DD157997A1

DD157997A1 - PIEZORESISTIVE PRESSURE MEASURING CELL

Info

Publication number: DD157997A1
Application number: DD22802781A
Authority: DD
Inventors: Roland Werthschuetzky; Horst Hebentanz
Original assignee: Roland Werthschuetzky; Horst Hebentanz
Priority date: 1981-03-04
Filing date: 1981-03-04
Publication date: 1982-12-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine piezoresistive Druckmesszelle bestehend - von der Druckseite aus gesehen aufeinanderfolgend im Gehaeuse angeordnet - aus einer beschichteten Chipmembran, einer Membranhalterung und elektrischen Anschlussmitteln fuer die extrakorporale Druckmessung an Blutgefaessen, fuer epidorale Hirndruckmessungen bzw. fuer technische Druckmessungen in kleinen Volumen. Sie loest die Aufgabe, eine Konstruktion mit stoerungsempfindlicher Anordnung der Chipmembran zu schaffen. Die Aufgabenstellung wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass der Chip mit seiner beschichteten Seite der Membranhalterung zugewandt auf dieser befestigt ist, dass die Membranhalterung ein Siliziumgegenkoerper 10facher Chipstaerke ist, und dass zwischen Chip und Chiphalterung eine Glasschweissverbindung besteht. Die neuartige Anordnung der Chipmembran und die Abmessungen der Membranhalterung bewirken eine ueberraschend deutliche Verbesserung der Funktion und Lebensdauer erfindungsgemaesser Druckmesszellen.The invention relates to a piezoresistive pressure measuring cell consisting - viewed from the pressure side sequentially arranged in the housing - from a coated chip membrane, a membrane holder and electrical connection means for extracorporeal pressure measurement of blood vessels, for epidural intracranial pressure measurements or for technical pressure measurements in small volumes. It solves the problem of creating a structure with interference-sensitive arrangement of the chip membrane. According to the invention, the problem is solved in that the chip, with its coated side facing the membrane holder, is fastened thereon, that the membrane holder is a silicon counterpart of 10 times the thickness of the chip, and that a glass-welded connection exists between the chip and the chip holder. The novel arrangement of the chip membrane and the dimensions of the membrane holder cause a surprisingly significant improvement in the function and life inventive pressure measuring cells.

Description

Piezoresistive Druckmeßzelle Anwendungsgebiet der ErfindungPiezoresistive pressure measuring cell Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine piezoresistive Druckmeßzelle bestehend - von der Druckseite aus gesehen aufeinanderfolgend im Gehäuse angeordnet - aus einer beschichteten Chipmembran, einer Mem.branhalterung und elektrischen Anschlußmitteln für die extrakorporale Druckmessung an Blutgefäßen, für epidorale Hirndruckmessungen bzw. für technische Druckmes-sungen in kleinen Volumen.The invention relates to a piezoresistive pressure cell consisting - viewed from the pressure side sequentially arranged in the housing - from a coated chip membrane, a Mem.branhalterung and electrical connection means for extracorporeal pressure measurement of blood vessels, for epidural intracranial pressure measurements or for technical pressure measurements in small volumes ,

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Zur Umwandlung mechanischer in elektrische Spannung sind' z.B. für Druckmessung in Gasen oder Flüssigkeiten, Umwandlung akustischer Schwingungen in elektrische Signale Halbleitervorrichtungen unter der Bezeichnung Druckmeßzelle bekannt, Kernstück derartiger Vorrichtungen ist in den meisten Fällen eine dotierte Siliziummembran, im weiteren als Chipmembran bezeichnet, deren Konstruktion und Qualität die Funktion und Lebensdauer der DruckmeßzeHeη entscheidend beeinflußt. Die Erfindung berührende technische Lösungen des gleichen Prinzips sind in den Schriften US 4003 127, US 3 935 634, DE-OS 2 630 640, OE 316 894 beschrieben, sind sehr störempfindlich gegen Tempei-aturschwankungen, gegen Stoß, aber auch bei schonendem Einsatz mechanisch schnell verschlissen·For conversion of mechanical into electrical voltage are 'e. for pressure measurement in gases or liquids, conversion of acoustic oscillations into electrical signals known as pressure measuring cell semiconductor device, core of such devices is in most cases a doped silicon membrane, hereinafter referred to as chip membrane whose construction and quality decisively affect the function and life of DruckmeßzeHeη , The invention touching technical solutions of the same principle are described in the documents US 4003 127, US 3,935,634, DE-OS 2,630,640, OE 316 894, are very susceptible to interference from Tempei aturschwankungen, against shock, but also with gentle use mechanically quickly worn ·

Die Zuverlässigkeit und Lebensdauer dieser kostenaufwendigen Meßzellen liegt unter der vergleichbarer Technikstandards·The reliability and service life of these costly measuring cells is below the comparable technical standards ·

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung soll die Funktion von piezoresistiven Druckmeßzelien verbessern»The invention is intended to improve the function of piezoresistive pressure measuring cells »

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Konstruktion mit störungsunempfindlicher Anordnung der Chipmembran zu schaffen. Die Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Chip mit seiner beschichteten Seite der Membranhalterung zugewandt auf 'dieser befestigt ist,The invention has the object to provide a structure with interference-insensitive arrangement of the chip membrane. The task is inventively achieved in that the chip with its coated side of the membrane holder facing facing 'this is attached

daß die Membranhalterung ein Siliziumgegenkörper 1Ofacher Chipstärke ist, und daß zwischen Chip und Chiphalterung eine Glasschweißverbindung besteht·the membrane holder is a silicon counterpart of 10 times the chip thickness, and that a glass-welded connection exists between the chip and the chip holder.

Die neuartige Anordnung der Chipmembran und die Abmessungen der Membranhalt-rung bewirken eine übsrraschend deutliche Verbesserung der Funktion und Lebensdauer erfindungsgemäßer Druckmeßzellen.The novel arrangement of the chip membrane and the dimensions of the membrane holder bring about a surprisingly clear improvement in the function and lifetime of pressure measuring cells according to the invention.

Ausführungsbe isp ielImplementation example

In einem Gehäuse 1 mit einer auf der Druckseite angeordneten 7/ellmembran 1^! ist auf einer Zwischenebene 2 des Gehäuses ein dickwandiger, hohlzylindrischer als Chiphalterung fungierender Siliziumkörper 3 angeordnet.In a housing 1 with a arranged on the pressure side 7 / ellmembrane 1 ^! is a thick-walled, hollow-cylindrical acting as a chip holder silicon body 3 is arranged on an intermediate level 2 of the housing.

Das Chip 4· ist mit seiner beschichteten Seite dem Siliziumkörper 3 zugewandt auf diesem mittels Glaslot-Schweißung befestigt. Der Siliziumkörper 3 hat die 10fache Länge der Chipstärke. Zwischen Wellmembran 1¹ und Chipmembran 5 ist ein nichtdargestelltes Druckmedium angeordnet.The chip 4 · is facing with its coated side facing the silicon body 3 on this by means of glass solder welding. The silicon body 3 has 10 times the chip thickness. Between Wellmembran 1 ¹ and chip membrane 5 a not shown pressure medium is arranged.

Claims

• Erf- Erfiaduagsaasprüche

1, Piezo-resistive pressure measuring cell consisting of the pressure side of successively arranged in the housing, from a coated plate, a membrane holder and aa
gekeaazeichaet by

in that the chip menibraa with its covered side of the membrane holder is fastened on it, that the membrane holder is a silicon body of 10 times the chip thickness,

2 · Pressure cell aach Puakt 1,
gekeaazeichaet by

that between the chip and the membrane holder there is a glass welding additive.

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