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    • 3. 发明公开
    • Mikrovakuumsensor mit erweitertem Empfindlichkeitsbereich
    • 米克罗库察传感器有限公司Empfindlichkeitsbereich。
    • EP0660096A2
    • 1995-06-28
    • EP94120290.5
    • 1994-12-21
    • Heimann Optoelectronics GmbH
    • Schieferdecker, Jörg, Dr.Völklein, Friedemann, Prof.
    • G01L21/10
    • G01L21/10
    • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mikrovakuumsensor mit erweitertem Empfindlichkeitsbereich mit einer dünnen, schlecht wärmeleitenden Membran (3), die auf einem Halbleitereinkristall frei aufgespannt ist und einer dünnen metallischen Heizschicht, vorzugsweise aus Aluminium, die auf der Membran angeordnet ist. Dabei ist die Membranfläche an einem oder mehreren Stegen des Membranmaterials oder eines Materials geringerer Wärmeleitfähigkeit und vorzugsweise der Membrandicke oder geringerer Dicke aufgehängt. Für Sensorstrukturen mit einer Stegverbindung des Heizers (8) zu den Bondflächen (15, 16) von einer oder zwei gegenüberliegenden Seitenmitten entlang einer Mittellinie des Sensors aus ist als optimale Dimensionierung die Bedingung l = c/2 realisiert, wobei c die Seitenlänge des Membranbereichs und l im wesentlichen die Differenzlänge zwischen c und der Heizerseitenlänge in Richtung von c ist und bei Sensorstrukturen, bei denen die Stegverbindung des Heizers mit den Bondflächen entlang einer Diagnonalen des Sensors erfolgt oder bei denen eine allseitig aufliegende Membran ohne Stegaufhängung genutzt wird, als optimale Dimensionierung die Bedingung l = c/6 realisiert ist. Ferner besitzt die Heizschicht im nahen IR-Bereich ein sehr geringes Emissionsvermögen 0,1. Auf dem Sensorchip ist im Bereich des massiven Siliziums ein Schichtwiderstand mit dem gleichen Temperaturkoeffizienten wie die metallische Heizschicht zur Kompensation von Temperaturschwankungen angeordnet. Parallel zu den Oberflächen der Membran (3) sind Körper (4, 17) mit ebener und verspiegelter Wand in einem Abstand von 5 µm zur Membran angeordnet, die als Wäremesenke gegenüber der Membran (3) wirken. Zwischen der Membran und den Wandflächen kann Gas aus der Umgebung des Sensors frei zirkulieren.
    • 本发明涉及一种具有扩展灵敏度范围的微型真空传感器,具有薄的导热差的隔膜(3),其在半导体晶体上自由地拉伸,并且具有优选由铝制成的薄金属加热层,其被布置 在隔膜上。 在这种布置中,隔膜表面悬挂在隔膜材料的一个或多个腹板上或者具有较低导热性,优选隔膜厚度或较低厚度的材料。 对于具有沿着传感器的中心线从一个或两个相对侧中心将加热器(8)与接合表面(15,16)的腹板连接的传感器结构,将条件l = c / 2实现为最佳尺寸, 其中c是隔膜区域的侧面长度,l基本上是c和c方向上的加热器侧长度之间的差分长度,并且在传感器结构的情况下,加热器到接合表面的腹板连接是 沿着传感器的对角线进行,或者在所有侧面上没有卷筒纸悬挂的情况下,所有侧面都接触到膜片,条件l = c / 6被实现为最佳尺寸。 此外,加热层在近红外范围内具有非常低的发射容量0.1。 为了补偿温度波动,在传感器芯片上布置在固体硅的区域中,是具有与金属加热层相同温度系数的薄膜电阻器。 平行于隔膜(3)的表面布置的元件(4,17)具有与隔膜相距5微米的平坦且镀银的壁,所述元件相对于隔膜(3)起到散热器的作用, 。 传感器环境中的气体可以在隔膜和墙壁表面之间自由循环。