JPH03501060A - 容量型圧力センサーおよびその製造法 - 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】 容量型圧力センサーおよびその製造法 本発明は、請求項１記載の特徴を有する容量型圧力センサーおよび請求項３記載 の特徴を有する該容量型圧力センサーの製造法に関する。

請求項１の記載によれば、容量型圧力センサーは、１つの膜および１つの基体を 有し、この基体は、殊に９６％の純度を有する酸化アルミニウムセラミック部材 であり、殊に密閉された室の形成下に一定の距離をもフて中間層により互いに平 行に一緒に接合され、かつ少なくとも１つのコンデンサーの形成のために少な（ と−ｔ＋１つの導電性層を備えた平らな内面を有し、この内面が導通部により膜 もしくは基体のそのつどの裏面に向かって電気接触されている。この場合、導電 性層、導通部および中間層のためには、スクリーン印刷技術で施こされている、 最大で１Ω／口の表面抵抗を有する導電性ペーストまたは低い抵抗値の抵抗性ペ ーストが使用される。

請求項３の記載によれば、本発明は、上記の圧力センサーの製造法にも関する。

それによれば、ペーストは、所定の表面上に導電性層に適当な厚さで塗布され、 導通部に設けられたり孔中に押し込まれるかまたはこの穿孔中に低圧下で吸い込 まれ、塗布されたペーストの乾燥後に中間層の必要とされる厚さは、ペーストの 後塗布によって中間層の範囲内で得られ、ペーストを改めて乾燥した後に被覆さ れたセラミック部材は、上下に重ねられかつ焼き付けられる。

本発明の課題は、極めて頑丈であり、殊に熱衝撃に敏感でなく、殊に９６％の純 度を有する酸化アルミニウムセラミック部材が簡単な方法で一緒に接合されてい る首記した種類の圧力センサーならびにこのような圧力センサーの製造法を得る ことである。

本発明による圧力センサーは、高い機械的強度、負荷可能性および熱交換安定性 を示し、ならびに必要に応じて、簡単な完成法の際に極めて良好で極めて確実な 真空気密性を示す、すなわち、唯１つの焼付は工程が必要とされるにすぎない、 その上、この膜は、機械的な破壊個所なしに均一に基体と、接合個所で結合して いる。この膜は、導電性であるので、良好な膜接触をも保証されている。

スクリーン印刷技術で圧膜回路の製造のために導電路および抵抗体に使用される ペーストが圧力センサーの酸化アルミニウムセラミック部材の接合にも直接に好 適であることは、全く意外なことである０本発明により得られた圧力センサーは 、大きい温度範囲内でエンサー挙動、例えばクリープ、ヒステリシスまたは感度 の変化に対して不利な作用を全く生じないことを確認することができた０本発明 の他の特徴および利点は、略示的に断面図で１つの実施例を示しである図面の次 の記載から明らかになる。

図面に示した圧力センサーｌは、平らな平行面を有する半円形の円板の形の膜２ を有し、この膜は、円周を中心に環状で円形の基体と、一定の距離ｄをもって一 緒に接合されており、したがって基体３の平らな上側と、膜２の対向面との間で 室４が形成されている。

膜２は、弾性であり、したがってこの膜は、その上に作用する圧力下で変形しう る。基体３は、中実で剛性であることができるが、必要に応じて、膜２と同様の 方法で平らな弾性円板として構成させることもできる。

膜２と基体３とは、中間層５を用いて機械的に堅固に互いに結合されている。

膜２もしくは基体３の互いに対向した面には、室４内で円形もしくは円環形の導 電性層６．７．８が取り付けられており、これらの導電性層は、対向している。

基体３には、穿孔９．１０．１１が取り付けえられており、これらの穿孔上には 、導電性層６．７．８が電気的接触している。２つの導電性層６．７は、第１の コンデンサーの電極を形成し、２つの導電性層６．８は、容量が導電性層間の距 離に依存する第２のコンデンサーを形成する。膜２が圧力の作用下で変形する場 合には、２つの導電性層６．７もしくは６．８間の距離、ひいては圧力センサー の容量は、変化する。この容量は、穿孔９．１０、ｌｌ中での金属化に接続した 電子回路を用いて測定することができ、したがってこの容量は、膜２に作用する 圧力の尺度として使用される。

図示した圧力センサーの特殊性は、中間層５および導電性層６．７．８が構成さ れかつ導電性層が接触されているような方法で、すなわち穿孔９．１Ｏ１１１を 被覆する接触層によって、外側の穿孔端部で例えば僅かに基体３の下部面上に被 さる導通部１２．１３．１４として存在する。全ての前記導電性層の材料として は、最大で１Ω／口の表面抵抗を有する導電性ペーストまたは抵抗ペースト、特 に全ての層にとって同一の組成を有するペーストが使用され、この場合この導電 性ペーストは、有利にはガラス不合である。

従って、上部の共通のコンデンサ被膜の導電性層６は、中間層５および導通部５ の上で基体３の裏面に向かって接触している。上述した第１のコンデンサの第２ の被膜の導電性層７は、導通部１３上で接触しており、第２のコンデンサの第２ の被膜の導電性相８は、導通部１４上で接触している。上述した測定回路に対す る電気的接続は、例えば層１２．１３．１４の上に立つ端部での導体路のロウ付 けによって行なうことができるかまたは電子構成部材の接続端子を直接に載置し かつ接触させることによって行なうことができる。

圧力センサー１は、記載の構造のために極めて簡単に安価に得ることができる。

すなわち、圧膜回路のスクリーン印刷技術で知られた印刷ステンシルを用いてペ ーストは、予め設けられた全表面上で金属化および接触にとって十分な厚さで相 応するＭｌのマスクの開口を通して印刷される。同時に、ペーストは穿孔中に押 し込まれるか、或いはこの押し込むことがセラミック部材の厚さおよび選択され た穿孔の直径のために不可能である場合には、低圧を使用しながら穿孔中に吸い 込まれる。圧力ステンシルの除去後、印刷されたペーストは乾燥される。

その後に、中間層５の全厚ｄに必要とされるペースト残分は、相応する厚さの第 ２のマスクを用いて印刷される。全ての場合に改めて乾燥を行なった後、膜およ び基体は、常用の焼き付けによって一緒に接合される。

酸化アルミニウムセラミック部材への抵抗型ペーストの付着力および酸化アルミ ニウムセラミック部材間での抵抗型ペーストの付着力は、純粋なガラスフリット の場合の約３ＯＮ／ｍｍ”と比較して典型的には約７ＯＮ／ｍｍ”である。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．容量型圧力センサーにおいて、 −殊に９６％の純度を有する酸化アルミニウムセラミック部材であり、 −殊に密閉された室（４）の形成下に一定の距離（ｄ）をもって中間装（５）に より互いに平行に一緒に接合され、 −少なくとも１つのコンデンサの形成のために、導通部（１２，１３，１４）に より膜もしくは基体のそれぞれの裏面に向かって電気的に接触されている、少な くとも１つの導電性層（６，７，８）を備えた平らな内部表面を有し、 −この場合、導電性層６，７，８）、導通部（１２，１３，１４）および中間層 （５）には、スクリーン印刷技術で塗布される最大で１Ω／口の表面抵抗を有す る導電性ペーストまたは低い抵抗値の抵抗性ペーストが使用されている、膜（２ ）および（３）を有する容量型圧力センサー。 ２．導電性ペーストがガラス成分を全く含有していない、請求項１記載の圧力セ ンサー。 ３．請求項１または２に記載の圧力センサーを製造する方法において、 −ペーストを予め設けられた表面上に導電性層に適した厚さで印刷し、導通部に 設けられた穿孔（９，１０，１１）中に押し込むかまたは低圧下に吸い込み、 −施こされたペーストの乾燥後に中間層（５）の必要とされる厚さ（ｄ）を中間 層の範囲内のペーストの後印刷によって生じさせ、 −ペーストの再度の乾燥の後に被覆されたセラミック部材を上下に重ねかつ焼き 付けることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧力センサーの製造法。 ４．単一組成のペーストを使用する、請求項３記載の方法。