧力センサーを形成する方法。
11. １１．請求項１に記載されたことを特徴とする製品。
12. １２．請求項１０に記載されたことを特徴とする製品。
13. １３．第１の表面にキャビティを有するヘッダーと、前記キャビティ内へ通じる 信号伝達の電気的通路と、前記伝達通路に接続された検出部材とされる手段と、 所定箇所に注入可能な半液体又はゲルとされた圧力伝達手段および所定箇所に注 入可能な柔軟なダイヤフラム手段との組み合わせとを含んで構成された測定セン サーであって、圧力伝達手段およびダイヤフラム手段が異なる成分で作られてお り、該圧力伝達手段および該ダイヤフラム手段が測定された事項を前記検出部材 とされた手段に対して伝達するための手段を形成するようになされていることを 特徴とする測定センサー。
14. １４．請求項１０に記載された装置であって、圧力伝達媒体がジメチルシリコー ンベースの材料であることを特徴とする測定センサー。
15. １５．請求項１０に記載された装置であって、圧力伝達媒体がフルオロシリコー ンの材料であることを特徴とする測定センサー。
16. １６．請求項１０に記載された装置であって、ダイヤフラム材料がフルオロシリ コーンベースであることを特徴とする測定センサー。
17. １７．請求項１０に記載された装置であって、ダイヤフラム材料がジメチルシリ コーンベースであることを特徴とする測定センサー。
18. １８．請求項１０に記載された装置であって、検出部材を光から隔離するために 不透明剤を更に含んでいることを特徴とする測定センサー。
19. １９．請求項１０に記載されたセンサーであって、検出部材である手段に対して 第２の測定事項と伝達するための手段を更に含んでいることを特徴とする測定セ ンサー。
20. ２０．請求項１０に記載されたセンサーであって、検出部材である手段が固定セ ンサーを含んでいることを特徴とする測定センサー。