JP2023541014A - サファイアオイルレス圧力センサ上のポリシリコン - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (20)
- 圧力センサアセンブリであって、
空洞を形成するヘッダであって、前記圧力センサアセンブリが前記空洞への流体経路を含む、ヘッダと、
前記空洞内に配置され、前記流体経路内の流体の圧力を感知するように構成された圧力センサであって、
支持構造体と、
前記支持構造体に結合され、サファイア絶縁部材の第1の表面と前記支持構造体との間の領域を形成する前記サファイア絶縁部材であって、前記サファイア絶縁部材の第2の表面が前記流体経路内の流体と接触するように配置された、前記サファイア絶縁部材とを備え、
電気リード線と、
サファイア絶縁部材の第1の表面上の領域内に配置され、電気リード線に結合されたポリシリコン歪みゲージパターンであって、前記サファイア絶縁部材が圧力に応答して撓むときに、前記流体経路内の流体の圧力を示す電気信号を生成するように構成されたポリシリコン歪みゲージパターンを含み、前記ポリシリコン歪みゲージパターンは前記サファイア絶縁部材が前記圧力に応答して撓むときに、前記流体経路内の前記流体の圧力を示す電気信号を生成するように構成される、ポリシリコン歪みゲージパターンと、
を含む、圧力センサと、
を備える、圧力センサアセンブリ。 - 前記サファイア絶縁部材は、単結晶サファイア要素であることを特徴とする、請求項1に記載の圧力センサアセンブリ。
- 前記サファイア絶縁部材の前記第1の表面と前記支持構造体との間に形成される前記領域は、基準圧力を含む、請求項1に記載の圧力センサアセンブリ。
- 前記基準圧力は、前記サファイア絶縁部材の前記第1の表面と前記支持構造体との間に形成された領域内の真空圧力である、請求項1に記載の圧力センサアセンブリ。
- 前記圧力センサはゲージ圧力センサとして構成され、前記サファイア絶縁部材の前記第1の表面と前記支持構造体との間に形成された前記領域を大気圧に接続するために、前記支持構造体を貫通する基準通気孔を含む、請求項1に記載の圧力センサアセンブリ。
- 前記サファイア絶縁部材は、ボンド材料を用いて前記支持構造体に接合される、請求項1に記載の圧力センサアセンブリ。
- 前記サファイア絶縁部材の前記第1の表面と前記支持構造体との間に形成され、過圧状態の間の前記サファイア絶縁部材の撓みを制限する領域内で、前記支持構造体に結合された幾何学的突起をさらに備える、請求項1に記載の圧力センサアセンブリ。
- 前記サファイア絶縁部材の第2の表面上に配置され、プロセス温度過渡現象を補償するためにプロセス温度を測定するように構成された温度センサをさらに備える、請求項1に記載の圧力センサアセンブリ。
- 前記ポリシリコン歪みゲージパターンは、ホイートストンブリッジとして構成される、請求項1に記載の圧力センサアセンブリ。
- 前記支持構造体は、サファイアまたはAl2O3を含む、請求項1に記載の圧力センサアセンブリ。
- 圧力センサアセンブリ製造の方法であって、
サファイア絶縁部材の第1の表面上にポリシリコン歪みゲージパターンを形成することと、
前記サファイア絶縁部材を支持構造体に結合して、前記サファイア絶縁部材の第1の表面と前記支持構造体との間に領域内に形成された前記ポリシリコン歪みゲージパターンを有する領域を形成することと、
圧力センサアセンブリへの流体経路内の流体とインターフェースするように位置決めされるように、圧力センサをヘッダの空洞内に位置決めすることと、を含む、
方法。 - 前記サファイア絶縁部材の前記第1の表面上に前記ポリシリコン歪みゲージパターンを形成することは、単結晶サファイア要素上に前記ポリシリコン歪みゲージパターンを形成することを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記ポリシリコン歪みゲージパターンを形成することが、ホイートストンブリッジ構成で前記ポリシリコン歪みゲージパターンを形成することを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記サファイア絶縁部材を前記支持構造体に接合することは、前記領域が基準圧力を含むように前記領域を形成することをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記圧力センサがゲージ圧力センサであるように、前記領域を大気圧に接続するために、前記支持構造体を通して基準通気孔を設けることをさらに含む、請求項14に記載の方法。
- 前記領域内の前記支持構造体に幾何学的突起を形成して、過圧状態中の前記サファイア絶縁部材の撓みを制限することをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 前記支持構造体が、サファイアまたはAl2O3を含む、請求項11に記載の方法。
- ハウジングと、
前記ハウジング内に配置されたヘッダであって、前記ヘッダが空洞を含み、圧力センサアセンブリが前記空洞への流体経路を含む、ヘッダと、
前記空洞内に配置され、前記流体経路を通るプロセス流体の圧力を感知するように構成された圧力センサと、を備える、プロセス制御測定システムであって、
前記圧力センサは、
支持構造体と、
単結晶サファイア要素から形成され、支持構造体に結合され、サファイア絶縁部材の第1の表面と前記支持構造体との間の領域を形成する前記サファイア絶縁部材であって、前記サファイア絶縁部材の第2の表面は前記流体経路内の流体と接触するように配置されており、前記サファイア絶縁部材は前記流体経路内の流体からの圧力によって撓まされるように構成される、サファイア絶縁部材と、
前記支持構造体を通って延びる電気リード線と、
前記サファイア絶縁部材の第1の表面上の領域内に配置され、前記電気リード線に結合されたポリシリコン歪みゲージパターンであって、前記ポリシリコン歪みゲージパターンは、前記サファイア絶縁部材が圧力に応答して撓むときに、前記流体経路内の流体の圧力を示す電気信号を生成するように構成される、ポリシリコン歪みゲージパターン、
を含む、プロセス制御測定システム。 - 前記支持構造体は前記領域内の前記支持構造体上に幾何学的突起を含み、過圧状態の間、前記サファイア絶縁部材の撓みを制限する、請求項18に記載のプロセス制御測定システム。
- 前記支持構造体を貫通し、前記領域を大気圧に接続する基準通気口をさらに備える、請求項19に記載のプロセス制御測定システム。
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