TWI613431B - 包含相對壓力感測器之設備、液體供應源以及形成相對壓力感測器之方法 - Google Patents

包含相對壓力感測器之設備、液體供應源以及形成相對壓力感測器之方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI613431B
TWI613431B TW105118577A TW105118577A TWI613431B TW I613431 B TWI613431 B TW I613431B TW 105118577 A TW105118577 A TW 105118577A TW 105118577 A TW105118577 A TW 105118577A TW I613431 B TWI613431 B TW I613431B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
cavity
substrate
channel
pressure sensor
pressure sensing
Prior art date
Application number
TW105118577A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201715214A (zh
Inventor
麥可Ｗ 庫米比
清華 陳
Original Assignee
惠普發展公司有限責任合夥企業
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 惠普發展公司有限責任合夥企業 filed Critical 惠普發展公司有限責任合夥企業
Publication of TW201715214A publication Critical patent/TW201715214A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI613431B publication Critical patent/TWI613431B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L7/00—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements
    • G01L7/02—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges
    • G01L7/08—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges of the flexible-diaphragm type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/17513—Inner structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • B41J2/17556—Means for regulating the pressure in the cartridge
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/14—Housings
    • G01L19/149—Housings of immersion sensor, e.g. where the sensor is immersed in the measuring medium or for in vivo measurements, e.g. by using catheter tips
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L27/00—Testing or calibrating of apparatus for measuring fluid pressure
    • G01L27/002—Calibrating, i.e. establishing true relation between transducer output value and value to be measured, zeroing, linearising or span error determination
    • G01L27/005—Apparatus for calibrating pressure sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0042—Constructional details associated with semiconductive diaphragm sensors, e.g. etching, or constructional details of non-semiconductive diaphragms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0051—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
    • G01L9/0052—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements
    • G01L9/0054—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements integral with a semiconducting diaphragm
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/02—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning
    • G01L9/06—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning of piezo-resistive devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

實例提出一種包括一相對壓力感測器的設備，該感測器包括一基體及於該基體的一面中的一空腔。該空腔具有於該基體中的一底面。一通道從該空腔延伸。一膜支撐一壓力感測裝置且係安裝至與該底面相對的該基體。

Description

包含相對壓力感測器之設備、液體供應源以及形成相對壓力感測器之 方法
本發明係有關於相對壓力感測器。
發明背景
相對壓力感測器係用來感測不同區域間的相對壓力。液體容器諸如墨水容器或墨水匣可涵括相對壓力感測器來識別該液體容器內部的過壓。
依據本發明之一實施例，係特地提出一種設備包含：一相對壓力感測器包含：一基體；於該基體的一面中之一空腔，該空腔具有於該基體內的一底面；從該空腔延伸的一通道；及一膜支撐一壓力感測裝置，該膜係安裝至與該底面相對的該基體。
20、220、320、420、520‧‧‧相對壓力感測器
30、230、330、430、530‧‧‧基體
32、232、332、432、532‧‧‧空腔
34、234、434、534‧‧‧通道
38、238‧‧‧膜
40、240‧‧‧壓力感測裝置
44、244、344、345、444、445‧‧‧面
48、248、348、437‧‧‧底面
50、250‧‧‧側壁
54‧‧‧開口
56‧‧‧埠口
100、700‧‧‧方法
104-108、702-708‧‧‧方塊
233、333、433‧‧‧槽道
235、335、435‧‧‧蓋
236‧‧‧壓力感測晶粒
257‧‧‧打線接合或連結
258‧‧‧接觸襯墊
260‧‧‧電氣絕緣導線包封材料
451‧‧‧通道或開口
500、600‧‧‧液體供應源
502‧‧‧容器
504、604‧‧‧感測單元
506‧‧‧室
508‧‧‧流體介面
556、656‧‧‧埠口
570‧‧‧內部壓力感測器
572‧‧‧液面水準感測器
573‧‧‧亞秋曼(acumen)控制器ASIC晶片
574‧‧‧電氣互連裝置
577‧‧‧包封層
578‧‧‧電氣接觸襯墊
659‧‧‧軸環
802‧‧‧載具
804‧‧‧釋放機構
806‧‧‧犧牲層
圖1為相對壓力感測器之一實例的頂視圖。
圖2為圖1之相對壓力感測器實例的端視圖。
圖3為圖1之相對壓力感測器實例沿線3-3所取的剖面圖。
圖4為用於形成一相對壓力感測器的一方法實例的流程圖。
圖5A為用於形成一相對壓力感測器實例的一方法實例的第一階段實例之頂視圖；圖5A例示用於相對壓力感測器實例的一基體實例。
圖5B為圖5A之基體實例沿線5B-5B所取的剖面圖。
圖5C為圖5A之基體實例的端視圖。
圖6A為用於形成相對壓力感測器實例的一方法實例的第二階段實例之頂視圖；圖6A例示在施加一蓋實例於基體的槽道上方且環繞基體的一空腔之後圖5A的基體實例。
圖6B為圖6A之基體實例沿線6B-6B所取的剖面圖。
圖6C為圖6A之基體實例的端視圖。
圖7A為一壓力感測晶粒實例之頂視圖。
圖7B為圖7A之壓力感測晶粒實例之剖面圖。
圖8為用於形成相對壓力感測器實例的一方法實例的第三階段實例之頂視圖；圖8例示在安裝圖7A之壓力感測晶粒之後圖6A的基體實例。
圖9為用於形成相對壓力感測器實例的一方法實例的第四階段實例之頂視圖；圖9例示在打線接合及包封之後圖8的基體實例。
圖10為用於形成一相對壓力感測器的另一基體實例的剖面圖。
圖11為圖10之基體實例的頂視圖。
圖12為安裝一壓力感測晶粒及固定一蓋至圖10之該基體實例之後，包含該基體實例的一相對壓力感測器實例之剖面圖。
圖13為圖12之相對壓力感測器的端視圖。
圖14為另一相對壓力感測器實例之剖面圖。
圖15為包含一感測單元實例的一液體供應源實例的剖面圖。
圖16為包含一感測單元實例的另一液體供應源實例的剖面圖。
圖17為圖16的感測單元實例沿線17-17所取的剖面圖。
圖18為圖16的感測單元實例沿線18-18所取的剖面圖。
圖19為用於形成具有一空腔及一槽道的一基體且相對於該空腔定位一壓力感測裝置的一方法實例的流程圖。
圖20A為用於形成一相對壓力感測器的一方法實例之第一階段實例的剖面圖。
圖20B為圖20A中顯示的第一階段實例的頂視圖。
圖21A為用於形成一相對壓力感測器的該方法實例之第二階段實例的剖面圖。
圖21B為圖21A中顯示的該階段實例的頂視圖。
圖22為用於形成一相對壓力感測器的該方法實 例之第三階段實例的剖面圖。
圖23A為用於形成一相對壓力感測器的一方法實例之第四階段實例的剖面圖。
圖23B為圖23A中顯示的該第四階段實例的頂視圖。
圖24A為用於形成一相對壓力感測器的一方法實例之第五階段實例的剖面圖。
圖24B為圖24A中顯示的該第五階段實例的頂視圖。
圖25為包括該相對壓力感測器的一感測單元實例的一部分之前視圖。
較佳實施例之詳細說明
相對壓力感測器係用來感測不同區域的相對壓力。用於形成此等相對壓力感測器的目前技術中之部分可能複雜且昂貴。圖1例示比較許多目前可用的相對壓力感測器為較不複雜且製造上較簡單的相對壓力感測器之一實例。
圖1-3例示相對壓力感測器20之一實例。圖1為相對壓力感測器20實例的頂視圖。圖2為相對壓力感測器20實例的端視圖。圖3為圖1之相對壓力感測器實例沿線3-3所取的剖面圖。相對壓力感測器20包含基體30、空腔32、通道34、膜38、及壓力感測裝置40。基體30包含用於相對壓力感測器20的載具、基座或平台。基體30具有其中形成空腔 32及通道34的本體。空腔32自基體30的一面44延伸入基體30內部。空腔32具有一底面48及側壁50。於該例示實例中，側壁50垂直面44延伸且垂直含有膜38及壓力感測裝置40的主要維度的該平面延伸。為了本文揭示之目的，「主要維度」係指物體的最大維度，亦即長度、寬度或高度。
於一個建置中，基體30經模製而形成空腔32。於另一個建置中，基體30進行材料去除處理諸如微切削來形成空腔32。於一個建置中，基體30係從聚合物製成。於一個建置中，基體30係從熱固性聚合物諸如環氧模塑化合物製成。於一個建置中，基體30係從或包含玻璃、矽、或其它材料製成。
通道34包含一管道，具有在空腔32內部形成一埠口的第一開口54及第二開口56。於一個建置中，空腔32及覆於其上的膜38及壓力感測裝置40係位在第一區域內部，而埠口56係與第二區域連通，其中壓力感測裝置40輸出指示第一區域與第二區域間之壓力差的信號。於例示實例中，通道34沿著位在平行於空腔32的底面48的一平面的一線延伸。於其它建置中，通道32沿著位在與空腔32的底面48成斜向的一平面延伸的一線延伸到空腔32。
於一個建置中，通道34包含一鑽孔或以其它方式貫穿基體30本體形成的鏜孔，其中通道34的全部各邊由基體30包圍但開口54、56除外。於另一個建置中，容後詳述，通道34包含形成於基體30的一面的一溝槽或槽道，該槽道 的三邊以基體30為界，其中一蓋固定至基體30的槽道上方或槽道相對面而形成完全有界的或完全被包圍的通道34。
膜38包含一組反彈性可撓性材料。於一個建置中，膜30包含薄的矽膜。膜38在空腔32上方且橫跨空腔32固定至基體30(直接地或間接地)，因而與底面48相對，超越兩相對側壁50橫跨空腔32。膜38支撐壓力感測裝置40。
壓力感測裝置40包含一種裝置其感測由於在第一區域施加於膜38外側上的壓力與相鄰空腔32且透過通道34而與埠口56連通的施加於膜38內側上的壓力間之差異造成的膜30之彎折。於一個建置中，壓力感測裝置40包含具有壓電電阻器的惠司通(Wheatstone)電橋。於一個建置中，膜38之部分經摻雜來提供形成惠司通電橋的壓電電阻器及電氣線跡。於其它建置中，壓力感測裝置40可包含其它類型的壓力感測裝置。膜38與壓力感測裝置40一起形成壓力感測晶粒，其可分開地形成為一個分開的單元，隨後安裝至基體30。
圖4為可用來形成相對壓力感測器，諸如圖1-3中顯示的感測器20之方法100實例之流程圖。至於方法100，由方塊104、106及108例示的步驟之順序並不限於例示的方塊之順序。如由方塊104指示，一個空腔諸如空腔32、一個通道諸如通道34形成於基體諸如基體30。通道之形成使得其連結到也在基體30的空腔諸如空腔32。所形成的通道並非全部各邊皆被封閉，反而包含延伸入基體的一面的一溝 槽。
如由方塊106指示，壓力感測裝置諸如壓力感測裝置40設置成與空腔相對。於一個建置中，壓力感測裝置係由一膜支撐，其中該膜係位在與空腔相對，諸如與基體內部的空腔底面相對。容後詳述，於一個實施例中，方塊104在方塊106之前，其中在空腔及通道已經形成於基體之後，該壓力感測裝置(及膜)係固定至基體。於另一個建置中，方塊104接續於方塊106之後，其中該壓力感測裝置(及膜)係由一載具支撐，及其中該基體係形成於載具上在該壓力感測裝置(及膜)上方且在一犧牲層上方，該犧牲層暫時性地填充且界定於基體內被形成的空腔及通道。
如由方塊108酯示，一蓋固定至槽道對側的基體來形成前導至該空腔的一通道，諸如通道34。於一個建置中，該蓋可包含全然呈液體形式的一層黏著劑，其中該液體具有黏度，因而不會完全流入來填充槽道，反而因而形成槽道的頂板或蓋頂。於另一個建置中，該蓋可包含黏著劑膜、薄膜諸如織物篩網或固體聚合物面板或層，其經以黏著劑塗覆用來固定至基體。於一個建置中，該蓋可包含一片材或面板，其當被充分刺激或活化時，進行物理狀態的改變因而黏合、焊接、熔接或以其它方式連結至基體，同時延伸於槽道上方及跨越槽道而未完全填補槽道。於又其它建置中，該蓋可包含一面板，該面板係扣接、抓住、焊接或以其它方式固定至槽道上方的基體40。
圖5-9例示為了形成已完成的相對壓力感測器220(顯示於圖9)而進行的方法100之一個實例建置的各個階段。如於圖5A、5B及5C中顯示，提供一基體230，其中形成空腔232及槽道233。於一個建置中，空腔232及槽道233係經微切削入基體230。於另一個建置中，基體230係經模製而形成空腔232，及槽道233係經模製。於一個建置中，基體230包含聚合物，諸如熱固性聚合物，諸如環氧樹脂模塑化合物。於另一個建置中，基體230包含玻璃或矽材料。
於該例示實例中，空腔232包含底面248及側壁250。側壁250自基體230的面244斜向延伸，相對於底面248亦為斜向。側壁250相對於空腔232內部的面244的平面形成銳角(小於90度的角)。側壁250相對於底面248的平面形成鈍角(大於90度的角)。
如於圖6A、6B及6C中例示，一蓋235係固定至基體230，與槽道233相對或在槽道233上方來形成完全被圍繞的通道234。於該例示實例中，蓋包含在槽道233上方的液體黏著劑沈積物，其中該液體黏著劑具有阻止液體完全填滿槽道233，離開通道234的黏度。於該例示實例中，施用於槽道233上方的液體黏著劑係進一步施用至環繞空腔232的基體230的面244，其中該液體黏著劑隨後用來將壓力感測裝置與空腔232之底面248相對地固定至在空腔232上方的基體230。液體黏著劑輔助在隨後安裝的壓力感測裝置與基體230的面244間形成一封。於其它建置中，蓋235在相對 兩面上塗覆以黏著劑的面板或膜，其中在一面上的黏著劑連結至基體230的面244，及其中在另一面上的黏著劑連結至支撐壓力感測裝置的一膜。如前記，於若干建置中，在任一面上的黏著劑可透過熱、光、化學交互作用或其它催化劑而被選擇性地活化。
圖7A及7B例示壓力感測裝置的一個實例。圖7A及7B例示壓力感測晶粒236的一個實例，該晶粒236包含膜238及壓力感測裝置240。膜238係類似如上描述的膜38。壓力感測裝置240係類似如上描述的壓力感測裝置40。於該例示實例中，壓力感測裝置240包含具有壓電電阻器的惠司通電橋。於其它建置中，壓力感測晶粒236可包含其它類型的壓力感測裝置240。
圖8為頂視圖例示晶粒236附接到基體230。於該例示實例中，晶粒236係使用提供作為環繞空腔232的蓋235之部分的黏著劑而固定至基體230的面244。於其它建置中，與形成蓋235的黏著劑之施用分開，分開施用黏著劑可用來將晶粒236固定至基體230。於一個建置中，黏著劑經固化而完成連結。於該例示實例中，黏著劑在晶粒236與基體230的面244間形成一封。
圖9為頂視圖例示打線接合及加蓋而完成相對壓力感測器220。更明確言之，對壓力感測裝置240的接觸襯墊258做出打線接合或連結257。其後，此等打線接合257及258由電氣絕緣導線包封材料260諸如聚合物包封環氧樹脂 或其它材料所包封。
圖10-13例示為了形成圖12及圖13中顯示的已完成的相對壓力感測器320而進行的方法100(顯示於圖4)之另一個實例。如於圖10及11中顯示，提供一基體330，其中形成空腔332及槽道333。當空腔332延伸入基體330的面344時，槽道333延伸入基體330的面345及與在面344、345間的連接面的槽道332下部通訊。於其它建置中，替代形成於與面344相對的面345上，槽道333可介於面344、345間沿基體330的側面形成，且與空腔332內部在與基體330的各個面分開的一個內部位置連通。
於一個建置中，空腔332及槽道333係微切削入基體330。於另一個建置中，基體330經模製而形成空腔332及槽道333。於一個建置中，基體330包含聚合物，諸如熱固性聚合物，諸如環氧樹脂模塑化合物。於另一個建置中，基體330包含玻璃或矽材料。
如由圖12及圖13顯示，晶粒236(如前述)係固定至與空腔332的底面348相對的基體330的面344，於空腔332上且橫跨空腔332。於一個建置中，晶粒236係藉延伸於膜236與面344間的黏著劑而固定至基體330的面344。
蓋335係類似蓋235，但蓋335係固定至與槽道333相對的基體330的面345。蓋335覆蓋且跨據槽道333而形成全然被包圍的通道334。於一個建置中，蓋335包含在槽道333上方的液體黏著劑沈積物，其中該液體黏著劑具有阻止 液體完全填滿槽道333及離開通道334的黏度。於其它建置中，蓋335可包含在一面上塗覆以黏著劑的面板或膜，其連結至基體230的面345。如前記，於若干建置中，黏著劑可透過熱、光、化學交互作用或其它催化劑而被選擇性地活化。
圖14為相對壓力感測器420的剖面圖，此乃相對壓力感測器20的另一個實例建置。相對壓力感測器420係類似相對壓力感測器320，除空腔332係以空腔432置換，其係由一通道或開口451與蓋435形成。開口451自一面444至一面445完全延伸貫穿基體430。於一個建置中，如同圖11中顯示的空腔332，開口451係與基體230的周邊或側邊隔開。因開口451完全延伸貫穿基體230，開口451可藉模製法或材料去除法而無任何深度控制加以形成。
蓋435係類似蓋335，但蓋435額外橫跨及覆蓋開口451的下端。如同蓋335，蓋435係固定至與槽道333相對的基體430之面445，因而形成通道434的底面437。如圖14顯示，蓋445額外形成與膜238及壓力感測晶粒236的壓力感測裝置240相對延伸的空腔432之底面448。於一個建置中，取決於開口451的大小，蓋435包含在連續延伸橫跨或在開口432上方的液體黏著劑沈積物，其中該液體黏著劑具有阻止液體完全填滿開口451，離開空腔432的黏度。於其它建置中，蓋435可包含在一面上塗覆以黏著劑的面板或膜，其連結至基體430的面445。如前記，於若干建置中，黏著劑 可透過熱、光、化學交互作用或其它催化劑而被選擇性地活化。
圖15為包括相對壓力感測器的液體供應源500之實例的剖面圖。液體供應源500包含液體容器502及感測單元504。容器502容納感測單元504及形成內室506及流體介面508。室506包含用來接收或容納液體的容積。流體介面508包含液體從室506移開時通過的一埠口。於一個建置中，室506通過埠口508而被填充以流體。於其它建置中，室506係通過替代埠口而被填充。於一個建置中，流體介面508包含閥門，該閥門選擇性地開啟或關閉由流體介面508提供的支撐。
感測單元504安裝至容器502，部分延伸入室506內部來感測液體特性及室506的內容物。於該例示實例中，感測單元504包含相對壓力感測器520、內部壓力感測器570、液面水準感測器572及電氣互連裝置574。相對壓力感測器520可包含前述相對壓力感測器20、220、320或420中之任一者。相對壓力感測器520包含基體530，於其中形成空腔532及通道534，及前述壓力感測晶粒236。空腔可包含前述空腔32、232、332或432中之任一者，其中通道534可包含前述通道34、234、334及434中之任一者。於圖15例示之實例中，空腔532及壓力感測晶粒236係位在室506內部，於該處通道534自空腔532橫過容器502壁延伸到與環境或周圍空氣連通的埠口556。結果，相對壓力感測器520感測室506 內部與容器502外部間之相對壓力。於其它建置中，空腔532及壓力感測晶粒236另可支撐於容器502外部，而埠口506終止於室506內部。
基體530係類似前文描述的基體30、230、330或430中之任一者，但基體530額外支撐內部壓力感測器570、液面水準感測器572及電氣互連裝置574。內部壓力感測器570係支撐於室506內部及感測室506內部的絕對壓力。於一個建置中，內部壓力感測器570包含一室，在該室上方可撓性隔膜支撐壓力感測裝置，諸如具有壓電電阻器的惠司通電橋。
液面水準感測器572包含突起進入室506內的一裝置，因而輸出指示室506內部的液面水準的信號。電氣互連裝置574包含電氣接觸襯墊578，輔助感測器520、570及572中之各者電氣連結到外部控制器或計算裝置。電氣互連裝置574係透過打線接合而電氣連結到感測器520、570及572中之各者(及連結到亞秋曼(acumen)控制器ASIC晶片573)，其中該打線接合及亞秋曼573係以包封層577包封。於其它建置中，感測器570及572可與基體530獨立無關地支撐。於其它建置中，感測器570及572可分別包含其它形式的內部壓力感測器及液面水準感測器。於其它建置中，電氣互連裝置574可包含其它形式的通訊介面。於其它建置中，感測器570及572可被刪除。
圖16為剖面圖例示液體供應源600的另一個實例。 液體供應源600係類似液體供應源500，但液體供應源600包括感測單元604替代感測單元504。圖17及圖18為感測單元604的剖面圖。對應液體供應源500的組件或元件的該等液體供應源600的組件或元件係以相似的元件符號編號。
感測單元604係類似感測單元504，但基體530支撐在室506外部的空腔232及壓力感測晶粒236，而通道534延伸貫穿及橫過容器502壁，終止於在室506內部的埠口656。於該例示的實例中，感測單元604係特別地例示為包含前述相對壓力感測器230，但基體230係以基體530置換。基體530係類似基體230，但基體530額外地支撐感測器570、572及電氣互連裝置574。於其它建置中，感測單元604另可包含前述相對壓力感測器320及420中之任一者。於該例示的實例中，感測單元600包含一軸環659，其協助在感測單元600與容器502間形成一封。
圖19為用於形成前述相對壓力感測器20、220的空腔及槽道以及相對於該空腔定位一壓力感測裝置的方法700之一實例的流程圖。圖20-25例示遵照方法700用於形成完成的相對壓力感測器220(顯示於圖25)的一方法實例之各種階段。圖20A及20B例示壓力感測晶粒236定位在載具802上。為了協助晶粒236及覆在上方的結構之隨後釋放，一釋放機構804諸如熱釋放帶係定位在載具802與晶粒236間的載具802上。
如圖19中陳述的及圖21A及21B中例示的方法 700之方塊702指示，一犧牲層806係形成於支撐壓力感測裝置240的膜238上方的載具802上。如圖21B顯示，犧牲層806係經定位與成形而具有界定隨後形成的空腔232及槽道233的負像離型圖樣。於一個建置中，犧牲層806包含一層脫蠟。於其它建置中，犧牲層806可包含其它犧牲材料。
如由圖19的方塊704指示及圖22中例示，基體230係形成於由載具802支撐的犧牲層806上或上方。於一個建置中，基體230包含可模塑的聚合物。於一個建置中，基體230包含環氧樹脂模塑化合物，其當固化時形成實心本體。
如圖19中由方塊706及708指示及由圖23A及圖23B例示，犧牲層806被去除，基體230連同形成晶粒236的支撐膜238及壓力感測裝置240係與載具802分開。於犧牲層806包含脫蠟的建置中，該脫蠟經熔解及排液，藉溶劑顯影去除，或以其它方式去除。於釋放機構804包含熱釋放帶的建置中，施熱至該帶來輔助此種分離。如由圖23A及圖23B顯示，犧牲層806的去除而留下在壓力感測晶粒236下方的空腔232及槽道233。
如由圖24A及圖24B顯示，一旦空腔232及槽道233已經如前文描述形成於基體230，藉進行類似圖8及圖9中例示的步驟而完成相對壓力感測器230。更明確言之，蓋235係與槽道233相對形成來完成通道234。如由圖25顯示，於一個建置中，相對壓力感測器220可提供為前述感測單元604的部件，其中遵照方塊704形成的基體進一步支撐其它 感測器，諸如前文就圖16描述的壓力感測器570及液面水準感測器572。
雖然已經參考實例建置描述本文揭示，但熟諳技藝人士將瞭解不背離本案所請主旨之精髓及範圍可就形式及細節上做出改變。舉例言之，雖然不同實例建置已經描述為包括提供一或多個效果的一或多個特徵，預期在所描述的實例建置中或在其它替代建置中所描述的特徵可彼此交換或另外可彼此組合。因本文揭示技術相當複雜，故並非全部技術變化皆為可預見。參考實例建置描述的及於如下申請專利範圍中陳述的本文揭示明顯無誤地意圖為儘可能地廣義。舉例言之，除非特別另行註明否則引述單一特定元件的申請專利範圍也涵蓋多個此等特定元件。申請專利範圍中術語「第一」、「第二」、「第三」等僅係用於區別不同的元件，除非另行陳述否則並非與揭示內容中元件的特定順序或特定編號相關聯。
20‧‧‧相對壓力感測器
30‧‧‧基體
32‧‧‧空腔
34‧‧‧通道
38‧‧‧膜
40‧‧‧壓力感測裝置

Claims (15)

  1. 一種包含相對壓力感測器之設備，該設備包含：該相對壓力感測器，包含：一基體；於該基體的一面中之一空腔，該空腔具有於該基體內的一底面；從該空腔延伸的一通道；及支撐一壓力感測裝置的一膜，該膜係與該底面相對地安裝至該基體。
  2. 如請求項1之設備，其進一步包含：於該基體的該面中之一槽道；及與該槽道相對地固定至該基體以形成該通道的一蓋。
  3. 如請求項2之設備，其中該蓋包含一黏著劑。
  4. 如請求項2之設備，其中該蓋包含一薄膜。
  5. 如請求項1之設備，其中該空腔包含：由該基體形成的底面；及由該基體形成的側壁。
  6. 如請求項5之設備，其中該膜具有於一平面延伸的主要維度，且其中該等側壁垂直該平面延伸。
  7. 如請求項5之設備，其中該膜具有於一平面延伸的主要維度，且其中該等側壁與該平面在該空腔內部形成一銳角。
  8. 如請求項1之設備，其進一步包含一液體室，其中該通道從該液體室的一內部及一外部延伸。
  9. 如請求項1之設備，其中該壓力感測裝置包含具有壓電電阻器的一惠司通電橋。
  10. 一種液體供應源，其包含：一液體室；一相對壓力感測器包含：一基體；該基體中之一空腔，該空腔具有一底面；與該空腔之該底面相對的一壓力感測裝置；及在該基體內且連結到該空腔的一槽道；及與該槽道相對地固定至該基體以形成一通道的一蓋，其中該通道自該液體室的一內部延伸至一外部。
  11. 一種形成相對壓力感測器之方法，該方法包含：於一基體中形成一槽道，該槽道係連結到該基體內的一空腔，該空腔具有一底面；與該空腔之該底面相對地設置一壓力感測裝置；及與該槽道相對地固定一蓋至該基體以形成導引自該空腔的一通道。
  12. 如請求項11之方法，其中於該基體中形成該槽道及設置該壓力感測裝置包含：在支撐該壓力感測裝置的一膜上方形成一犧牲層於一載具上，該犧牲層界定該空腔及該槽道；於該犧牲層上方形成該基體； 去除該犧牲層；及將該基體、該膜及該壓力感測裝置與該載具分開。
  13. 如請求項11之方法，其中提供該壓力感測裝置包含與該基體中的該空腔相對地安裝支撐該壓力感測裝置的一膜至該基體。
  14. 如請求項11之方法，其中該槽道於平行該空腔的該底面的一平面中延伸。
  15. 如請求項11之方法，其中該膜具有與該空腔相對的一面，且其中該空腔具有相對於該面形成一直角及一銳角中之一者的側壁。
TW105118577A 2015-10-28 2016-06-14 包含相對壓力感測器之設備、液體供應源以及形成相對壓力感測器之方法 TWI613431B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2015/057728 WO2017074334A1 (en) 2015-10-28 2015-10-28 Relative pressure sensor
??PCT/US15/57728 2015-10-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201715214A TW201715214A (zh) 2017-05-01
TWI613431B true TWI613431B (zh) 2018-02-01

Family

ID=58630879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105118577A TWI613431B (zh) 2015-10-28 2016-06-14 包含相對壓力感測器之設備、液體供應源以及形成相對壓力感測器之方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20190226930A1 (zh)
EP (1) EP3368874A4 (zh)
JP (1) JP6499378B2 (zh)
CN (1) CN108463703B (zh)
TW (1) TWI613431B (zh)
WO (1) WO2017074334A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220026300A1 (en) * 2018-11-27 2022-01-27 Grundfos Holding A/S A cover for a pressure sensor
HUE063370T2 (hu) 2018-12-03 2024-01-28 Hewlett Packard Development Co Logikai áramkör
BR112021010651A2 (pt) 2018-12-03 2021-08-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. pacote de circuitos lógicos
CA3121151A1 (en) 2018-12-03 2020-06-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Logic circuitry
US11292261B2 (en) 2018-12-03 2022-04-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Logic circuitry package
KR20210087499A (ko) 2018-12-03 2021-07-12 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 로직 회로
US11250146B2 (en) 2018-12-03 2022-02-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Logic circuitry
WO2021080607A1 (en) 2019-10-25 2021-04-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Logic circuitry package
US11338586B2 (en) 2018-12-03 2022-05-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Logic circuitry
US10894423B2 (en) 2018-12-03 2021-01-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Logic circuitry
MX2021006229A (es) 2018-12-03 2021-08-11 Hewlett Packard Development Co Conjunto de circuitos logicos.
CA3121147C (en) 2018-12-03 2023-08-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Logic circuitry
CA3127421A1 (en) * 2019-04-05 2020-10-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid property sensor
EP3743695A1 (en) * 2019-04-05 2020-12-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid property sensor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6435638B1 (en) * 2000-10-27 2002-08-20 Hewlett-Packard Company Ink bag fitment with an integrated pressure sensor for low ink detection
US20060144151A1 (en) * 2002-07-16 2006-07-06 Peter Krause Pressure transmitter having a pressure sensor of micromechanical design
TW200804781A (en) * 2006-06-05 2008-01-16 Hewlett Packard Development Co Micro electrical mechanical systems pressure sensor
CN104310299A (zh) * 2013-02-22 2015-01-28 大陆汽车系统公司 用于后侧绝对压力传感器的罩结合结构和方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2729005B2 (ja) * 1992-04-01 1998-03-18 三菱電機株式会社 半導体圧力センサ及びその製造方法
JPH05332860A (ja) * 1992-05-27 1993-12-17 Canon Inc 感圧センサ及びこれを用いた記録装置
US5581038A (en) * 1994-04-04 1996-12-03 Sentir, Inc. Pressure measurement apparatus having a reverse mounted transducer and overpressure guard
JPH0886711A (ja) * 1994-09-16 1996-04-02 Omron Corp 圧力センサ装置とこの圧力センサ装置を使用したガスメータ
JPH08226861A (ja) * 1995-02-22 1996-09-03 Omron Corp 圧力センサ並びにその実装構造
JPH08247873A (ja) * 1995-03-13 1996-09-27 Tokai Rika Co Ltd 圧力センサ
JP2003004567A (ja) * 2001-06-19 2003-01-08 Omron Corp 圧力センサ及び血圧計
ITTO20021099A1 (it) * 2002-12-19 2004-06-20 Olivetti I Jet Spa Processo di rivestimento protettivo di microcircuiti idraulici rispetto a liquidi aggressivi. particolarmente per una testina di stampa a getto d'inchiostro.
JP2005091166A (ja) * 2003-09-17 2005-04-07 Matsushita Electric Works Ltd 半導体圧力センサ
FR2919486B1 (fr) * 2007-07-31 2009-10-02 Captomed Entpr Unipersonnelle Capteur de pression auto-etalonnable.
US8435821B2 (en) * 2010-06-18 2013-05-07 General Electric Company Sensor and method for fabricating the same
DE102011081887A1 (de) * 2011-08-31 2013-02-28 Robert Bosch Gmbh Polymerschichtsystem-Drucksensorvorrichtung und Polymerschichtsystem-Drucksensorverfahren
CN103063351B (zh) * 2012-12-21 2016-05-11 上海华虹宏力半导体制造有限公司 微机电系统压力传感器及其制作方法、微机电系统
DE102014207480A1 (de) * 2014-04-17 2015-10-22 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Erfassen eines Parameters eines Gases, Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung und Messsystem zum Bestimmen eines Parameters eines Gases

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6435638B1 (en) * 2000-10-27 2002-08-20 Hewlett-Packard Company Ink bag fitment with an integrated pressure sensor for low ink detection
US20060144151A1 (en) * 2002-07-16 2006-07-06 Peter Krause Pressure transmitter having a pressure sensor of micromechanical design
TW200804781A (en) * 2006-06-05 2008-01-16 Hewlett Packard Development Co Micro electrical mechanical systems pressure sensor
CN104310299A (zh) * 2013-02-22 2015-01-28 大陆汽车系统公司 用于后侧绝对压力传感器的罩结合结构和方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108463703B (zh) 2021-07-09
JP6499378B2 (ja) 2019-04-10
TW201715214A (zh) 2017-05-01
JP2018536845A (ja) 2018-12-13
EP3368874A1 (en) 2018-09-05
WO2017074334A1 (en) 2017-05-04
CN108463703A (zh) 2018-08-28
US20190226930A1 (en) 2019-07-25
EP3368874A4 (en) 2019-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI613431B (zh) 包含相對壓力感測器之設備、液體供應源以及形成相對壓力感測器之方法
CN102381678B (zh) Mems装置组件及其封装方法
US20090072333A1 (en) Sensor array having a substrate and a housing, and method for manufacturing a sensor array
US20120181639A1 (en) Component and method for the manufacture thereof
KR101740014B1 (ko) 압력센서장치 및 그 제조방법
CN109752486A (zh) 气体传感器包
EP1717562A1 (en) A method for packaging integrated sensors
US5665653A (en) Method for encapsulating an electrochemical sensor
US9598280B2 (en) Environmental sensor structure
CN104198107A (zh) 一种压力传感器及其制造方法
CN108689382A (zh) 微机电感测装置封装结构及制造工艺
US9476788B2 (en) Semiconductor sensor with gel filled cavity
JP2012252002A (ja) デュアルポート圧力センサ
US10753815B2 (en) Relative pressure sensor
US20140217523A1 (en) Housing for a Semiconductor Chip and Semiconductor Chip with a Housing
JP5081174B2 (ja) センサ及びフローセンサ
US11655142B2 (en) Method of manufacturing a sensor device and moulding support structure
US7737544B2 (en) Sensor system having a substrate and a housing, and method for manufacturing a sensor system
JP2013512422A (ja) センサモジュールおよびセンサモジュールの製造方法
US10994989B2 (en) Method for producing a microelectromechanical component and wafer system
CN111664990A (zh) 无引线压力传感器
JP2008089421A (ja) 圧力センサのパッケージ
KR102028886B1 (ko) 유체 매체의 압력 검출 장치
TW201144209A (en) Micromechanical system and method for manufacturing a micromechanical system
US20200075466A1 (en) Sensor device and method of manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees