JPS6345049B2 - - Google Patents
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- JPS6345049B2 JPS6345049B2 JP54167467A JP16746779A JPS6345049B2 JP S6345049 B2 JPS6345049 B2 JP S6345049B2 JP 54167467 A JP54167467 A JP 54167467A JP 16746779 A JP16746779 A JP 16746779A JP S6345049 B2 JPS6345049 B2 JP S6345049B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はSAW（表面音波）圧力センサに係り、
さらに詳細にはその真空密封構造体に係る。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a SAW (surface acoustic wave) pressure sensor,
More specifically, it relates to the vacuum-sealed structure.
SAW圧力センサは米国特許第3978731号及び同
第4100811号に開示されている如く当技術分野に
於いて良く知られている。端的に述べるならば、
二つの主要面を有する平板状基質を含みその主要
面の一方に於ける作動信号領域に電気音響トラン
スデユーサが配置されたSAW遅延ラインが、作
動信号領域に可撓性を有し変形可能なダイヤフラ
ムを形成することにより、SAW圧力センサとし
て機能するよう構成されている。ダイヤフラムは
作動信号領域を含む基質の表面と、該表面に平行
な表面であつて前記第二の主要面に形成された円
筒状の内部キヤビテイ或いはボアの端壁により与
えられる表面との間に形成されている。キヤビテ
イはダイヤフラムに応力を与えてそれを変形し且
つその基質の作動信号領域に於ける表面音波伝播
性を変化する圧力信号がダイヤフラムの前記内面
に到達する為の流体導管として機能する。かかる
SAW遅延ラインを外部の発振器に接続すること
により、表面音波伝播速度の変化が振動の振動数
変化として測定される（これらすべては前述の米
国特許に開示されている）。 SAW pressure sensors are well known in the art as disclosed in US Pat. No. 3,978,731 and US Pat. No. 4,100,811. To put it simply,
A SAW delay line comprising a planar substrate having two major surfaces and an electroacoustic transducer disposed in an actuating signal region on one of the major surfaces, the actuating signal region being flexible and deformable. By forming a diaphragm, it is configured to function as a SAW pressure sensor. The diaphragm is formed between a surface of the substrate containing the actuation signal region and a surface parallel to said surface and defined by an end wall of a cylindrical internal cavity or bore formed in said second major surface. has been done. The cavity functions as a fluid conduit for pressure signals to reach the inner surface of the diaphragm that stress the diaphragm, deform it, and change the surface sound propagation properties in the actuation signal region of the substrate. It takes
By connecting the SAW delay line to an external oscillator, changes in the surface sound wave propagation velocity are measured as changes in the frequency of vibrations (all of which are disclosed in the aforementioned US patents).
絶対圧検出装置として使用される場合には、
SAW圧力センサは、ダイヤフラムの基準面（作
動信号領域の面）に圧力ゼロの基準圧力を与え、
しかも検出されるべき圧力信号がダイヤフラムの
前記基準面と反対側の面（キヤビテイの端壁によ
り形成される内面）に近接し得るよう、真空密封
されなければならない。又かかる真空密封構造体
は遅延ラインのトランスデユーサへ外部より電気
接続し得るものでなければならず、又理想的には
センサの作動温度範囲に亘つてその構造体が熱サ
イクルを受けることによりSAW作動信号領域内
に熱歪が誘発されるものであつてはならない。
SAW基質材料と真空密封材料の熱膨張係数が相
違している場合には誘発される熱歪を阻止或いは
最小限に抑えるのは困難である。かかる問題は、
SAW基質それ自身が異方性を有する熱膨張係数
を有する水晶の如き圧電気材料を含んでいる場合
に特に顕著である。上述したすべての要件、特に
誘発される歪を最小限に抑えるという要件を充足
する一つの構造体が、本願出願人と同一の出願人
により昭和54年９月25日付にて出願された特願昭
第54−123744号に開示されており、この特許出願
に於いては真空密封構造体が基質の材料と同一の
結晶材料より構成されており、これにより作動温
度範囲に亘つて同一の熱膨張特性を有しており又
トランスデユーサの導電体を横切つてこれに直接
密封構造体を接合し得るよう電気的絶縁性を有し
ている。従つて作動信号領域は真空状態に維持さ
れ、ダイヤフラムの反対側の面は容易に検出され
るべき圧力信号が近接し得るようになつている。
しかし作動環境の関係で金属製の真空密封構造体
であるのが好ましい場合が数多く存在する。トラ
ンスデユーサへ電気接続するのに適した金属パツ
ケージング法がいくつか存在するが、非類似の材
料即ち金属と結晶とを組合わせて使用すれば
SAWセンサダイヤフラム内に歪が誘発されるの
みならず、異方性を有する熱的特性を有する圧電
気基質の場合にはかかる歪はその密封構造体を基
質へ接合する真空密封シールを破損する程過酷な
ものとなることがある。現在のところかかる問題
により、金属密封されたSAW圧力センサの精度
や最大作動温度範囲が制限されている。 When used as an absolute pressure detection device,
The SAW pressure sensor applies a zero reference pressure to the reference surface of the diaphragm (the surface of the actuation signal area),
Moreover, it must be vacuum-sealed so that the pressure signal to be detected can be brought close to the surface of the diaphragm opposite to the reference surface (the inner surface formed by the end wall of the cavity). Such a vacuum-sealed structure must also be capable of external electrical connection to the delay line transducer, and ideally should be capable of being thermally cycled over the operating temperature range of the sensor. Thermal strain must not be induced within the SAW activation signal area.
It is difficult to prevent or minimize induced thermal distortion when the SAW substrate material and vacuum sealing material have different coefficients of thermal expansion. Such a problem is
This is particularly true when the SAW substrate itself comprises a piezoelectric material, such as quartz, which has an anisotropic coefficient of thermal expansion. A structure that satisfies all of the above-mentioned requirements, especially the requirement to minimize induced distortion, is disclosed in a patent application filed on September 25, 1972 by the same applicant as the applicant of the present application. No. 54-123744, in which the vacuum-sealed structure is constructed of the same crystalline material as the matrix material, which results in the same thermal expansion over the operating temperature range. The transducer is electrically insulating so that the sealing structure can be bonded directly across the transducer's electrical conductors. The actuation signal area is thus maintained under vacuum, and the opposite side of the diaphragm is such that the pressure signal to be easily detected is accessible.
However, there are many cases where a vacuum-sealed structure made of metal is preferred due to the operating environment. Although several metal packaging methods exist that are suitable for making electrical connections to transducers, the combination of dissimilar materials, i.e., metals and crystals,
Not only is strain induced within the SAW sensor diaphragm, but in the case of piezoelectric substrates with anisotropic thermal properties, such strains can be sufficient to break the vacuum-tight seal joining the hermetic structure to the substrate. It can be harsh. Such problems currently limit the accuracy and maximum operating temperature range of metal-sealed SAW pressure sensors.
本発明の目的は、広い作動温度範囲に亘つて
SAW圧力センサを真空環境中に維持し且つ上述
の作動温度範囲に亘つて密封構造体が熱サイクル
を受けることにより誘発される熱的歪よりSAW
センサダイヤフラムを隔離する密封構造体を提供
することである。 It is an object of the invention to
Thermal strain induced by maintaining the SAW pressure sensor in a vacuum environment and subjecting the sealed structure to thermal cycling over the operating temperature range described above
Another object of the present invention is to provide a hermetic structure that isolates the sensor diaphragm.
本発明の一つの特徴によれば、SAW圧力セン
サは円筒形の金属スリーブであつてその壁厚の値
よりも10乃至20倍以上大きな距離だけ密封構造体
の装着壁部より上方へ変位してセンサを配置する
金属スリーブにより真空密封構造体内の真空環境
中に支持され、前記スリーブはその一端に於いて
前記SAW基質に形成されたキヤビテイ孔に対し
真空シール関係にて配置されており且つその他端
に於いて密封構造体の装着壁部を貫通して形成さ
れたオリフイスに対し真空シール関係にて配置さ
れており、又前記スリーブは前記真空環境を貫通
して前記オリフイスより前記SAWセンサダイヤ
フラムの内面まで外部圧力信号が到達する為の流
体導管を与えている。本発明の他の一つの特徴に
よれば、スリーブ直径は作動振動数範囲に亘つて
センサを支持するに必要な最小値である。本発明
のさらに他の一つの特徴によれば、スリーブは圧
電気SAW基質の異方性を有する熱膨張係数の中
間の熱膨張係数を有する金属より成つている。本
発明のさらに他の一つの特徴によれば、スリーブ
は、低蒸気圧、高融点、耐食性、容易にガス抜き
可能であること、機械加工可能であること、ハン
ダ付け、溶接、ろう付け可能であること等を含む
良好な真空特性を有するニツケルの如き金属を含
んでいる。 According to one feature of the invention, the SAW pressure sensor is a cylindrical metal sleeve displaced above the mounting wall of the sealing structure by a distance greater than 10 to 20 times the value of its wall thickness. The sensor is supported in a vacuum environment within a vacuum-sealed structure by a metal sleeve in which the sensor is disposed, the sleeve being disposed at one end in vacuum-sealing relation to a cavity hole formed in the SAW substrate and at the other end. The sleeve is arranged in vacuum sealing relation to an orifice formed through a mounting wall of the sealed structure, and the sleeve extends through the vacuum environment and from the orifice to the inner surface of the SAW sensor diaphragm. It provides a fluid conduit for the external pressure signal to reach. According to another feature of the invention, the sleeve diameter is the minimum value necessary to support the sensor over the operating frequency range. According to a further feature of the invention, the sleeve is made of a metal having a coefficient of thermal expansion intermediate to that of the anisotropic piezoelectric SAW substrate. According to yet another feature of the invention, the sleeve has a low vapor pressure, a high melting point, is corrosion resistant, easily ventable, machinable, solderable, weldable, brazeable. Contains metals such as nickel that have good vacuum properties, including:
本発明による真空密封構造体によれば200℃程
度までの高い温度範囲に亘つて10-6トル（10-6mm
Hg）なる最小限の負圧が得られる。又本発明に
よる真空密封構造体によれば、その真空密封構造
体がセンサの作動温度範囲に亘つて熱サイクルを
受けることにより基質内に誘発される歪を最小限
に抑えるべくSAW基質が隔離される。 The vacuum-sealed structure according to the present invention can withstand temperatures up to 10 -6 Torr (10 -6 mm
A minimum negative pressure of Hg) can be obtained. The vacuum-sealed structure of the present invention also isolates the SAW substrate to minimize strain induced in the substrate when the vacuum-sealed structure is subjected to thermal cycling over the operating temperature range of the sensor. Ru.
以下に添付の図を参照しつつ、本発明をその好
ましい実施例について詳細に説明する。 The invention will now be described in detail with reference to preferred embodiments thereof, with reference to the accompanying drawings.
添付の第１図及び第２図に於いて、米国特許第
4100811号に開示された型式のSAW圧力センサ１
０は、第一の主要面１２と第二の主要面１４とを
有する平板状基質１１を含んでいる。二対の電気
音響トランスデユーサ１６，１８が作動信号領域
１９内にて第一の主要面１２上に配置されてお
り、作動信号領域１９は直径d0の円筒状キヤビテ
イ或いはボア２２により基質１１内に形成された
変形可能なダイヤフラム２０を含んでいる。この
ダイヤフラム２０の厚さは第一の主要面１２とキ
ヤビテイ２２の端壁により基質内に形成された内
面２４との間の厚さである。ダイヤフラム２０は
キヤビテイ２２内の流体より内面２４に作用する
圧力に応答して撓み得るようになつている。 In the accompanying Figures 1 and 2, U.S. Patent No.
SAW pressure sensor 1 of the type disclosed in No. 4100811
0 includes a flat substrate 11 having a first major surface 12 and a second major surface 14 . Two pairs of electroacoustic transducers 16, 18 are arranged on the first major surface 12 within an actuation signal region 19 which is connected to the substrate 11 by a cylindrical cavity or bore 22 of diameter d 0 . It includes a deformable diaphragm 20 formed therein. The thickness of the diaphragm 20 is the thickness between the first major surface 12 and the inner surface 24 formed in the matrix by the end wall of the cavity 22. Diaphragm 20 is adapted to deflect in response to pressure exerted on interior surface 24 by fluid within cavity 22.
典型的には基質１１は圧電気材料より成つてお
り、酸化亜鉛の如き圧電気材料はトランスデユー
サ１６，１８と第一の主要面１２との間に薄膜の
被覆の形態にて配置されていて良い。圧電気特性
を有するものであるならば、基質１１は水晶、ニ
オブ酸リチウム、タンタル酸リチウム等を含む周
知の圧電気材料の何れかであつて良い。これらの
材料のうちその入手が容易であり且つ低廉である
という理由により水晶が最も広範に使用されてい
る。水晶の熱膨張係数には異方性があり、その光
軸或いはＺ軸方向はＸ軸或いはＹ軸方向の２倍程
度の熱膨張係数を有している。かかる水晶基質は
特定のSAW装置の用途に応じて、Ｙカツト或い
はSTカツトウエーハの如く、多数の周知の結晶
方向の何れかにてバルク状の水晶結晶体より占断
される。Ｙカツトの水晶に於いては、Ｚ軸方向の
25℃に於ける熱膨張係数は13.7×10-6インチ／イ
ンチ−℃（13.7×10-6cm／cm−℃）であり、Ｘ軸
方向即ちSAWの伝播方向に於いては7.5×10-6イ
ンチ／インチ−℃（7.5×10-6cm／cm−℃）であ
る。かかる熱膨張係数の異方性の結果として、円
筒状キヤビテイ２２はその作動温度範囲に亘つて
第３図に図示されている如くほぼ楕円形に変形す
る。第３図に於いてはキヤビテイ２２の変形はそ
の変形の特徴を説明する目的で誇張されており、
円２６は室温に於けるキヤビテイ２２の形状を表
わしており、この形状は図に於いて二点鎖線２８
（その長軸は結晶ウエーハのＺ軸に沿つている）
にて示されている如く実質的に楕円である形状に
温度の上昇と共に変形する。 Typically, the substrate 11 is comprised of a piezoelectric material, such as zinc oxide, which is disposed in the form of a thin film coating between the transducers 16, 18 and the first major surface 12. It's good. Substrate 11 may be any of the well-known piezoelectric materials, including quartz, lithium niobate, lithium tantalate, etc., as long as they have piezoelectric properties. Among these materials, quartz is the most widely used because it is easily available and inexpensive. The coefficient of thermal expansion of crystal has anisotropy, and the coefficient of thermal expansion in the optical axis or Z-axis direction is about twice that in the X-axis or Y-axis direction. Such quartz substrates are carved from bulk quartz crystals in any of a number of well-known crystal orientations, such as Y-cut or ST-cut wafers, depending on the particular SAW device application. In Y-cut crystal, the Z-axis direction
The coefficient of thermal expansion at 25°C is 13.7 x 10 -6 inches/inch -°C (13.7 x 10 -6 cm/cm -°C) and 7.5 x 10 - in the X-axis direction, i.e. the direction of SAW propagation. 6 inches/inch-°C (7.5×10 -6 cm/cm-°C). As a result of this anisotropy in the coefficient of thermal expansion, the cylindrical cavity 22 deforms into a generally elliptical shape as illustrated in FIG. 3 over its operating temperature range. In FIG. 3, the deformation of the cavity 22 is exaggerated for the purpose of explaining the characteristics of the deformation.
The circle 26 represents the shape of the cavity 22 at room temperature, and this shape is indicated by the chain double-dashed line 28 in the figure.
(its long axis is along the Z axis of the crystal wafer)
As the temperature increases, it deforms into a substantially elliptical shape as shown in .
第４図は本発明により真空密封されたSAW圧
力センサ構造体３０を示す解図的断面図である。
この構造体に於いてはSAWセンサ１０が真空密
封体により密封されており、該真空密封体はカバ
ー３２とベース３６とにより構成される室３４内
にセンサ１０を密封するよう構成されたカバー３
２を含んでいる。これらカバー３２及びベース３
６は金属であろうとガラスであろうと、室３４内
に10-6トル（10-6mmHg）なる最小限の負圧を与
えるに適した真空型材料にて形成されている。カ
バー３２はハンダシール或いは溶接の如き真空シ
ールにて係合面３７に沿つてベース３６に接合さ
れている。カバー３２はそのカバーをベースに接
合した後室３４を真空化する為の小さなオリフイ
ス３８を含んでおり、このオリフイスは室３４を
真空とした後ハンダシール３９にて栓塞される。 FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a vacuum-sealed SAW pressure sensor structure 30 according to the present invention.
In this structure, the SAW sensor 10 is sealed by a vacuum seal, and the vacuum seal is a cover 3 configured to seal the sensor 10 in a chamber 34 formed by a cover 32 and a base 36.
Contains 2. These cover 32 and base 3
6 is formed of a vacuum type material, whether metal or glass, suitable to provide a minimum negative pressure of 10 -6 Torr (10 -6 mmHg) within chamber 34. The cover 32 is joined to the base 36 along the engagement surface 37 with a vacuum seal such as a solder seal or welding. The cover 32 includes a small orifice 38 for evacuating the chamber 34 after the cover is joined to the base, and this orifice is plugged with a solder seal 39 after the chamber 34 is evacuated.
SAWトランスデユーサ１６，１８と外部発振
器回路（図示せず）との間の電気接続は導電体４
０により与えられており、この導電体はその導電
体を電気的に絶縁し且つ室３４とその外部との間
に真空シールを与える当技術分野に於いて周知の
型式のフイードスルー絶縁体４１によりベース３
６を貫通する状態にて装着されている。金属製の
真空密封体の場合には、ベースそれ自身がトラン
スデユーサの為の復帰電流経路として使用されて
良く、内部接地ワイヤ４２がSAWトランスデユ
ーサとベースとの間に設けられていて良い。 Electrical connections between the SAW transducers 16, 18 and an external oscillator circuit (not shown) are made using electrical conductors 4
0, the electrical conductor is based on a feedthrough insulator 41 of a type well known in the art to electrically isolate the electrical conductor and provide a vacuum seal between the chamber 34 and its exterior. 3
It is attached so that it penetrates through 6. In the case of a metallic vacuum enclosure, the base itself may be used as the return current path for the transducer, and an internal ground wire 42 may be provided between the SAW transducer and the base. .
SAWセンサ１０はベースの内面４６の上方高
さh1の位置にセンサ基質１１を配置する円筒形の
金属スリーブ４４により室３４内に支持されてい
る。このスリーブ４４はキヤビテイ２２の直径に
等しい。或いはそれよりも小さい直径Ｄを有して
いる。スリーブ孔４８がキヤビテイ２２とベース
の壁部を貫通して形成されたオリフイス５０との
間に形成され且つ外部圧力信号源（図示せず）に
近接し得る流体通路或いは導管を与えている。第
４図に於いて金属スリーブ４４は基質のキヤビテ
イ孔の周縁に沿つて基質１１に形成されたカウン
タボア内に嵌合するよう構成された担持面５２を
有し且つオリフイス５０の周縁に沿つて内面４６
に設けられた同様の形式のカウンタボア内に嵌合
するよう構成された着座面５４を有する直線壁面
の円筒体として図示されている。スリーブ面の
夫々はハンダシールにより夫々の係合面に接合さ
れている。かかる構造体の組立てに於いてはまず
スリーブが基質にシールされる。クロムと金の薄
膜をカウンタボアの側壁にRFスパツタリングし
た後、ニツケルが金膜にメツキされ、担持面５２
がほぼ200℃の融点を有する鉛／錫ろう（ハンダ）
によりカウンタボア内にろう付けされる。その後
着座面が156℃の融点を有する低温のインジウム
ろうにてベースにろう付けされる。これらのろう
付け接合部により基質及びベースとスリーブの係
合面との間に真空シールが与えられる。 The SAW sensor 10 is supported within the chamber 34 by a cylindrical metal sleeve 44 that positions the sensor substrate 11 at a height h 1 above the inner surface 46 of the base. This sleeve 44 is equal in diameter to the cavity 22. Alternatively, it has a smaller diameter D. A sleeve bore 48 is formed between the cavity 22 and an orifice 50 formed through the wall of the base and provides a fluid passageway or conduit accessible to an external pressure signal source (not shown). In FIG. 4, metal sleeve 44 has a bearing surface 52 configured to fit within a counterbore formed in substrate 11 along the periphery of the cavity hole in the substrate and along the periphery of orifice 50. Inner surface 46
It is illustrated as a straight-walled cylinder having a seating surface 54 configured to fit within a similar type of counterbore provided in the. Each of the sleeve surfaces is joined to a respective engagement surface by a solder seal. In assembling such a structure, the sleeve is first sealed to the substrate. After RF sputtering a thin film of chromium and gold onto the sidewalls of the counterbore, nickel is plated onto the gold film and the support surface 52
Lead/tin wax (solder) with a melting point of approximately 200℃
is brazed into the counterbore. The seating surface is then brazed to the base using low temperature indium solder with a melting point of 156°C. These brazed joints provide a vacuum seal between the substrate and base and the mating surfaces of the sleeve.
金属スリーブ４４は、低蒸気圧、高融点、耐食
性、容易にガス抜き可能であること、機械加工に
より形成可能であること、ハンダ付け、溶接或い
はろう付け可能であることなどの如き良好な真空
特性を有する真空型金属を含んでいる。スリーブ
と基質との間の真空シールの破損を阻止する為に
は、シールの金属は基質の熱膨張係数と両立し得
る熱膨張係数を有する種類のものでなければなら
ない。熱膨張係数に付き異方性を有する圧電気材
料基質については、かかる金属は、第３図に於い
て上述の如き両立し得る熱膨張係数を有する金属
が実線の円２６より破線の円６０までのスリーブ
膨張を与え、キヤビテイが円２６より楕円２８ま
で膨張するような光軸方向の熱膨張係数とＸ軸及
びＹ軸方向の熱膨張係数とを有していなければな
らない。かかる好ましい金属は図示の如く、その
Ｚ軸方向には基質よりも少なく膨張するがそのＸ
軸方向にはより大きく膨張し、これにより基質の
これら二つの膨張の平均が基質のこれら二つの方
向の膨張とほぼ等しくなる。 The metal sleeve 44 has good vacuum properties such as low vapor pressure, high melting point, corrosion resistance, can be easily degassed, can be formed by machining, can be soldered, welded or brazed, etc. Contains vacuum-type metals with To prevent failure of the vacuum seal between the sleeve and the substrate, the metal of the seal must be of a type having a coefficient of thermal expansion compatible with that of the substrate. For piezoelectric material substrates having anisotropy in coefficient of thermal expansion, such metals are shown in FIG. It must have a coefficient of thermal expansion in the optical axis direction and a coefficient of thermal expansion in the X-axis and Y-axis directions such that the cavity expands from the circle 26 to the ellipse 28. Such a preferred metal expands less than the substrate in its Z-axis, as shown, but its X-axis expands less than the substrate.
There is greater expansion in the axial direction, such that the average of these two expansions of the substrate is approximately equal to the expansion of the substrate in these two directions.
スリーブがＸ軸方向に基質以上に膨張するとそ
の基質に歪が誘発され、キヤビテイの内面に沿つ
て破損することがある。しかしスリーブの筒状壁
部が基質のＸ軸方向にそのスリーブの制限された
膨張に屈服するようその金属スリーブが変形すれ
ば、そのスリーブは基質のキヤビテイの楕円変形
特性に従うことになり、上述の如く導入される歪
が低減され或いは除去され、又真空シールの完全
性が維持される。勿論スリーブは室温に於いてキ
ヤビテイの形状回復と共にスリーブも形状回復し
得るよう弾性変形するものでなければならない。
従つてスリーブは真空シール即ち高蒸気圧を与え
るに適した金属より形成されなければならないと
いう要件の他に、スリーブは水晶の異方性のある
熱膨張特性と両立し得る熱膨張係数を有していな
ければならず、又弾性変形特性を呈するものでな
ければならない。かかる全ての要件を充足する一
つの金属はニツケルであり、ニツケルは良好な真
空材料に必要とされる全ての要件を充足し又25℃
に於いて12.6×10-6インチ／インチ−℃（12.6×
10-6cm／cm−℃）なる熱膨張係数を有している。
又ニツケルは固有の弾性変形特性を有する金属で
あり、壁厚、スリーブ長さ、スリーブ直径などを
選定して適当なスリーブ形状とすることにより、
そのスリーブはセンサの作動温度範囲に亘つて水
晶基質の変形と一致するに必要な変形を生ずるよ
うに形成可能である。 Expansion of the sleeve in the X-axis direction beyond the substrate induces strain in the substrate, which may cause failure along the interior surface of the cavity. However, if the metal sleeve is deformed such that the cylindrical wall of the sleeve submits to the limited expansion of the sleeve in the X-axis direction of the substrate, the sleeve will follow the elliptical deformation characteristics of the substrate cavity, as described above. Strains introduced as such are reduced or eliminated, and the integrity of the vacuum seal is maintained. Of course, the sleeve must be elastically deformable at room temperature so that the sleeve can recover its shape as the cavity recovers.
Therefore, in addition to the requirement that the sleeve be formed from a metal suitable for providing a vacuum seal, i.e. high vapor pressure, the sleeve must have a coefficient of thermal expansion that is compatible with the anisotropic thermal expansion properties of quartz. It must also exhibit elastic deformation characteristics. One metal that meets all of these requirements is nickel, and nickel meets all of the requirements for a good vacuum material and also
12.6 x 10 -6 inches/inch - °C (12.6 x
It has a coefficient of thermal expansion of 10 -6 cm/cm - °C.
Also, nickel is a metal with unique elastic deformation characteristics, and by selecting the wall thickness, sleeve length, sleeve diameter, etc. to create an appropriate sleeve shape,
The sleeve can be configured to provide the necessary deformation to match that of the quartz matrix over the operating temperature range of the sensor.
かかる変形は基質１１がベースの内面４６より
高さh1（最小寸法に形成される筒状壁６２の厚さ
の10倍以上である）の位置に配置されるようスリ
ーブの長さを設定することによつて与えられる。
上述の最小壁部厚は、検出圧と室３４内の圧力零
との間の最大差圧の下でもスリーブの円筒形が変
形するのを阻止するに充分な剛性を有するスリー
ブ構造を与え、且つ同一の作動範囲の検出圧に対
し真空気密シールを与える、即ち筒状壁が真空の
漏洩を生ずるほどの有孔度を呈するほど薄くなら
ないよう、考慮を払いつつ選定される。50psi
（3.5Kg／cm2）センサに於ける筒状壁の厚さの最小
寸法は0.002〜0.003インチ（0.05〜0.072mm）の範
囲である。50psi（3.5Kg／cm2）センサに於いてよ
り余裕がある実際的な壁部厚は0.005インチ
（0.13mm）程度であり、かかる場合には高さh1は
0.050インチ（1.3mm）である。かかる高さ寸法の
長さを越えるスリーブの余分な長さは、キヤビテ
イ２２及びオリフイス５０の為の夫々のカウンタ
ボア内に挿入されるスリーブの適当な挿入長さを
与えるよう選定される。 Such deformation sets the length of the sleeve so that the substrate 11 is located at a height h 1 (which is at least 10 times the thickness of the cylindrical wall 62 formed to the minimum dimension) above the inner surface 46 of the base. given by
The above-described minimum wall thickness provides a sleeve structure that is sufficiently rigid to prevent deformation of the cylindrical shape of the sleeve even under the maximum differential pressure between the sensed pressure and zero pressure within the chamber 34, and It is carefully selected to provide a vacuum-tight seal for the same operating range of sensing pressures, ie, the cylindrical wall is not so thin that it exhibits porosity sufficient to cause vacuum leakage. 50psi
(3.5 Kg/cm 2 ) The minimum dimension of the cylindrical wall thickness in the sensor ranges from 0.002 to 0.003 inches (0.05 to 0.072 mm). A more practical wall thickness for a 50 psi (3.5 Kg/cm 2 ) sensor is about 0.005 inch (0.13 mm), in which case the height h 1 is
It is 0.050 inch (1.3mm). The excess length of the sleeve beyond the length of such height dimension is selected to provide the appropriate insertion length of the sleeve to be inserted into the respective counterbore for the cavity 22 and orifice 50.
スリーブの高さと壁厚との比を10対１とするこ
とにより、担持面５２及びそれに近接したスリー
ブの上方部分がキヤビテイ２２と共働して変形す
るのを許すに充分な弾性を有するスリーブとする
ことができるが、それでも熱膨張係数が互いに近
似したものではないので膨張の際の寸法が相違す
ることになる。担持面５２に沿つたハンダシール
は、上述した如き変形が僅かに相違していること
にも拘らず真空シールを維持するに充分な弾性を
有している。変位を最小限に抑えるべくスリーブ
の直径Ｄはできるだけ小さな値に選定される。し
かしかかるスリーブ直径の選定は以下の二つの拘
束条件により制限される。第一の拘束条件はキヤ
ビテイ２２の直径である。何故ならば、スリーブ
の外径は基質表面に於けるキヤビテイの孔の直径
よりも小さなものであつてはならないからであ
る。第４図に図示されている如く、ダイヤフラム
（第１図に於いて符号２０にて示されている）は
基質の第二の表面の側より中ぐりしてキヤビテイ
を形成することにより形成されるので、そのキヤ
ビテイの直径はダイヤフラムの直径に等しい。他
の方法により所要のダイヤフラム直径とすること
ができる場合には、キヤビテイの残りの部分即ち
表面２４に於ける部分の直径はより狭くても良
く、それでもオリフイス５０よりダイヤフラム面
２０までの流体的連通を与えることができ、従つ
てスリーブ直径はダイヤフラムそれ自身の直径よ
りも小さなものであつて良い。第二の拘束条件
は、スリーブが基質の質量を所要の剛固な状態に
て支持しなければならないということである。基
質／スリーブの装着はセンサの作動条件下に於い
て振動する支柱の如きものである。振動が余りに
も苛酷である場合には、スリーブの担持面５２よ
り基質が破損し、これにより真空漏洩或いは
SAWトランスデユーサに接続された導電体の破
損を生じることがある。機械的支持の要件を充足
する最小直径は第１図の長方形基質の最大寸法の
１／４程度である。円形の基質が使用される場合に
は、スリーブの直径はその基質の直径の1/4程度
である。ダイヤフラムの直径は通常円形基質の直
径の半分或いは長方形基質の最大寸法の半分であ
るので、スリーブ４４の最小直径はダイヤフラム
の直径の半分程度である。 The 10:1 ratio of sleeve height to wall thickness provides a sleeve with sufficient resiliency to allow the bearing surface 52 and the upper portion of the sleeve adjacent thereto to deform in cooperation with the cavity 22. However, since the coefficients of thermal expansion are not close to each other, the dimensions upon expansion will be different. The solder seal along bearing surface 52 has sufficient resiliency to maintain a vacuum seal despite the slight differences in deformation as described above. In order to minimize displacements, the diameter D of the sleeve is chosen to be as small as possible. However, the selection of such a sleeve diameter is limited by the following two constraints. The first constraint is the diameter of the cavity 22. This is because the outer diameter of the sleeve must not be smaller than the diameter of the cavity hole in the substrate surface. As shown in FIG. 4, a diaphragm (indicated at 20 in FIG. 1) is formed by boring a cavity from the second surface side of the substrate. Therefore, the diameter of the cavity is equal to the diameter of the diaphragm. If the required diaphragm diameter can be achieved by other methods, the remaining portion of the cavity, i.e., at surface 24, may be narrower in diameter and still provide fluid communication from orifice 50 to diaphragm surface 20. can be given, so the sleeve diameter can be smaller than the diameter of the diaphragm itself. The second constraint is that the sleeve must support the mass of the substrate with the required stiffness. The substrate/sleeve attachment is like a strut that vibrates under the operating conditions of the sensor. If the vibrations are too severe, the substrate may break away from the bearing surface 52 of the sleeve, causing vacuum leaks or
This may result in damage to the electrical conductors connected to the SAW transducer. The minimum diameter that satisfies the requirements for mechanical support is on the order of 1/4 of the maximum dimension of the rectangular substrate of FIG. If a circular substrate is used, the diameter of the sleeve is on the order of 1/4 of the diameter of the substrate. Since the diameter of the diaphragm is typically one-half the diameter of a circular substrate or one-half of the largest dimension of a rectangular substrate, the minimum diameter of the sleeve 44 is on the order of one-half the diameter of the diaphragm.
要約すれば、金属スリーブ４４は、(1)SAW基
質材料の異方性のある熱膨張係数と両立し得る熱
膨張係数を有する真空型金属を含んでおり、(2)ス
リーブの壁厚よりも10倍以上大きな距離だけ密封
体のベースより上方の位置に基質を支持し得るよ
うな壁厚に対する全長の比を有しており、(3)
SAW基質に形成されたダイヤフラムの直径に等
しい或いはそれよりも小さなスリーブ直径であつ
てダイヤフラムの直径の半分に等しい最適最小直
径を含むスリーブ直径を有しているという特徴を
有するものである。これらの要件が充足される限
り、スリーブ４４はそのスリーブを基質及び真空
密封構造体のベース３６の如き壁部に形成された
オリフイスに装着する場合の要件を充足するよう
僅にその形状が変形されて良い。 In summary, the metal sleeve 44 includes a vacuum-formed metal that (1) has a coefficient of thermal expansion that is compatible with the anisotropic coefficient of thermal expansion of the SAW substrate material, and (2) is less than the wall thickness of the sleeve. (3) having a ratio of total length to wall thickness such that the substrate can be supported at a location above the base of the enclosure by a distance greater than 10 times greater;
It is characterized in that it has a sleeve diameter that is equal to or smaller than the diameter of the diaphragm formed in the SAW substrate, with an optimal minimum diameter equal to half the diameter of the diaphragm. As long as these requirements are met, the sleeve 44 may be modified slightly in shape to meet the requirements for attaching the sleeve to a substrate and an orifice formed in a wall, such as the base 36, of a vacuum-sealed structure. It's good.
添付の第５図は本発明による他の一つの実施例
を示している。この実施例に於いてはスリーブ４
４′は筒状壁の外面の周りに形成されたリム或い
はフランジ７０を含んでいる。このリム７０はベ
ース３６の表面４６の上方高さh1の位置に基質１
１を支持する為の担持面７２を与えている。従つ
て基質１１はキヤビテイの周縁に沿つて形成され
たカウンタボアを有する必要は無く、この方が好
ましい。スリーブ４４′はスリーブ４４の材料と
同一の材料にて形成されており、真空シールを与
えるという同一の機能を有し、又スリーブが作動
温度範囲に亘つてキヤビテイ孔の変形に一致する
ような弾性変形特性を有している。スリーブ４４
はオリフイス５０とキヤビテイ２２との間に同様
の流体導管４８を与えており、これにより外部圧
力信号源（図示せず）と基質に形成されたダイヤ
フラムの表面２４との間に流体が連通し得るよう
になつている。またスリーブ４４′は密封体のベ
ース３６に形成されたカウンタリセスと係合する
着座面７４を有している。第５図に於いて着座面
７４はスリーブの肩部７６により与えられてお
り、これにより着座面７４に於けるスリーブの機
械的強度が向上されておりまたベースに形成され
たオリフイス５０の直径が低減されている。この
ことは取扱いに充分な剛性を要する即ち製造中の
スリーブの変形を阻止するに充分な剛性を有する
壁部の薄いスリーブを形成し（これにより最小壁
厚を有するスリーブが得られる）、またオリフイ
ス及び／又は肩部７６の内壁が外部流体導管にね
じ込み接続されるよう標準寸法の圧力導管接続手
段と両立し得る孔をオリフイスに設けるという実
際的な問題を考慮することができる。スリーブ４
４及び４４′は金属密封体と両立し得る熱膨張係
数を有しているので、スリーブがその着座面に沿
つて異状な変形をしなければならないという必要
性がない。ベース３６内に歪を誘発することがあ
る熱膨張係数の相違があつても基質内に歪が誘発
されることは無い。従つて第４図に図示されたス
リーブ４４に、その担持面５２がそのままの状態
で、スリーブ４４′について図示された肩部７６
が設けられても良い。 The attached FIG. 5 shows another embodiment according to the invention. In this embodiment, sleeve 4
4' includes a rim or flange 70 formed around the outer surface of the cylindrical wall. This rim 70 is located at a height h 1 above the surface 46 of the base 36 .
It provides a support surface 72 for supporting 1. Therefore, the substrate 11 need not have a counterbore formed along the periphery of the cavity, which is preferred. Sleeve 44' is formed of the same material as sleeve 44 and has the same function of providing a vacuum seal and is elastic so that the sleeve conforms to the deformation of the cavity bore over the operating temperature range. It has deformation properties. Sleeve 44
provides a similar fluid conduit 48 between the orifice 50 and the cavity 22, which provides fluid communication between an external pressure signal source (not shown) and the surface 24 of the diaphragm formed in the substrate. It's becoming like that. The sleeve 44' also has a seating surface 74 that engages a counter recess formed in the base 36 of the seal. In FIG. 5, the seating surface 74 is provided by a shoulder 76 of the sleeve, which improves the mechanical strength of the sleeve at the seating surface 74, and also increases the diameter of the orifice 50 formed in the base. has been reduced. This produces a thin-walled sleeve that is sufficiently stiff for handling, i.e., stiff enough to prevent deformation of the sleeve during manufacture (this results in a sleeve with a minimum wall thickness), and that the orifice and/or the practical problem of providing a hole in the orifice that is compatible with standard size pressure conduit connection means so that the inner wall of shoulder 76 is threadedly connected to an external fluid conduit may be considered. sleeve 4
Since 4 and 44' have a coefficient of thermal expansion compatible with the metal seal, there is no need for the sleeve to undergo unusual deformations along its seating surface. Differences in thermal expansion coefficients that may induce strain in the base 36 do not induce strain in the substrate. The sleeve 44 shown in FIG. 4 therefore has a shoulder 76 shown for the sleeve 44' with its bearing surface 52 intact.
may be provided.
本発明による真空密封されたSAW圧力センサ
構造体は、周囲からの汚染による伝播速度の低下
或いは変化を阻止すべくSAW基質を気密的に真
空密封し、又絶対圧検出センサとする為に必要な
圧力零の基準を与えるものである。真空密封体の
壁部より隔置された位置に基質を支持する為に金
属スリーブを使用することにより、センサの作動
範囲に亘つてその構造体が熱サイクルを受けるこ
とにより生じる歪よりSAW基質が隔離される。
長さ、壁厚、直径等を含むスリーブの形状は作動
温度範囲を高くする為上述の範囲内にて変化され
て良く、これにより最大差圧が50psi（3.5Kg／cm2）
であるセンサの為の0.002〜0.003インチ（0.05〜
0.072mm）の範囲の最小壁厚がより大きな差圧に
適合するよう増大されて良い。600psi（42Kg／cm2）
のセンサに於いては、最小壁厚は0.003〜0.004イ
ンチ（0.072〜0.10mm）程度であり、典型的な厚
さは0.008インチ（0.20mm）程度である。金属ス
リーブに好ましい材料はニツケルであるが、上述
した所要の特性を有する任意の材料も使用されて
良い。 The vacuum-sealed SAW pressure sensor structure of the present invention hermetically vacuum-seals the SAW substrate to prevent propagation velocity from decreasing or changing due to contamination from the surroundings, and is also necessary to provide an absolute pressure sensing sensor. This provides the standard for zero pressure. By using a metal sleeve to support the substrate at a location spaced from the walls of the vacuum enclosure, the SAW substrate is protected from strain caused by thermal cycling of the structure over the operating range of the sensor. be isolated.
The shape of the sleeve, including length, wall thickness, diameter, etc., may be varied within the above range to increase the operating temperature range, thereby increasing the maximum differential pressure to 50 psi (3.5 Kg/cm 2 ).
0.002~0.003 inch (0.05~
The minimum wall thickness in the range of 0.072 mm) may be increased to accommodate larger differential pressures. 600psi (42Kg/ cm2 )
For sensors, the minimum wall thickness is on the order of 0.003-0.004 inches (0.072-0.10 mm), with typical thicknesses on the order of 0.008 inches (0.20 mm). The preferred material for the metal sleeve is nickel, but any material having the desired properties described above may be used.
以上に於いては本発明をそのいくつかの実施例
について詳細に説明したが、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内
にて種々の修正並に省略が可能なことは当業者に
とつて明らかであろう。 Although the present invention has been described above in detail with reference to several embodiments thereof, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and omissions may be made within the scope of the present invention. The possibilities will be clear to those skilled in the art.
第１図は本発明に於いて使用される従来技術の
SAW圧力センサの解図的斜視図である。第２図
は第１図の線２−２によるSAWセンサの解図的
縦断面図である。第３図は本発明によるSAW圧
力センサ構造体の熱膨張特性を示す解図である。
第４図は本発明による真空密封されたSAW圧力
センサ構造体の一つの実施例を示す解図的縦断面
図である。第５図は第４図に図示されたSAW圧
力センサ構造体の他の一つの実施例を示す解図的
拡大部分断面図である。
１０〜SAW圧力センサ、１１〜基質、１２〜
第一の主要面、１４〜第二の主要面、１６，１８
〜トランスデユーサ、１９〜作動信号領域、２０
〜ダイヤフラム、２２〜キヤビテイ、２４〜内
面、２６〜円、２８〜楕円、３０〜真空密封され
たSAW圧力センサ構造体、３２〜カバー、３４
〜室、３６〜ベース、３７〜係合面、３８〜オリ
フイス、３９〜ハンダシール、４０〜導電体、４
１〜絶縁体、４２〜接地ワイヤ、４４，４４′〜
スリーブ、４６〜内面、４８〜スリーブ孔、５０
〜オリフイス、５２〜担持面、５４〜着座面、６
０〜円、６２〜筒状壁、７０〜リム、７２〜担持
面、７４〜着座面、７６〜肩部。
Figure 1 shows the prior art used in the present invention.
FIG. 2 is an illustrative perspective view of a SAW pressure sensor. FIG. 2 is a schematic longitudinal cross-sectional view of the SAW sensor taken along line 2--2 in FIG. FIG. 3 is an illustration showing the thermal expansion characteristics of the SAW pressure sensor structure according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view showing one embodiment of a vacuum-sealed SAW pressure sensor structure according to the present invention. FIG. 5 is an illustrative enlarged partial sectional view showing another embodiment of the SAW pressure sensor structure shown in FIG. 4. 10~SAW pressure sensor, 11~substrate, 12~
First main surface, 14 to second main surface, 16, 18
~transducer, 19~actuation signal region, 20
~diaphragm, 22~cavity, 24~inner surface, 26~circle, 28~ellipse, 30~vacuum sealed SAW pressure sensor structure, 32~cover, 34
~chamber, 36~base, 37~engaging surface, 38~orifice, 39~solder seal, 40~conductor, 4
1 ~ Insulator, 42 ~ Ground wire, 44, 44' ~
Sleeve, 46 ~ inner surface, 48 ~ sleeve hole, 50
~ Orifice, 52 ~ Supporting surface, 54 ~ Seating surface, 6
0-circle, 62-cylindrical wall, 70-rim, 72-carrying surface, 74-seating surface, 76-shoulder.
Claims (1)
いて、 基質の二つの平行な主要面のうちの第一の主要
面に設けられた作動信号領域に配置されたSAW
遅延ラインを含むSAW圧力センサであつて、前
記基質は前記作動信号領域と同心状に形成された
変形可能なダイヤフラムを有しており、前記ダイ
ヤフラムは前記基質の第二の主要面に形成された
円筒状キヤビテイの端壁により郭定された平行な
内面より前記第一の主要面までの距離により決定
される薄膜厚さを有しており、前記キヤビテイは
前記変形可能なダイヤフラムの直径を決定する直
径を有しているSAW圧力センサと、 ベース部と該ベース部に対し真空シールの関係
にて接合されたカバー部とを含む真空密封体であ
つて、前記ベース部及び前記カバー部はそれらの
間に形成された真空室内に前記SAWセンサを受
けるよう構成されており、前記ベース部は前記基
質に形成された前記キヤビテイと整合するオリフ
イスが形成されている真空密封体と、 長さ方向に沿つて形成された中央孔を有し両端
に於いて前記キヤビテイ及び前記オリフイスに真
空シールの関係にて接合された円筒状金属スリー
ブであつて、前記スリーブは該スリーブの外径及
び壁厚に応じてその両端に嵌合表面を与えてお
り、前記中央孔は前記真空環境を貫通して前記オ
リフイスより前記キヤビテイまで外部圧力信号の
為の流体導管を与えており、前記スリーブは該ス
リーブの壁厚よりも10乃至20倍以上の距離だけ前
記ベース部より上方の位置に前記SAW圧力セン
サを支持している円筒状金属スリーブと、 を含んでいることを特徴とする真空密封構造体。 ２ SAW圧力センサの為の真空密封構造体に於
いて、 基質の二つの平行な主要面のうちの第一の主要
面に設けられた作動信号領域に配置されたSAW
遅延ラインを含むSAW圧力センサであつて、前
記基質は前記作動信号領域と同心状に形成された
変形可能なダイヤフラムを有しており、前記ダイ
ヤフラムは前記基質の第二の主要面に形成された
円筒状キヤビテイの端壁により郭定された平行な
内面より前記第一の主要面までの距離により決定
される薄膜厚さを有しており、前記キヤビテイは
前記変形可能なダイヤフラムの直径を決定する直
径を有しているSAW圧力センサと、 ベース部と該ベース部に対し真空シールの関係
にて接合されたカバー部とを含む真空密封体であ
つて、前記ベース部及び前記カバー部はそれらの
間に形成された真空室内に前記SAWセンサを受
けるよう構成されており、前記ベース部は前記基
質に形成された前記キヤビテイと整合するオリフ
イスが形成されている真空密封体と、 長さ方向に沿つて形成された中央孔を有し両端
に於いて前記キヤビテイ及び前記オリフイスに真
空シールの関係にて接合された円筒状金属スリー
ブであつて、前記スリーブは該スリーブの外径及
び壁厚に応じてその両端に嵌合表面を与えてお
り、前記中央孔は前記真空環境を貫通して前記オ
リフイスより前記キヤビテイまで外部圧力信号の
為の流体導管を与えており、前記スリーブは前記
変形可能なダイヤフラムの直径よりも小さな最小
外径を有する円筒状金属スリーブと、 を含んでいることを特徴とする真空密封構造体。 ３ SAW圧力センサの為の真空密封構造体に於
いて、 基質の二つの平行な主要面のうちの第一の主要
面に設けられた作動信号領域に配置されたSAW
遅延ラインを含むSAW圧力センサであつて、前
記基質は前記作動信号領域と同心状に形成された
変形可能なダイヤフラムを有しており、前記ダイ
ヤフラムは前記基質の第二の主要面に形成された
円筒状キヤビテイの端壁により郭定された平行な
内面より前記第一の主要面までの距離により決定
される薄膜厚さを有しており、前記キヤビテイは
前記変形可能なダイヤフラムの直径を決定する直
径を有しているSAW圧力センサと、 ベース部と該ベース部に対し真空シールの関係
にて接合されたカバー部とを含む真空密封体であ
つて、前記ベース部及び前記カバー部はそれらの
間に形成された真空室内に前記SAWセンサを受
けるよう構成されており、前記ベース部は前記基
質に形成された前記キヤビテイと整合するオリフ
イスが形成されている真空密封体と、 長さ方向に沿つて形成された中央孔を有し両端
に於いて前記キヤビテイ及び前記オリフイスに真
空シールの関係にて接合された円筒状金属スリー
ブであつて、前記スリーブは該スリーブの外径及
び壁厚に応じてその両端に嵌合表面を与えてお
り、前記中央孔は前記真空環境を貫通して前記オ
リフイスより前記キヤビテイまで外部圧力信号の
為の流体導管を与えており、前記スリーブは低蒸
気圧及び高融点を有する金属より形成されている
円筒状金属スリーブと、 を含んでいることを特徴とする真空密封構造体。[Claims] 1. In a vacuum-sealed structure for a SAW pressure sensor, a SAW disposed in an actuation signal region provided on a first major surface of two parallel major surfaces of a substrate.
A SAW pressure sensor including a delay line, wherein the substrate has a deformable diaphragm formed concentrically with the actuation signal region, the diaphragm formed on a second major surface of the substrate. a cylindrical cavity having a membrane thickness determined by the distance of said first major surface from a parallel inner surface defined by an end wall, said cavity determining a diameter of said deformable diaphragm; A vacuum sealed body including a SAW pressure sensor having a diameter, a base portion and a cover portion joined to the base portion in a vacuum sealing relationship, the base portion and the cover portion being the base portion is configured to receive the SAW sensor in a vacuum chamber formed between the base portion and a vacuum seal having an orifice aligned with the cavity formed in the substrate; a cylindrical metal sleeve having a central hole formed therein and joined at both ends to the cavity and the orifice in vacuum-sealing relationship; a mating surface is provided at each end thereof, the central hole provides a fluid conduit for an external pressure signal through the vacuum environment from the orifice to the cavity, and the sleeve has a wall thickness that is greater than or equal to the wall thickness of the sleeve. a cylindrical metal sleeve supporting the SAW pressure sensor at a position above the base portion by a distance of 10 to 20 times or more. 2. In a vacuum-sealed structure for a SAW pressure sensor, a SAW located in an actuation signal region provided on the first of two parallel main surfaces of the substrate.
A SAW pressure sensor including a delay line, wherein the substrate has a deformable diaphragm formed concentrically with the actuation signal region, the diaphragm formed on a second major surface of the substrate. a cylindrical cavity having a membrane thickness determined by the distance of said first major surface from a parallel inner surface defined by an end wall, said cavity determining a diameter of said deformable diaphragm; A vacuum sealed body including a SAW pressure sensor having a diameter, a base portion and a cover portion joined to the base portion in a vacuum sealing relationship, the base portion and the cover portion being the base portion is configured to receive the SAW sensor in a vacuum chamber formed between the base portion and a vacuum seal having an orifice aligned with the cavity formed in the substrate; a cylindrical metal sleeve having a central hole formed therein and joined at both ends to the cavity and the orifice in vacuum-sealing relationship; a mating surface is provided at each end thereof, the central hole provides a fluid conduit for an external pressure signal through the vacuum environment from the orifice to the cavity, and the sleeve is connected to the deformable diaphragm. A vacuum-sealed structure comprising: a cylindrical metal sleeve having a minimum outer diameter less than the diameter of the sleeve; 3. In a vacuum-sealed structure for a SAW pressure sensor, a SAW located in an actuation signal area provided on the first of two parallel main surfaces of the substrate.
A SAW pressure sensor including a delay line, wherein the substrate has a deformable diaphragm formed concentrically with the actuation signal region, the diaphragm formed on a second major surface of the substrate. a cylindrical cavity having a membrane thickness determined by the distance of said first major surface from a parallel inner surface defined by an end wall, said cavity determining a diameter of said deformable diaphragm; A vacuum sealed body including a SAW pressure sensor having a diameter, a base portion and a cover portion joined to the base portion in a vacuum sealing relationship, the base portion and the cover portion being the base portion is configured to receive the SAW sensor in a vacuum chamber formed between the base portion and a vacuum seal having an orifice aligned with the cavity formed in the substrate; a cylindrical metal sleeve having a central hole formed therein and joined at both ends to the cavity and the orifice in vacuum-sealing relationship; a mating surface is provided at each end thereof, the central hole provides a fluid conduit for an external pressure signal through the vacuum environment from the orifice to the cavity, and the sleeve has a low vapor pressure and high melting point. A vacuum sealed structure comprising: a cylindrical metal sleeve formed from a metal having the following:
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