FR2717262A1 - Détecteur de pression. - Google Patents

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Abstract

Un détecteur de pression comprend un élément sensible à la pression (3) constitué d'un substrat en semi-conducteur ayant au moins quatre résistances de jauges et sortant un signal en réponse à une pression. Un élément de transmission de la pression (2) est prévu sur la surface comportant les résistances de jauges de l'élément sensible à la pression (3) afin de transmettre la pression à cet élément. Si l'on prend la face cristalline (110) comme orientation de la face de l'élément sensible à la pression (3), un circuit en pont est construit en disposant une paire de résistances de jauges dans la direction de l'axe du cristal, en disposant une autre paire de résistances de jauges dans la direction de l'axe du cristal et en les connectant ensemble. Le circuit du pont est situé dans une surface pressurisée que comprime l'élément de transmission de la pression (2). En outre des résistances de compensation de la température sont disposées dans la direction de l'axe du cristal de manière à être également situées dans la zone de la surface pressurisée.

Description

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La présente invention concerne un détecteur de pression qui utilise plus particulièrement l'effet piézorésistif d'un semi-conducteur et est employé pour détecter les gaz de combustion d'un moteur à combustion interne, par exemple. Comme détecteur de pression de ce type, on connaît celui décrit dans la demande de brevet japonais
mise à la disposition du public N 64-36081.
Selon ce détecteur de pression, des paires d'électrodes de sortie et d'entrée sont montées en face l'une de l'autre de manière à être perpendiculaires à un corps en monocristal de Si ayant une concentration homogène en impureté et une épaisseur découpée de façon à avoir une face cristalline (110) comme face à laquelle une force de compression est appliquée. Un siège, qui peut toujours disperser et transmettre la force de compression qui est appliquée perpendiculairement à la face du cristal est lié à cette face. En outre, une base de support ayant une rigidité suffisante dans le sens o la force de compression est produite est liée à l'autre face du corps monocristallin de Si en regard de la face de cristal. Le corps du monocristal de Si est ainsi amené à produire une force de compression simple seulement lorsque cette force agit perpendiculairement à
la face du cristal en la liant à la base du support.
Avec la construction ci-dessus, on essaie de réduire l'effet néfaste exercé sur la caractéristique dû à une valeur de la résistance d'une jauge de contrainte qui augmente avec les variations de la
température.
Le corps monocristallin de Si est construit comme indiqué par la référence 62 en figure 24 et une jauge 1'63 est utilisée qui produit un potentiel entre les électrodes de sortie 64a et 64b disposées dans la direction y qui coupe les électrodes d'entrée 63a et 63b lorsqu'un courant circule dans la direction x à partir des électrodes d'entrée 63a et 63b et une force de compression est appliquée dans la direction z. La
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référence 65 représente une surface pressurisée dans
laquelle le siège pressurise la face du cristal.
On remarquera que, étant donné qu'une technologie plane de formation d'un motif en utilisant un masque est mise en oeuvre lors de la formation des électrodes, un certain degré de la largeur W des électrodes est obtenu comme représenté en figure 24. En outre, comme les électrodes sont constituées d'un métal tel que Al, la résistance de l'électrode est très
faible.
Un autre détecteur de pression de ce type,
représenté en figure 25, est décrit dans la description
technique de Nippondenso N 92-220.
En figure 25, une coupe 69 ayant une por-
tion 68 à diaphragme métallique est fournie à une ouverture ménagée sur le côté de l'extrémité distale
d'un logement (boîtier) 67 ayant une section filetée 66.
A l'intérieur se trouve une base de support 71 pour maintenir des fils en les scellant hermétiquement. Un élément sensible à la pression 72 sur lequel une résistance de jauge (non représentée) est formée est prévu sur la base de support 71 et une tige 73 ayant une face supérieure en forme de sphère ou circulaire pour
transmettre la charge est fournie en outre sur l'élé-
ment 72. Un agent 74 rayonnant la chaleur est monté sur la base de support 71. Comme le dispositif est relié à
un bloc moteur (non représenté) par la section file-
tée 66, la base de support 71 est en contact électrique avec le bloc moteur et constitue une terre pour le
corps.
Un interstice séparant la tige 73 et l'élément sensible à la pression 72 et celui séparant l'élément sensible à la pression 72 et la base de support 71 sont liés par un adhésif isolant 75. Chaque interstice est ainsi isolé par une couche d'adhésif
isolant constituée de l'adhésif 75.
Un interstice séparant l'élément sensible à la pression 72 et le fil 70 est connecté électriquement
par un fil de liaison.
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Selon le détecteur de pression ayant la construction ci-dessus, une pression appliquée à la portion à diaphragme 68 est acheminée jusqu'à l'élément sensible à la pression 72 via la tige 73 et est détectée par l'effet piézorésistif provoqué dans la résistance de
la jauge de l'élément sensible à la pression 72.
Selon le détecteur de pression décrit dans le brevet japonais mis à la disposition du public n 64-36081 qu'on décrit ci-dessus, un déplacement du siège est plus ou moins provoqué lorsqu'il est réellement lié à la face du cristal et on souffre du problème que les coordonnées de la position s'évanouissent et que la sensibilité chute à ce moment là car la résistance de la jauge est disposée sur l'ensemble de la surface du corps 62 du cristal et la surface pressurisée 65 sur la surface, c'est-à-dire la surface sur laquelle agit la force de compression, est comprimée par le siège dans la structure de la technique antérieure. Il y a aussi un autre problème car, étant donné que la surface de la jauge est plus grande que la surface pressurisée 65, une différence de température est provoquée entre la surface 65 juste au-dessous du siège des zones autres que celle-ci par la chaleur provenant du siège lorsque le dispositif est employé dans un moteur à combustion interne et que la caractéristique de température varie spécialement lorsque le siège est déplacé de la surface pressurisée
comme on l'a décrit ci-dessus.
En outre, comme le corps 62 du monocristal de Si est construit de façon à détecter un potentiel par une résistance de jauge, la résistance de l'électrode devient très faible et les potentiels deviennent presque égaux dans l'électrode ayant une certaine largeur W et constituée d'un métal comme on l'a décrit ci-dessus, lorsque la force de compression est appliquée à la face du cristal. En conséquence, on souffre du problème que les potentiels produits spécialement sont annulés, d'o
la dégradation de la sensibilité.
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Dans le détecteur de pression décrit dans le brevet N 92-220 mentionné ci-dessus, étant donné qu'il existe une petite irrégularité sur la surface de la base de support 71 comme représenté en figure 26, laquelle est une vue partiellement agrandie de la partie encerclée G en figure 25, la base de support 71 et l'élément sensible à la pression 72 peuvent être partiellement en contact et être conducteurs. En conséquence, ils ne peuvent être isolés suffisamment par la seule couche adhésive isolante. Dans ce cas, il y a le problème qu'un courant de fuite circule vers le boîtier 67 entre ce dernier et la résistance de la jauge à cause du manque d'isolement entre l'élément sensible à la pression 72 et la base de support 71, ce qui provoque
une instabilité de la caractéristique.
Normalement, la résistance de la jauge est de l'ordre de plusieurs centaines d'ohms à plusieurs dizaines de kiloohms et lorsque la résistance de la jauge est capacitivement couplée au bottier 67 avec une capacité de plusieurs dizaines de pF, par exemple, un bruit de haute fréquence de plusieurs dizaines de MHz est mélangé dans le signal de sortie de la jauge, provoquant un fonctionnement erroné du dispositif. Grâce aux études effectuées sur le fait que le bruit de haute fréquence est mélangé dans le signal de sortie de la jauge par la capacitance parasite, on a trouvé que cette capacitance est produite à trois endroits de la section hermétiquement fermée. du fil 70, la couche adhésive isolante entre la base de support 71 et l'élément sensible à la pression 72 et la couche adhésive isolante entre l'élément 72 et la tige 73, et que le bruit de haute fréquence est mélangé dans le signal. de sortie de la jauge par le couplage capacitif de chacun, provoquant
le fonctionnement erroné du dispositif.
En conséquence, la structure de la technique antérieure présente le problème que le bruit de haute fréquence se mélange dans le signal de sortie de la jauge sous l'effet de la capacitance parasite à ces
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trois endroits, provoquant le fonctionnement erroné du dispositif. Comme on l'a décrit ci-dessus, comme facteurs faisant fluctuer la caractéristique lorsque le détecteur de pression a la construction précédente, il y a la dispersion de la caractéristique de température provoquée par le déplacement du siège et la largeur W de l'électrode. En outre, il y a le courant de fuite provoqué par le manque d'isolation entre l'élément sensible à la pression et la base de support et le bruit de haute fréquence mélangé dans le signal de sortie de la jauge dû à la capacitance parasite produite à la partie hermétiquement fermée du fil, dans la couche adhésive isolante entre la base de support et l'élément sensible à la pression et dans la couche adhésive isolante entre l'élément sensible à la pression et la tige. En conséquence, la présente invention a pour
objet principal de résoudre les problèmes mentionnés ci-
dessus en proposant un détecteur de pression qui permet d'obtenir une caractéristique de la température précise quelle que soit la largeur de l'électrode sans dégrader la sensibilité même si la surface sur laquelle une force
de compression agit est déplacée.
La présente invention a pour second objet de supprimer la fluctuation de la caractéristique par le
courant de fuite ou par le bruit de haute fréquence.
Selon un aspect de la présente invention, un détecteur de pression comprend un élément sensible à la pression comportant des résistance de jauge, pour sortir des signaux en réponse à une pression et un élément de transmission de la pression afin de transmettre la pression à l'élément sensible à la pression. L'élément de transmission de la pression est monté sur une surface ayant les résistances de jauge de l'élément sensible à la pression et les résistances de jauge sont reçues dans une surface pressurisée de l'élément sensible à la pression que comprime l'élément de transmission de la pression.
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Selon un autre aspect de la présente invention, un détecteur de pression comprend un élément
sensible à la pression constitué d'un substrat en semi-
conducteur, ayant au moins quatre résistance de jauge, et sortant des signaux en réponse à une pression et un élément de transmission de la pression afin de transmettre la pression à l'élément sensible à la pression. L'élément de transmission de la pression est monté sur une surface ayant les résistances de jauge de l'élément sensible à la pression. Si l'on prend la face (110) comme orientation de l'élément sensible à la pression, un circuit en pont est structuré en disposant
une paire de résistances de jauge dans la direc-
tion <110> de l'axe du cristal, disposant une autre paire de résistance de jauge dans la direction <100> de
l'axe du cristal et en les connectant l'une à l'autre.
Le circuit en pont est reçu au moins à l'intérieur d'une surface pressurisée de l'élément sensible à la pression
que comprime l'élément de transmission de la pression.
De préférence, des résistances de compensation de la température dont les valeurs changent en réponse à la température sont prévues en outre dans le détecteur. Les résistances de compensation de la température sont disposées dans la direction <100> de l'axe du cristal du substrat en semi-conducteur. Les résistances de compensation de la température et le circuit en pont sont reçus au moins à l'intérieur de la surface pressurisée sur laquelle l'élément de transmission de la pression comprime l'élément sensible à la pression et les résistances de jauge et les résistances de compensation de la température sont disposées dans la partie centrale de la surface pressurisée sur la surface de l'élément sensible à la pression juste au- dessous de l'extrémité inférieure de
l'élément de transmission de la pression.
Selon un autre aspect de la présente invention, un détecteur de pression comprend un élément sensible à la pression, ayant des résistance de jauge, pour sortir un signal en réponse à une pression, un
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élément de transmission de la pression, disposé sur une surface comportant les résistances de jauge de l'élément sensible à la pression, afin de transmettre la pression à l'élément sensible à la pression, une tige conductrice de l'électricité pour la fixation de l'élément sensible à la pression et un logement conducteur de l'électricité pour contenir la tige. Les résistances de jauge sont reçues dans une surface pressurisée de l'élément sensible à la pression sur lequel l'élément de transmission de la pression comprime l'élément sensible à la pression et l'élément sensible à la pression est fixé à la tige par un adhésif isolant en fournissant un film isolant à la face opposée sur la surface
pressurisée de l'élément sensible à la pression.
De préférence, les résistances de jauge sont prévues sur le substrat en semi-conducteur et un milieu de transmission de signal hermétiquement fermé par insertion sur la tige pour donner/recevoir des signaux entre l'élément sensible à la pression et l'extérieur sont en outre prévus. Le milieu de transmission des signaux est un milieu dans lequel une sortie de jauge est convertie en impédance, un film isolant est prévu sur la surface en regard de la surface pressurisée de
l'élément sensible à la pression et le substrat du semi-
conducteur est mis à la masse, l'élément sensible à la pression est fixé à la tige par un adhésif isolant, un élément d'étanchéité conducteur de l'électricité est prévu sur les résistances de jauge de l'élément sensible à la pression via le film isolant et est mis à la masse, et l'élément de transmission de la pression est fixé à
l'élément de fermeture étanche par l'adhésif isolant.
De préférence, l'adhésif se propage jusqu'au côté de l'élément sensible à la pression à la face de l'extrémité inférieure de l'élément sensible à la
pression.
Mieux encore, les résistances de jauge décrites sont disposées dans la partie centrale de la surface pressurisée sur la surface de l'élément sensible
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à la pression juste au-dessous de l'extrémité inférieure
de l'élément sensible à la pression.
Ainsi, dans la présente invention, la pression est transmise aux résistances de jauge présentes sur l'élément sensible à la pression via l'élément de transmission de la pression. Alors, lorsque la pression est transmise aux résistances de jauge, l'élément sensible à la pression sort des signaux en réponse à la pression. Là, comme les résistances sont reçues dans la surface pressurisée de l'élément sensible à la pression et compriment l'élément de transmission de la pression, des résistances de compensation de la température sont également reçues dans la surface pressurisée et ces résistances de jauge et résistances de compensation de la température sont disposées à la partie centrale de la surface pressurisée sur la surface de l'élément sensible à la pression juste au-dessous de l'extrémité inférieure de l'élément de transmission de la pression, les résistances de jauge et les résistances de compensation de la température ne dévieront pas de la surface pressurisée de l'élément de transmission de la pression même si la surface sur laquelle agit la force de compression est déplacée. En outre, comme les résistances de jauge et les résistances de compensation de la température sont situées juste au-dessous de l'extrémité inférieure de l'élément de transmission de la pression, les températures des résistances de jauge et des résistances de compensation de la température deviennent égales. Par conséquent, la sensibilité ne chute pas et on peut obtenir une caractéristique précise
de la température.
En outre, comme l'interstice entre l'élément sensible à la pression et la tige est complètement isolé et qu'un courant de fuite qui pourrait être produit à cette partie est bloqué et que le bruit de haute fréquence est empêché d'être mélangé par la capacitance parasite produite dans la partie hermétiquement scellée, dans la couche adhésive isolante entre la tige et l'élément sensible à la pression et dans la couche
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adhésive isolante entre l'élément sensible à la pression et l'élément de transmission de la pression, la sensibilité devient meilleure et on peut obtenir une
caractéristique précise de la température.
La présente invention sera bien comprise
lors de la description suivante faite en liaison avec
les dessins ci-joints, dans lesquels: La figure 1 est une vue schématique en coupe d'un détecteur de pression selon la présente invention; La figure 2 est une vue en coupe à grande échelle de la partie principale de la section supérieure d'un logement de la présente invention; La figure 3 est une vue à grande échelle représentant une partie principale d'une tige de la présente invention; La figure 4 est une vue, partiellement
agrandie, de l'état lié d'un dispositif à semi-
conducteur avec la tige de la présente invention; La figure 5 est une vue, partiellement agrandie, de l'état lié des faces d'extrémité du dispositif à semi-conducteur et de la tige de la présente invention; La figure 6 est une vue, partiellement agrandie, de l'état lié des faces d'extrémité d'une
barre de transmission de charge et du dispositif à semi-
conducteur de la présente invention; La figure 7 est un diagramme représentant un procédé de fabrication du dispositif à semi-conducteur de la présente invention, dans lequel (a) représente une étape pour former des jauges en surface, (b) pour polir le côté arrière, (c) pour former un film isolant et (d) pour la découpe; La figure 8 est une vue en plan, à grande échelle, d'un plan du dispositif à semi-conducteur de la présente invention; La figure 9 est une vue, à grande échelle, représentant une partie principale d'une section prise le long de la ligne IX-IX en figure 8 et représentant
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l'état lié de la barre de transmission de la charge, et la tige de la présente invention; La figure 10 est un diagramme représentant les variations des résistances en fonction de la force de compression agissant sur la face (110) du Si de type P; La figure 11 est une vue en coupe, à grande échelle, d'une partie principale d'une portion à diaphragme de la présente invention; La figure 12 est une vue en plan représentant la partie principale de la portion à diaphragme de la figure 11; La figure 13 est une vue en coupe, à grande échelle, d'une partie principale d'une autre portion du diaphragme; La figure 14 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'une coupe formant une portion à diaphragme de la présente invention; La figure 15 est une vue en coupe d'encore un autre mode de réalisation d'une coupe formant une portion à diaphragme de la présente invention; La figure 16 est une vue en coupe d'encore un autre mode de réalisation d'une coupe formant une portion à diaphragme de la présente invention; La figure 17 est une vue en coupe d'encore un autre mode de réalisation d'une coupe formant une portion à diaphragme de la présente invention; La figure 18 est un diagramme représentant les états de la force de compression juste au-dessous de la périphérie extérieure de la barre, dans laquelle (a) représente le cas o il n'y a pas de couche tampon et (b) celui o il y a une couche tampon; La figure 19 est une vue, à grande échelle, d'un autre mode de réalisation de la couche tampon de la présente invention; La figure 20 est un schéma des circuits électriques d'un circuit équivalent constitué d'une section à jauge et d'un circuit d'amplificateur de la présente invention; il 2717262 La figure 21 représente le circuit équivalent lorsqu'une capacitance parasite est prise en compte dans le circuit de la figure 20; La figure 22 est une vue schématique d'un ensemble complet pour établir une charge prédéterminée selon la présente invention; La figure 23 est un graphe de la relation entre une sortie de jauge AVG et une charge appliquée F; La figure 24 est une vue explicative d'un détecteur de pression de la technique antérieure; La figure 25 est une vue explicative d'un autre détecteur de pression de la technique antérieure; et La figure 26 est une vue, en partie
agrandie, d'une portion G de la figure 25.
En liaison avec les dessins, on expliquera les modes de réalisation préférés de la présente invention. La figure 1 est une vue schématique en coupe du détecteur de pression de la présente invention, lequel est fixé au bloc moteur d'un moteur à combustion
interne (non représenté), par exemple.
Le détecteur de pression de la figure 1 comporte un logement 7 en acier inoxydable cylindrique (qu'on désigne ci-après en abrégé par AIC) dont les deux extrémités sont ouvertes. Une section filetée 8 est formée sur la surface périphérique extérieure du logement 7 de manière à être vissée dans un trou fileté (non représenté) ménagé dans la tête de cylindre du bloc moteur de manière à être en liaison électrique avec le logement 7 et à dégager de la chaleur vers l'extérieur sous l'effet du contact avec la section filetée 8. A ce moment là, un joint 12 tel qu'une bague d'étanchéité est comprimé sur la face extérieure de la tête de cylindre entre une section hexagonale 9 du logement et le bloc
moteur de manière à rendre l'ensemble étanche aux gaz.
Un joint torique 13 est monté à un emplacement prédéterminé d'un boitier 14 pour l'étanchéité à l'eau et une entretoise 11 pour fixer l'isolant entre les
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fils 6 et le logement 7, est prévue à l'intérieur du logement 7. Lorsque le boîtier 14 est maté, maintenant l'entretoise 11 à l'intérieur du logement 7 par une section de matage 10 du logement 7, le joint torique 13 est fixé. Une section ouverte au côté supérieur de l'extrémité distale (côté de la chambre de combustion) du logement 7 a la construction représentée en figure 2, qui est une vue à grande échelle de sa partie principale. Une coupe fine 1 est comprimée intérieurement et la périphérie extérieure de sa partie inférieure (partie A de la figure) est soudée à l'extrémité du logement 7 de manière à rendre étanche la section ouverte vis-à-vis de la chambre de combustion et à réaliser une conduction électrique entre la coupe 1 et le logement 7. A ce moment là, une section inférieure, en forme de disque, de la coupe 1 reçoit une pression et la pression reçue est transmise à une barre 2 de transmission de charge comme élément servant à la transmission de la pression. Plus précisément, comme la section de réception de la pression fonctionne en diaphragme, on la désignera ci-après par portion à diaphragme la. Il est préférable de former la coupe 1 comportant une telle portion la avec un matériau ayant une excellente valeur de la résilience, de la résistance à la corrosion et de la résistance à la chaleur tel qu'un acier inoxydable ayant une résistance à la chaleur élevée. A la portion centrale de la surface recevant la pression de la portion à diaphragme la qui reçoit directement les gaz de combustion, un creux ou section évidée lb est prévue d'une manière telle que sa portion centrale radiale est dirigée dans la direction d'un semi-conducteur 3 dans le sens axial, c'est-à-dire vers le côté opposé de la chambre de combustion par rapport à la périphérie extérieure de la portion à diaphragme la, de manière à réduire la sortie thermique pendant la combustion. Dans la section ouverte de la coupe 1 au côté opposé par rapport à la portion à diaphragme la se
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trouve une tige 4 dans laquelle un oeillet 4a en forme de coupe et des fils 6 sont fixés par un élément isolant 4b en verre ou analogue et qui est soudé à la coupe 1 à la portion B de la figure de manière à relier électriquement la portion à diaphragme la et la tige 4. Par conséquent, la tige 4 est reliée électriquement au bloc moteur par les points de soudure aux portions A
et B décrites ci-dessus et agit en masse pour le corps.
Le plan de la tige 4 (surface vue à partir de la direction III en figure 2) a la configuration représentée en figure 3, qui est une vue à grande échelle de sa partie principale. Sur la tige 4 sont prévus une multitude de petits trous 15 qui sont ménagés dans sa direction axiale et dans lesquels les fils électriques 6A, 6B et 6C constitués de tiges d'électrodes métalliques, comme un nombre prédéterminé de milieux de transmission de signaux (trois sont représentés), sont insérés et scellés hermétiquement par un élément isolant 4b. Ainsi, la section ouverte de la coupe 1 devient un espace scellé S par la tige 4. Le semi-conducteur 3 est lié approximativement à la portion centrale de la tige 4 en regard de l'espace S comme élément sensible à la pression intégré dans un circuit de traitement du signal, par un adhésif électriquement isolant 22 qu'on décrira ultérieurement. L'adhésif 22
fonctionne comme tampon pour les contraintes thermiques.
Le semi-conducteur 3 et une extrémité des fils 6A, 6B et 6C sont connectés électriquement par des fils de liaison 16 via des plots d'électrode en A1 18a, 18b et 18c et leurs autres extrémités sont connectées à des fils 17 pour connecteur à l'intérieur du boîtier 14 afin de permettre la réception/production de signaux
électriques entre l'extérieur et le dispositif à semi-
conducteur 3, comme représenté en figure 1.
Dans le fond de la tige 4 se trouve un agent rayonnant la chaleur 5, isolé électriquement, tel qu'un gel de Si pour libérer la chaleur transmise entre la barre 2 de transmission de la charge et le dispositif à
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semi-conducteur 3 d'une façon efficace par l'intermé-
diaire du logement 7.
Alors que les résistances de jauge et les électrodes en aluminium sont formées sur le dispositif à semi-conducteur 3, leur valeur change sous l'effet piézorésistif lorsqu'une pression transmise à partir de la barre 2 leur est appliquée et les variations de la valeur des résistances sont sorties comme changements
électriques, comme on le décrira ultérieurement.
Sur la surface du dispositif à semi-
conducteur 3, on a prévu, comme représenté en figure 3, trois plots d'électrode en A1 18a, 18b et 18c, une section à jauges 19 qui ponte les éléments piézorésistifs comme résistances de jauge dont la valeur varie en réponse à une force de compression et qui fonctionne comme surface pressurisée par l'intermédiaire de laquelle la barre 2 de transmission de la charge transmet la pression aux éléments piézorésistifs, et un circuit amplificateur 20 afin d'amplifier la sortie du pont (qu'on décrit ultérieurement). Dans la section 20 de l'amplificateur, des transistors, des diodes, des capacités et des résistances sont normalement formés et intégrés. Les trois plots d'électrode 18a, 18b et 18c sont des plots pour une source d'alimentation de 5 Volts par exemple, pour mise à la masse (désignés ci-après par
GAD) et pour sortie, respectivement.
A l'arrière du dispositif à semi-
conducteur 3, d'autre part, le dispositif 3 est lié à la tige 4 par un adhésif électriquement isolant 22 tout en maintenant une isolation par contact avec la tige 4, celle-ci étant recouverte d'un film électriquement isolant 21 tel qu'un film en Si-N, comme représenté par
la partie encerclée C en figure 2 ou en figure 4, celle-
ci représentant l'état lié du dispositif 3 et de la tige 4. Ici, selon laprésente invention, la viscosité de pré-durcissement de l'adhésif électriquement isolant 22 est abaissée pour la liaison comme on l'a décrit ci-dessus, de sorte que la face de l'extrémité inférieure du dispositif à semi-conducteur 3 à
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l'interface avec la tige 4 est revêtue de manière fiable par l'adhésif 22 par la partie qui s'est propagée et un courant de fuite à l'interface peut être empêché de circuler. On remarquera qu'il est efficace d'utiliser un métal tel que le cobalt comme oeillet 4a afin d'adapter
son coefficient de dilatation thermique à celui du Si.
Dans la liaison de la barre de transmission de la charge 2 et du dispositif à semi-conducteur 3, un film électriquement isolant 23 est interposé comme
tampon de sorte que la barre 2 est disposée juste au-
dessus de la section à jauges 19 et pour former des couches tampon crées en utilisant l'adhésif 22 afin de lier la barre 2 et le dispositif 3 comme représenté en figure 6, laquelle est une vue partiellement agrandie de la partie encerclée E de la figure 2. Ici, la barre 2 est en métal ou en céramique ayant un module élastique élevé (module de Young) afin d'augmenter l'efficacité de la transmission d'une charge et a pour effet de transmettre la pression de la portion à diaphragme la au dispositif à semi-conducteur 3. On remarquera qu'il est efficace d'utiliser une céramique pour la barre 2
lorsque la température de l'ambiance mesurée est élevée.
Cela est dû au fait que la conductivité thermique des céramiques est faible par rapport à celle des métaux, et à cause de cela, la céramique bloque la circulation de la chaleur à partir de la portion à diaphragme la et le dispositif à semi-conducteur 3 et cela a pour effet
d'éviter l'augmentation de la température du dispo-
sitif 3. Une portion 24 de l'extrémité distale de la barre 2 est formée en sphère ou en cercle comme représenté en figure 2 et est construite pour être en contact par points avec le centre de la partie convexe de la portion creuse lb de la portion à diaphragme la, c'est-à-dire avec le centre de sa partie inférieure, et ainsi une force transmise par la chambre de combustion via la portion à diaphragme la agit toujours sur le
centre axial de la barre 2.
Le contact sphérique par points est destiné à obtenir l'effet permettant d'éviter qu'une charge
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déséquilibrée ne soit appliquée à la section à jauges 19 du dispositif à semi-conducteur 3 lorsque la barre 2 est montée obliquement de façon à transmettre toujours une force de compression homogène à la section à jauges 19, et d'isoler la chaleur circulant à partir de la portion à diaphragme la dont la résistance à la chaleur est augmentée et qui reçoit la chaleur de combustion
destinée au dispositif à semi-conducteur 3.
On remarquera que, pour le film 23, une résine, du verre ou analogue ayant un module élastique et une conductivité thermique inférieurs à ceux de la barre 2 de transmission de la charge est utilisé pour homogénéiser la force de compression appliquée à la section à jauges 19 du dispositif 3 et pour éviter l'augmentation de la température. Cependant, il n'est pas toujours nécessaire d'utiliser le film 23 dans la mesure o les effets de relaxation de la concentration des contraintes et de l'empêchement de l'augmentation de la température sont obtenus et un adhésif contenant des charges, par exemple, peut être naturellement employé,
comme on le décrit ultérieurement.
On expliquera le dispositif à semi-
conducteur 3 en liaison avec les figures 7 à 10.
Le semi-conducteur 3 est réalisé par le procédé connu de fabrication qu'on représenté en figure 7. Plus précisément, des jauges sont formées sur
la surface d'une tranche de Si dans l'étape (a).
Ensuite, l'arrière de la tranche est poli dans l'étape (b) et alors un film électriquement isolant 21 tel qu'un film de SiN ou un film de SiO2 est formé dans l'étape (c). Enfin, la tranche est découpée dans chaque
puce de jauge afin d'obtenir le dispositif à semi-
conducteur 3 dans l'étape (d).
Le plan du dispositif à semi-conducteur 3 formé par un tel procédé de fabrication a la configuration représentée dans la vue à grande échelle
de la figure 8. En figure 8, une face dans la direc-
tion (110) du substrat de Si est utilisée et un circuit
en pont est formé par quatre éléments piézo-
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résistifs 25a, 25b, 25c et 25d. Parmi eux, une paire d'éléments piézorésistifs 25a et 25b est disposée de façon qu'un courant circule dans le sens <110> et la valeur de sa résistance augmente en réponse à une force de compression sous l'effet piézorésistif. L'autre paire d'éléments piézorésistifs 25c et 25d est disposée dans le sens <100O> et la valeur de sa résistance ne change pas en réponse la force de compression. Ce phénomène est provoqué par l'anisotropie cristalline de Si et on sait qu'elle se manifeste généralement, comme représenté en figure 10, o la variation des valeurs de la résistance en fonction de la force de compression exercée sur la face (110) du Si de type P est indiquée pour chaque direction. Les résistances 25a à 25d du pont sont disposées sur la section à jauges 19 de façon à être toujours reçues dans la plage de l'extrémité inférieure de la barre 2 de transmission de la charge même lorsque la barre 2 est déplacée pendant son montage, en
réduisant suffisamment ses dimensions. Les résis-
tances 25a à 25d sont connectés à un fil 27 en Al à l'extérieur de la barre 2 de manière à acheminer un signal de sortie produit par l'effet piézorésistif au circuit 20 de l'amplificateur. Par conséquent, la sensibilité peut être augmentée et la dispersion de la sensibilité être réduite. En outre, étant donné que n'importe quelle largeur ou longueur de ligne pour les résistances du pont peut être adoptée dans la plage à l'extrémité inférieure de la barre 2, le degré de liberté du choix de la valeur des résistances peut être accru. En outre, comme les résistances 26a et 26b pour la compensation de la température du pont sont disposées d'une façon similaire dans la plage de l'extrémité inférieure de la barre 2, leur température devient presque égale à celle des résistances 25a à 25d, et la précision peut être améliorée par rapport au cas
o elles sont disposées à un autre endroit.
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On remarquera que ces résistances sont connectées à des couches 29 d'un siège de faible résistance, évitant un film d'étanchéité 28 constitué d'un élément d'étanchéité tel qu'une zone de protection en A1 et qu'elles sont câblées à partir d'une zone dans laquelle la section à jauges 19 est prévue à l'extrémité inférieure de la barre 2 jusqu'à une autre zone par le
fil 27 en A1.
On expliquera maintenant la structure d'une section du dispositif à semi-conducteur 3, comprenant l'état lié de la barre 2 de transmission de la charge et
de la tige 4, en liaison avec la figure 9.
La figure 9 est une vue à grande échelle d'une section prise le long de la ligne IX-IX de la figure 8 et représentant l'état lié de la barre 2 de transmission de la charge et de la tige 4. En figure 9, un film d'étanchéité 28 est formé sur l'élément piézorésistif 25b construit sur la section à jauges 19 par l'intermédiaire d'un film isolant 30b. Le film d'étanchéité 28 est relié à l'électrode GAD 18a représentée en figure 8 et bloque le bruit de haute fréquence (10 MHz à 10 GHz; qu'on désigne en abrégé par bruit) provenant de la barre 2 de transmission de la charge. Alors, un film isolant 30a est formé sur le film 28 et la barre 2 est liée à son dessus par l'intermédiaire du film 23 par l'adhésif conducteur de
l'électricité 22.
D'autre part, une île résistante 31 du type N est formée au-dessous de l'élément piézorésistif 25b et reçoit un potentiel d'alimentation. Au-dessous, il y a un substrat 32 de Si du type P qui reçoit le potentiel GAD. Alors, le film électriquement isolant 21 est formé sur l'arrière du substrat 32. Ce semi-conducteur 3 est
lié à la tige 4 par l'adhésif 22.
Chaque valeur de la résistance des bornes de sortie I et J du pont d'un tel semi-conducteur 3 (représenté en figure 20 qu'on décrit ultérieurement) est pré-établie de façon que R25a = R25b < R25c = R25d de sorte que les sorties VI et Vj du pont deviennent
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VI > Vj. Dans cet état, la charge pré-établie est appliquée au dispositif à semi-conducteur 3 pour augmenter R25a et R25b lorsque la tige 4 est soudée à la coupe 1 à la portion B de la figure 2 dans le présent mode de réalisation, de sorte que la tige 4 et la cou- pe 1 sont assemblées avec une valeur de la charge VI = Vj par produit. Ainsi, la dispersion des sorties VI et Vj du pont est ajustée lors de l'assemblage. Il en résulte qu'il devient inutile de faire séparément un réglage du décalage ou d'utiliser un circuit de couplage à courant continu (non représenté). On notera que R25a, R25b, R25c et R25d sont les résistances des éléments
piézorésistifs 25a à 25d, respectivement.
S'agissant d'un procédé de fabrication des éléments piézorésistifs 25a à 25d, étant donné qu'ils sont fabriqués suivant la technologie décrite dans le brevet japonais mis à la disposition du public n 4- 257272 que la demanderesse a déjà appliquée et que d'autres transistors et résistances sont fabriqués par un procédé de fabrication bipolaire continu, on omettra
ici leur description détaillée.
Dans le détecteur de pression de la présente invention ayant la construction ci-dessus, la section à creux lb est ménagée au centre de la portion à diaphragme la formée au fond en forme de disque de la
coupe 1.
On expliquera maintenant le fonctionnement et l'effet de la portion à creux lb. Etant donné que la portion à cratère lb est dirigée vers le dispositif à semi-conducteur 3 comme représenté en figure 2, la différence de température entre la surface (sur laquelle agit la pression mesurée) a de la portion à diaphragme la et la surface opposée 9 augmente et la surface a essaie de s'étendre relativement par rapport à la surface p. Il en résulte que, même si la portion centrale radiale de la portion à diaphragme la a tendance à s'étendre dans la direction axiale vers la chambre de combustion, il devient difficile de déplacer la portion à diaphragme la vers la
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surface a dans la direction axiale car la pente de la
portion lb s'étend dans la direction opposée.
On expliquera plus en détail ce mécanisme en liaison avec la figure 11. La figure 11 est une vue en coupe à grande échelle de la partie principale de la portion à diaphragme du présent mode de réalisation et la portion environnante de la portion à creux lb est
exagérée pour montrer clairement son effet opérationnel.
Dans la figure, la référence lc représente une partie plate au sommet de la portion à diaphragme la du côté de la surface a, ld est une portion plate au fond de la portion à creux lb du côté de la surface a, et la portion en pente en forme de chanfrein de manière à maintenir la portion plate supérieure lc et la portion plate inférieure ld du creux lb sur le côté de la surface a, et l'épaisseur tl de la portion supérieure plate lc, l'épaisseur t2 de la portion inférieure plate ld et l'épaisseur t3 de la portion en pente le ont
la relation t3 < tl et < t2.
Si la différence de température entre les surfaces a et P augmente, et que la surface a de la portion à diaphragme la tend à s'étendre relativement par rapport à la surface À, les actions suivantes sont provoquées sur la portion à diaphragme la. Plus précisément, la portion supérieure plate lc a tendance à s'étendre comme si elle s'étendait dans la direction X représentée par la flèche en trait plein (direction supérieure dans la figure). Alors, d'une façon similaire, la portion inférieure plate ld essaie également de s'étendre comme si elle s'étendait dans le sens Y représenté par la flèche en tirets (direction
supérieure de la figure). Cependant, comme une exten-
sion Z dans la direction longitudinale de la portion en pente le (direction Z représentée par les flèches en trait plein dans la figure) agit de façon à absorber l'extension Y de la portion inférieure plate ld, le déplacement autour de la partie centrale radiale de la portion inférieure plate ld (extension vers la chambre
de combustion dans la direction axiale) est éliminé.
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Cela se produit car l'extension Z devient supérieure aux extensions X et Y étant donné que l'épaisseur t3 de la portion en pente le est inférieure aux épaisseurs tl et
t2 de chacune des portions supérieures plates lc et ld.
Le déplacement de la portion à diaphragme la est provoqué dans cet état, en supposant une forme telle que celle représentée par la ligne en tirets de la
figure 11.
En conséquence, la barre 2 de transmission de la charge est maintenue au centre de la portion à diaphragme la o il y a un déplacement moins grand par
suite de la différence de température entre les sur-
faces a et 5 dans le présent mode de réalisation, même si la différence de température entre les surfaces a et 5 fluctue à cause des changements du cycle de combustion, de la vitesse de rotation et de l'adhérence de la suie sur la surface a, la barre 2 de transmission de la charge est rarement influencée par les fluctuations et la précision de la mesure est améliorée car une pression est transmise à l'élément sensible à la pression 3 via une telle barre 2 de transmission de la charge. La portion à creux lb du présent mode de réalisation est formée de façon à devenir symétrique par rapport à l'axe central de la portion à diaphragme la dans le but de mettre en jeu l'effet opérationnel de
cette portion la.
Alors que la forme en plan de la portion à diaphragme la est circulaire comme représenté en figure 12, il n'est pas nécessaire de maintenir cette forme dans la mesure o la portion à creux lb est symétrique par rapport à l'axe de la portion la et on peut obtenir le même effet avec une forme carrée ou une forme en étoile. La figure 12 est une vue en plan prise à partir de la direction supérieure de la figure 11 et on a omis pour simplifier la section hexagonale du
logement ainsi que d'autres parties.
On peut supprimer l'influence de la fluctuation de la différence de température entre les
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surfaces a et P en disposant la barre 2 de transmission de la charge approximativement au centre de la portion plate de la portion à creux lb sur la surface P, o l'influence due à la fluctuation devient la plus petite et en conférant à l'extrémité distale 24 une forme sphérique, par exemple, de façon qu'elle soit en contact par points avec la portion lb comme représenté en figure 13. Plus précisément, l'extrémité distale 24 de la barre 2 de transmission de la charge n'a pas besoin d'être sphérique et on peut adopter n'importe quelle forme dans la mesure o elle est en contact par points approximativement au centre de la partie plate de la portion à creux lb au côté de la surface P et peut transmettre une pression à l'élément sensible à la
pression 3.
Un autre mode de réalisation qui permet de réduire les fluctuations de la déviation entre les deux surfaces a et B sans fournir la portion à creux lb dans la portion à diaphragme la sera expliqué en liaison avec
la figure 14.
Dans ce détecteur de pression, alors que la partie centrale radiale de la portion à diaphragme la n'est pas creusée vers le dispositif à semiconducteur 3 dans le sens axial, c'est-à-dire qu'aucune portion lb n'est formée, une colonne 34 ayant un petit diamètre est prévue axialement à la partie centrale radiale sur le côté de la surface a d'une portion à diaphragme 33 et une plaque de protection contre la chaleur 35 formée par un disque est disposée au sommet de la colonne 34 en parallèle avec la portion à diaphragme 33. La colonne 34 et la plaque 35 sont formées monolithiquement avec la
portion à diaphragme 33.
Avec la construction décrite ci-dessus, l'énergie de la chaleur rayonnée par les gaz de combustion ne peut être reçue par la portion à diaphragme 33. Il en résulte que les variations de la température de la surface a de la portion à diaphragme 33 dues à la fluctuation de la température des gaz d'échappement provoquées par la fluctuation des
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conditions de fonctionnement du moteur sont réduites. La réduction de la variation de la température diminue les fluctuations de la déviation de la portion 33 et réduit
l'erreur de sortie du dispositif à semi-conducteur 3.
On expliquera un autre mode de réalisation
en liaison avec la figure 15.
Dans ce détecteur de pression, la partie centrale radiale d'une portion à diaphragme 36 est creusée vers le dispositif à semi-conducteur 3 dans la direction axiale d'une façon similaire à la portion à diaphragme la de la figure 2. Dans le présent mode de réalisation, une colonne 37 ayant un petit diamètre est implantée en plus à la partie centrale radiale de la portion 36 sur le côté de la surface a et une plaque 38 de blocage de la chaleur constituée d'un disque est prévue au sommet de la colonne 37 en parallèle avec la
portion à diaphragme 36.
Ainsi, on peut obtenir un effet synergétique de l'effet de réduction de la déviation par la portion à diaphragme la comportant la portion à creux lb représentée en figure 2 et de l'effet de réduction de la
déviation par la plaque anti-chaleur 35 de la figure 14.
On expliquera un autre mode de réalisation
en liaison avec la figure 16.
Dans ce détecteur de pression, la partie centrale radiale d'une portion à diaphragme 39 est creusée vers le dispositif à semi-conducteur 3 dans le sens axial d'une façon similaire à la portion la représenté en figure 2. Dans le présent mode de réalisation, un pot 40 de blocage de la chaleur en forme de coupe peu profonde, en acier inoxydable, couvre en plus une portion à diaphragme 39. Des orifices d'entrée/sortie 41 pour les gaz de combustion sont ouverts autour de la paroi du pot 40 pour permettre aux
gaz de combustion d'agir sur la portion à diaphragme 39.
Le pot 40 empêche que l'énergie thermique rayonnée par les gaz de combustion ne soit reçue par la surface a de la portion à diaphragme 39, d'une façon similaire aux plaques 35 et 38 représentées en figures 14 et 15 et
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provoque le même effet d'adoption de la structure des
figures 14 ou 15.
On expliquera, en liaison avec la figure 17,
encore un autre mode de réalisation.
Dans ce détecteur de pression, la partie
centrale radiale d'une portion à diaphragme 42 est elle-
même creusée vers le dispositif à semi-conducteur 3 dans la direction axiale d'une façon similaire à la portion la représentée en figure 2. Dans le présent mode de réalisation, une couche 43 de blocage de la chaleur adhère à la surface a de la portion à diaphragme 42 par
un revêtement en céramique d'alumine, par exemple.
La couche 43 bloque l'énergie thermique rayonnée par les gaz de combustion et l'empêche d'être reçue par la surface a de la portion à diaphragme 42 et provoque le même effet que la structure des figures 14,
ou 16.
On expliquera maintenant l'état lié du dispositif à semi-conducteur 3 avec la tige 4 telle que
décrite ci-dessus en figure 4.
On a déjà indiqué que la tige 4 est en liaison électrique avec le bloc moteur et devient la masse étant donné que le logement 7 vissé dans le bloc moteur est relié électriquement à la tige 4 par l'intermédiaire de la coupe 1 formant la portion à diaphragme la. A ce moment là, il existe une petite irrégularité sur la surface de la tige 4 comme représenté en figures 4 et 5 et il y a le risque que la tige 4 soit partiellement en contact avec le dispositif à semi-conducteur 3. Dans ce cas, étant donné que le dispositif 3 est directement soumis à l'influence de la terre du corps et fait fluctuer la caractéristique du capteur, un film isolant est formé sur l'ensemble de la partie arrière ou du fond du dispositif 3 en utilisant l'adhésif électriquement isolant 22 pour isoler la
tige 4 du dispositif à semi-conducteur 3.
Cependant, il y a le cas o ils ne sont pas complètement isolés même si le film isolant est formé sur l'ensemble de l'arrière du dispositif 3. Plus
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précisément, il existe le cas o l'adhésif 22 ne se propage pas jusqu'au côté du dispositif 3 à la face de l'extrémité inférieure de ce dispositif, ce qui a pour effet de provoquer une fuite interfaciale sur le côté du dispositif 3. En conséquence, la viscosité de l'adhésif 22 est abaissée à l'avance par chauffage ou analogue de façon à faire en sorte que l'adhésif 22 rampe de manière fiable sur le côté du dispositif 3 de la présente invention. Ainsi, le côté du dispositif 3 est revêtu avec la partie ayant rampé de l'adhésif 22 comme représenté en figure 5 et la fuite interfaciale
est complètement empêchée.
* Bien qu'il soit possible d'éviter la production de la fuite interfaciale sans abaissement de la viscosité de l'adhésif isolant 22 en épaississant le film isolant à plusieurs dizaines de im, par exemple, il apparaît qu'il y a lieu d'abaisser la viscosité de l'adhésif 22 si l'on considère le fait que le rayonnement de la chaleur est abaissé et que le temps
nécessaire pour former le film est accru.
En outre, il est possible d'isoler la tige 4 du dispositif à semiconducteur 3 sans former le film isolant sur l'ensemble de l'arrière du dispositif 3 en appliquant un revêtement isolant (non représenté) à la surface de la tige 4 au moins à la position o se trouve
le dispositif 3.
Ainsi, la tige 4 est isolée complètement du dispositif à semi-conducteur 3 et les fluctuations de la caractéristique provoquées par le courant de fuite
peuvent être éliminées.
On expliquera maintenant en détail, en liaison avec les figures 18 et 19, l'état lié de la barre 2 de transmission de la charge du dispositif à
semi-conducteur 3 décrit en figure 6.
Lorsqu'une barre dure 44 de transmission de
la charge est directement en aboutement avec un semi-
conducteur dur 45, une contrainte engendrée normalement sur le semiconducteur 45 directement au-dessous de la barre 44 est concentrée sur la portion directement
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située au-dessous de la périphérie extérieure de la barre 44. La figure 18 représente en (a) un tel cas,
dans lequel la résistance mécanique du semi-
conducteur 45 chute. Alors, la concentration de la contrainte est éliminée en interposant un élément mou 46 comme couche tampon de la contrainte entre la barre 44 et le semi-conducteur 45 comme cela est représenté
en (b) de la figure 18.
Cependant, étant donné que l'interposition de l'élément mou 46 dans le trajet de transmission de la pression n'est rien d'autre qu'une perte de transmission de la pression, la résilience de l'élément 46 doit être contrôlée de façon à éviter une dispersion de la sensibilité du semi-conducteur 45 ainsi provoquée. En conséquence, les modules élastiques et l'épaisseur qui constituent les facteurs déterminant la résilience de l'élément mou 46 doivent être contrôlés à la valeur désirée. Cependant, comme l'adhésif utilisé pour lier le semi-conducteur 45 à la barre 44 de transmission de la charge est un liquide ou un gel, il est très difficile
de contrôler l'épaisseur de l'adhésif.
Alors, dans le présent mode de réalisation, le contrôle de l'épaisseur de la couche tampon est basé sur le film 23 en résine ou en verre ayant un petit module élastique et une faible conductivité thermique et la résilience de la couche tampon est contrôlée adroitement de façon que la force de compression prenne la valeur désirée en relaxant la concentration de la contrainte juste au-dessous de la périphérie extérieure
de la barre 2.
En outre, il est possible de relaxer la concentration de la contrainte juste au-dessous de la périphérie extérieure de la barre 2 d'une façon plus fiable en égalisant ou en augmentant la surface du
film 23 en contact avec l'élément sensible à la pres-
sion 3 à une valeur égale ou supérieure à la surface de la face de pressurisation (section à jauges 19) de la
barre 2.
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Par conséquent, la concentration de la force de compression agissant sur la surface de l'élément 3 juste au-dessous de la barre 2 peut être évitée et relaxée. On peut donc détecter une pression dans l'état dans lequel il n'y a aucune concentration de la pression. En outre, comme la force de compression est relaxée sur l'élément 3 et que la résistance du substrat en Si est maintenue, le détecteur de la présente invention peut être employé dans un endroit ayant une pression relativement élevée et sa gamme d'utilisation
est étendue plus qu'auparavant.
Alors que la couche tampon composée de l'adhésif isolant 22 et que le film 23 ont la fonction de relaxer la concentration de la contrainte produite par la charge comme on l'a décrit ci-dessus, il est possible d'adapter la structure représentée en figure 19; plus précisément, en figure 19, l'adhésif isolant 22 ou le verre à bas point de fusion sert de couche tampon sans emploi du film 23. Dans ce cas, des charges 47 ayant une caractéristique d'isolation telles que le verre, une céramique ou une résine sont ajoutées dans l'adhésif 22 de manière à assurer l'épaisseur
nécessaire de la couche tampon.
Bien que le dispositif pour sortir des signaux en réponse à une pression ait été représenté comme un exemple du présent mode de réalisation, le moyen pour engendrer la contrainte n'est pas nécessairement limité à l'application d'une pression et il va sans dire qu'il est possible de faire une réalisation sans s'écarter du domaine de la présente invention même si c'est le moyen de charge qui peut transmettre la contrainte à l'élément sensible à la pression 3 via la barre 2, par exemple un moyen de charge pour transmettre la contrainte à la barre 2 au moyen d'une accélération, d'une force magnétique ou
d'une force électrostatique.
On expliquera maintenant en détail l'effet du fonctionnement lorsque la contrainte provenant de la barre 2 de transmission de la charge est transmise au
dispositif à semi-conducteur 3 qu'on décrit en figure 8.
Si l'on considère seulement la contrainte exercée dans le sens de la pressurisation à partir de la barre 2 comme étant la contrainte qui agit sur le dispositif à semi-conducteur 3, c'est-à-dire comme étant la contrainte qui agit sur les résistances du pont disposées dans la section à jauges 19 sur le dispositif à semi-conducteur 3 juste au- dessous de l'extrémité inférieure de la barre 2, l'effet piézorésistif sur la face (110) peut s'exprimer de la façon suivante: -E<100>I -l0e = P [l + 12 - 44 -E<110> - 0 1+ a
2
-i<100>-
25...(1)
o E<lOO> et E<11O> sont des champs électriques, i<lOO> et i<11O> sont des composantes dans chaque sens axial du cristal de la densité du courant, p est une résistivité, Ozz est une composante de contrainte dans la direction perpendiculaire à la surface du semi-conducteur (direction de pressurisation à partir de la barre) et l11, 12 et 244 sont les coefficients piézorésistifs par
rapport à l'axe principal du cristal. Comme I11, l12 " K44 dans le substrat en Si du type P normal, un effet
piézorésistif presque nul est produit dans une paire des éléments piézorésistifs
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disposés dans la direction <100> et l'effet piézorésistif maximal peut être obtenu à partir de l'autre paire d'éléments piézorésistifs disposés dans la direction <110>. Plus précisément, la résistance dans la direction <110> croît par suite de la force de compression dans la direction azz. Par conséquent, il est important de disposer les éléments piézorésistifs respectivement dans les directions <100> et <110> pour connexion dans la forme d'un pont de façon à utiliser
plus efficacement l'effet piézorésistif.
Alors, dans la présente invention, une résistance de jauge X'13 dont la valeur change en réponse à une force de compression perpendiculaire à la surface du dispositif à semi-conducteur 3 comme les éléments piézorésistifs 25a à 25d pour éliminer l'influence de la largeur de l'électrode de contact (non représentée) à la borne de sortie et pour améliorer la sensibilité. En outre, comme tous les éléments piézorésistifs 25a à 25d structurés en pont par la résistance de jauge X'13 sont disposés dans la section à
jauges 19 se trouvant dans le dispositif à semi-
conducteur 3 juste au-dessous de l'extrémité inférieure de la barre 2 de transmission de la charge, la dispersion de la sensibilité peut être réduite et celle
de la caractéristique de température peut être diminuée.
Quant à la sensibilité à ce moment là, on confirme que les résistances 25a à 25d connectées sous la forme d'un pont dans le présent mode de réalisation peuvent donner une sensibilité égale à environ 1,5 fois la résistance d'une jauge carrée (non représentée) selon l'effet de la force électromotrice mis en oeuvre par la demanderesse. En conséquence, il devient possible d'obtenir une caractéristique de température précise quelle que soit la largeur de l'électrode de l'élément sensible à la pression 3, sans abaisser la sensibilité même s'il y a déplacement de la face sur laquelle agit la force de compression due à la barre 2 de transmission
de la charge.
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On a déjà expliqué aussi en figure 8 que les résistances 26a et 26b pour compenser la température du pont sont disposées dans la plage de l'extrémité
inférieure de la barre 2 de transmission de la charge.
Les résistances des jauges et les résistances pour la compensation de la température sont disposées dans la plage de l'extrémité inférieure de la barre et le sont autour du centre du dispositif à semi-conducteur 3 comme représenté en figure 8 lorsqu'on choisit l'emplacement ayant le gradient de température le plus faible dans la surface du dispositif à semi-conducteur 3 dans la surface liée à la barre 2. Les résistances 26a et 26b pour la compensation de la température sont disposées dans la même direction <100> de l'axe du cristal avec les résistances 25c et 25d des jauges. Par conséquent, comme les valeurs des résistances 26a et 26b pour la compensation de la température changeront rarement en réponse à la contrainte, les variations du facteur d'amplification dues à la pression provoquée par leur
résistance peuvent être supprimées.
La figure 20 représente un circuit équivalent constitué de la section à jauges 19 dans laquelle chacune des résistances 25a à 25d et 26a et 26d
est disposée et du circuit amplificateur 20.
En figure 20, quatre éléments piézo-
résistifs 25a et 25d sont connectés en pont et le changement des valeurs des résistances dû à l'effet
piézorésistif est détecté comme variation d'une tension.
Alors, le facteur d'amplification d'un amplificateur opérationnel OP est modifié par les résistances 26a et 26b de compensation de la température lorsque la tension de sortie est amplifiée par l'amplificateur de manière à compenser le changement de la sensibilité da à
la caractéristique de température des éléments piézo-
résistifs 25a à 25d.
Ici, comme le coefficient de température de la valeur des résistances diffusées et celui de l'effet piézorésistif dépend en général de la concentration en impuretés, il est nécessaire d'établir cette
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concentration pour chacune des résistances 25a à 25d et 26a et 26b à des valeurs convenables de manière à obtenir la compensation décrite cidessus. Alors, dans le présent mode de réalisation, des résistances ayant la même concentration sont employées, par exemple, pour chacune des résistances 25a à 25d et 26d et 26b et des résistances ayant un coefficient de température nul sont employées pour les résistances R1 et R2 qui déterminent le facteur d'amplification en même temps que les résistances 26a et 26b de compensation de la température. Un transistor Tr et des résistances R4, R5 et R6 forment un circuit à tension constante pour établir un GAD imaginaire de l'amplificateur opérationnel OP et une résistance R3 est une résistance pour ajuster le décalage de l'amplificateur opérationnel. Les résistances R5 et R6 sont des résistances à couche mince qui sont réglées par un laser agissant sur la couche. L'emploi d'une multitude d'amplificateurs opérationnels OP permet la formation
d'un circuit amplificateur de grande précision.
On expliquera maintenant l'effet du fonctionnement du dispositif à semiconducteur 3 ayant
la construction décrite en figure 9.
Lorsqu'un bruit d'allumage ou bruit d'un émetteur-récepteur est mélangé dans le bloc moteur, ce bruit est transmis à la barre 2 de transmission de la charge car cette barre est conductrice lorsqu'elle est constituée d'un métal. A ce moment là, comme il y a le film d'étanchéité 28 dans le potentiel GAD sur les éléments piézorésistifs 25a à 25d comme représenté en figure 9, le bruit est absorbé par une capacitance parasite engendrée entre la barre 2 de transmission de la charge et le film 28. Par conséquent, l'influence du bruit vis-à-vis des éléments piézorésistifs 25a à 25d est éliminée. D'une façon similaire, bien que le bruit soit également transmis à la tige 4, il est absorbé par une capacitance parasite produite entre la tige et GAD car le potentiel du substrat 32 en Si du type P du
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dispositif à semi-conducteur 3 est connecté à GAD. Par conséquent, l'influence du bruit sur les éléments piézorésistifs 25a à 25d est éliminée et il devient possible d'empêcher la fluctuation de la caractéristique sous l'effet du bruit. La figure 21 représente un circuit équivalent dans lequel la capacitance parasite décrite ci-dessus est en plus prise en compte dans le circuit
équivalent de la figure 20.
En figure 21, C1, C2 et C3 sont des capacitances parasites décrites ci-dessus qui sont engendrées par un élément isolant 46 entre des lignes de signaux 18a, 18b et 18c qui sont les fils 6A, 6B et 6C et la tige 4. A ce moment là, comme chacun des fils 6A, 6B et 6C est une borne de sortie dont la sortie de jauge est convertie en impédance par l'amplificateur opérationnel OP ou le transistor Tr et l'impédance de chaque ligne de signaux est inférieure à 1 n, ils ne subissent aucun effet du bruit. L'influence du bruit peut être évitée d'une manière similaire en ajoutant une borne pour réglage (non représentée) dont le signal de sortie n'est pas influencé ou en ajoutant une capacitance entre la source d'alimentation et GAD et
entre la sortie et GAD (non représenté).
C4 est une capacitance parasite produite par l'adhésif isolant 22 et le film isolant 21 entre la tige 4 et le substrat 32 en Si du type P. Comme elle est connectée à la ligne GAD, l'influence du bruit sur les éléments piézorésistifs 25a à 25d est éliminée. C6 à Cg sont des capacitances parasites produites entre les éléments piézorésistifs 25a à 25d et C5 est une capacitance parasite engendrée entre le film d'étanchéité 28 et la barre 2 de transmission de la charge. Comme le film 28 est connectée à la ligne de signaux ayant une faible impédance, c'est-à-dire à GAD, l'influence du bruit sur les éléments piézorésistifs 25a
à 25d est éliminée.
Comme la barre 2 de transmission de la charge est constituée d'un élément conducteur de
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l'électricité, le film d'étanchéité 28 est prévu sur les résistances des jauges 25a à 25d par l'intermédiaire des films isolants 30a et 30b, le film d'étanchéité 28 n'est pas nécessaire si la barre 2 est constituée d'un élément isolant. En outre, bien que non représenté, il est possible d'épaissir l'adhésif isolant 22 sur les résistances 25a à 25d des jauges pour produire une capacitance entre la borne de sortie I du pont et GAD et la borne de sortie du pont et GAD, sans employer le
film 28 comme on l'a décrit ci-dessus.
On expliquera maintenant en détail, en liaison avec les figures 22 et 23, un procédé de fabrication du présent mode de réalisation pour assemblage tout en ajustant la dispersion des sorties VI
et Vj du pont.
La figure 22 est une représentation schématique de l'ensemble d'assemblage pour établir une
charge prédéterminée pour chaque produit.
En figure 22, une unité de capteur 48 composée du dispositif à semi-conducteur 3, de la tige 4 et des fils de liaison 16 est placée dans un montage de maintien 49 et les fils 6A, 6B et 6C sont insérés dans une douille 50 pour le prélèvement des signaux. Une ligne d'alimentation 51 est connectée au fil 6A, une ligne GAD 52 est connectée au fil 6B et une ligne de signal de sortie 53 est connectée au fil 6C. Chacune des lignes est connectée à une unité de commande 54. Dans l'unité de commande 54 se trouve un comparateur 57 pour comparer la tension de la source d'alimentation 55 pour attaquer le produit, une tension de référence 56 et une tension d'entrée à partir de la ligne de signaux de sortie du produit 53 et sortant un signal 58 de réglage de la charge. Lorsque le signal 58 sort de l'unité de commande 54, un générateur de charge 59 produit une charge en le recevant et transmet la charge à un montage 60 d'application d'une charge prédéterminée. Le montage 60 est placé sur la portion à diaphragme la prévue sur la coupe 1 qui est coaxiale à l'unité à
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capteur 48 en même temps que la barre 2 de transmission de la charge. Ainsi, le montage 60, la portion à diaphragme la et la coupe 1, la barre 2 de transmission de la charge, l'unité à capteur 48, le montage de maintien 49 et la douille 50 sont tous disposés sur le
même axe 61.
Selon l'ensemble construit comme indiqué ci-
dessus, la résistance R3 est ajustée sur la tranche du dispositif à semiconducteur 3 ayant la construction représentée en figure 20 et la tension de décalage de l'amplificateur opérationnel OP devient zéro volt. La résistance R6 est également ajustée de façon à devenir une tension de point zéro (par exemple, 1,2 V) lorsque la sortie des jauges AVG = 0 V. A ce moment là, la valeur de décalage des jauges est établie à une tension négative (par exemple -60 mV). La figure 23 représente
la relation entre la tension AVG et la charge pré-
établie F dans ce cas.
En figure 23, la sortie AVG des jauges avant
placement du montage 60 d'application d'une charge pré-
établie sur la portion à diaphragme la se disperse et quand elle présente des valeurs d'un échantillon y et d'un échantillon 8 par exemple, elle est établie à O V par application d'une charge y' pré- établie à
l'échantillon y et par application d'une charge pré-
établie 8' à l'échantillon 8 de sorte que la sortie du capteur devient la tension du point zéro. Comme la tension de décalage des jauges peut toujours être établie à O V même lorsqu'elle se disperse ainsi, le produit ne reçoit aucune influence du bruit de la source d'alimentation. La dispersion de la tension du point zéro de la sortie du capteur peut ainsi être évitée en faisant
en sorte que la charge agisse sur le dispositif à semi-
conducteur 3 de façon que la sortie du pont devienne
zéro volt et en maintenant cette sortie.
Par conséquent, comme la tige 4 et la cou-
pe 1 sont soudées sur leur pourtour par irradiation du faisceau laser sur la portion B représentée en figure 2
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tout en maintenant l'état dans lequel la charge pré-
établie constante F est appliquée au produit par le générateur de charge 59 et tout en faisant tourner simultanément chacun des éléments disposés sur le même axe de rotation 61, on peut obtenir un produit dans lequel la dispersion des sorties VI et Vj du pont a été ajustée. La commande exercée dans l'unité de commande 54 peut être mise en oeuvre par un logiciel en utilisant
un ordinateur personnel ou analogue.
En outre, il devient possible de procéder à une automatisation complète en ajoutant la commande du laser et la commande de la rotation à la fonction de
l'unité de commande 54.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de
variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art.
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Claims (7)

REVENDICATIONS
1 - Détecteur de pression, caractérisé en ce qu'il comprend: - un moyen de substrat (3);
- un moyen de résistances de jauges (25a-
d) formé sur ledit substrat et dont la valeur change en réponse à l'application d'une pression; - un moyen de résistances de compensation de la température (26a-26b) formé sur le moyen de substrat pour compenser la température du moyen de résistances de jauges; et - un moyen d'élément de transmission de la pression (1, 2), lié au moyen de substrat de façon que ledit moyen de résistances de jauges et le moyen de résistances de compensation de la température soient situés à l'intérieur d'une surface liée (19), afin de transmettre la pression au moyen de résistances de jauges. 2 - Détecteur de pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des moyens de résistances (25a-25d, 26a-26d) se trouve dans la surface liée du moyen d'élément de transmission de la pression et est formé approximativement à la portion
centrale radiale du moyen de substrat.
3 - Détecteur de pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des moyens de résistances (25a-25d, 26a- 26d) a une largeur de ligne et une longueur de ligne qui sont dans une gamme comprise dans la surface liée du moyen d'élément de
transmission de la pression.
4 - Détecteur de pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de substrat (3) est constitué d'un semi- conducteur (3) dont l'orientation des faces est (110), un circuit en pont est formé en disposant une paire de résistances du moyen de résistances de jauges dans la direction <110> de l'axe du cristal et en disposant une autre paire de résistances (25c-25d) du moyen de résistances de jauges
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dans la direction <100> de l'axe du cristal, et le moyen
de résistances de compensation de la température (26a-
26b) est disposé dans la direction <100> de l'axe du cristal. 5Détecteur de pression, caractérisé en ce qu'il comprend: - un moyen de substrat (3) ayant des résistances de jauges (25a-25d) sur sa surface principale pour sortir des signaux sur la base des variations des valeurs desdites résistances de jauges; - un élément de transmission de la pression (2), disposé sur la surface principale du moyen de substrat (3), pour transmettre une pression aux résistances de jauges; - un moyen de base conductrice de l'électricité (4) pour disposer et fixer le moyen de substrat (3); et - un milieu de transmission de signal (6), fermé hermétiquement sur le moyen de base, pour produire/recevoir des signaux entre le moyen de substrat et l'extérieur; o le milieu de transmission de signal (6) est formé de manière à transmettre la sortie des jauges desdites résistances de jauges, un film isolant (21, 22) formé sur l'arrière du moyen de substrat entre le moyen de base et le substrat et le moyen de substrat est mis à la masse, et un élément d'étanchéité conducteur de l'électricité (28) prévu sur les résistances de jauges (25a-25d) sur le moyen de substrat entre le milieu de transmission de la pression et le moyen de substrat par l'intermédiaire d'un film isolant (30b) et
l'élément d'étanchéité est mis à la masse.
6 - Détecteur de pression selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de substrat, sur l'arrière duquel est formé le film isolant est fixé au moyen de base par un adhésif (22) et ledit adhésif chemine jusqu'au côté du moyen de substrat à la surface de l'extrémité inférieure du moyen de substrat
(figure 5).
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7 - Détecteur de pression selon la revendication 1 ou la revendication 5, caractérisé en ce qu'une couche tampon (23, 46) pour relaxer une concentration des contraintes à la surface liée de l'élément de transmission de la pression est prévue entre l'élément de transmission de la pression et le
moyen de substrat.
8 - Détecteur de pression selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche tampon
est constituée d'un élément analogue à un film (23).
9 - Détecteur de pression selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche tampon est constituée d'un adhésif (22) contenant des charges (47).
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6487898B1 (en) * 1997-01-28 2002-12-03 Eaton Corporation Engine cylinder pressure sensor with thermal compensation element
US5986316A (en) * 1997-11-26 1999-11-16 Denso Corporation Semiconductor type physical quantity sensor
JP2000162066A (ja) * 1998-11-26 2000-06-16 Denso Corp センサ装置
JP2002310827A (ja) * 2001-04-11 2002-10-23 Denso Corp 圧力センサ
FI116097B (fi) * 2002-08-21 2005-09-15 Heikki Ruotoistenmaeki Voima- tai paineanturi ja menetelmä sen soveltamiseksi
DE102004007202B4 (de) * 2003-02-17 2016-06-16 Denso Corporation Druckdetektor mit langgestrecktem Gehäuse zur Aufnahme eines druckempfindlichen Elementes
US7002227B2 (en) * 2003-02-28 2006-02-21 Denso Corporation Pressure detecting device
US6923068B2 (en) * 2003-06-19 2005-08-02 Dynisco, Inc. Pressure transducer
US7127949B2 (en) 2003-07-08 2006-10-31 National University Of Singapore Contact pressure sensor and method for manufacturing the same
KR100555665B1 (ko) * 2004-06-11 2006-03-03 삼성전자주식회사 복합센서 및 그 제조방법
JP4337656B2 (ja) * 2004-06-29 2009-09-30 株式会社デンソー 圧力センサ
US7089798B2 (en) * 2004-10-18 2006-08-15 Silverbrook Research Pty Ltd Pressure sensor with thin membrane
JP2006208043A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Denso Corp 圧力検出装置の製造方法
JP4617943B2 (ja) * 2005-03-18 2011-01-26 株式会社日立製作所 力学量測定装置
US20060284627A1 (en) * 2005-06-17 2006-12-21 Ford Greg E Apparatus for correcting electrical signals
US7293466B2 (en) * 2005-07-19 2007-11-13 Hitachi, Ltd. Bolt with function of measuring strain
JP2007132697A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Denso Corp 圧力センサ
EP2057452A2 (fr) 2006-08-30 2009-05-13 Kistler Holding AG Unité de détection
DE102009022539A1 (de) * 2009-05-25 2010-12-02 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Erfassung eines Brennraumdrucks einer Brennkraftmaschine
CH702257A1 (de) * 2009-11-25 2011-05-31 Kistler Holding Ag Drucksensor.
US8186226B2 (en) * 2009-12-09 2012-05-29 Honeywell International Inc. Pressure sensor with on-board compensation
US8656772B2 (en) 2010-03-22 2014-02-25 Honeywell International Inc. Flow sensor with pressure output signal
US8616065B2 (en) 2010-11-24 2013-12-31 Honeywell International Inc. Pressure sensor
US8695417B2 (en) 2011-01-31 2014-04-15 Honeywell International Inc. Flow sensor with enhanced flow range capability
JP2013174211A (ja) 2012-02-27 2013-09-05 Citizen Finetech Miyota Co Ltd 燃焼圧検出装置、燃焼圧検出装置付き内燃機関
US9003897B2 (en) 2012-05-10 2015-04-14 Honeywell International Inc. Temperature compensated force sensor
US9052217B2 (en) 2012-11-09 2015-06-09 Honeywell International Inc. Variable scale sensor
AT514607B1 (de) * 2013-08-30 2015-02-15 Piezocryst Advanced Sensorics Drucksensor
CH709304A1 (de) * 2014-02-25 2015-08-28 Kistler Holding Ag Glühkerzenadapter.
DE102014204493A1 (de) * 2014-03-12 2015-09-17 Robert Bosch Gmbh Sensorgehäuse für ein Sensorelement zum Erfassen zumindest einer physikalischen Eigenschaft einer Energiespeicherzelle, Sensor, Energiespeichersystem und Verfahren zum Herstellen eines solchen Sensorgehäuses
JP6301230B2 (ja) * 2014-09-30 2018-03-28 長野計器株式会社 物理量測定装置
WO2017196993A1 (fr) 2016-05-10 2017-11-16 Fike Corporation Ensemble indicateur de température et de pression intelligent
JP6374550B1 (ja) 2017-02-27 2018-08-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 圧力センサ

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4454771A (en) * 1980-11-07 1984-06-19 Hitachi, Ltd. Load cell
WO1990013011A1 (fr) * 1989-04-14 1990-11-01 Robert Bosch Gmbh Procede pour la fabrication de capteurs de mesure d'efforts de compression
WO1992001915A1 (fr) * 1990-07-18 1992-02-06 Robert Bosch Gmbh Capteur de pression pour la determination de la pression dans la chambre de combustion de moteurs a combustion interne

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3736436A (en) * 1971-11-04 1973-05-29 Mc Donnell Douglas Corp Electret pressure transducer
US3772628A (en) * 1972-05-30 1973-11-13 Gen Electric Integral silicon diaphragms for low pressure measurements
US4173900A (en) * 1977-03-07 1979-11-13 Hitachi, Ltd. Semiconductor pressure transducer
CA1186163A (fr) * 1982-01-04 1985-04-30 James B. Starr Capteur de pression a semiconducteur
JPS59116025A (ja) * 1982-12-23 1984-07-04 Nippon Soken Inc 圧力検出器
JPS6066843A (ja) * 1983-09-22 1985-04-17 Hitachi Ltd 集積回路パツケ−ジ
CH665028A5 (de) * 1984-11-19 1988-04-15 Sprecher Energie Ag Einrichtung zur ueberwachung der dichte eines gasfoermigen mediums in einem geschlossenen raum.
JP2580115B2 (ja) * 1985-12-16 1997-02-12 日本電装株式会社 圧力検出器
JPS62204137A (ja) * 1986-03-05 1987-09-08 Nippon Denso Co Ltd 圧力検出器
JPS63122926A (ja) * 1986-11-13 1988-05-26 Nippon Denso Co Ltd 圧電型圧力検出器
JPS63148137A (ja) * 1986-12-10 1988-06-21 Nippon Denso Co Ltd 圧電型圧力検出装置
JPS63307315A (ja) * 1987-06-09 1988-12-15 Hitachi Ltd ホツトフイルム形空気流量計
JPH0682847B2 (ja) * 1987-07-31 1994-10-19 株式会社豊田中央研究所 力変換素子
US4993266A (en) * 1988-07-26 1991-02-19 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Semiconductor pressure transducer
DE4009377A1 (de) * 1990-03-23 1991-10-02 Bosch Gmbh Robert Druckgeber zur druckerfassung im brennraum von brennkraftmaschinen
DE4103704A1 (de) * 1990-07-18 1992-01-23 Bosch Gmbh Robert Druckgeber zur druckerfassung im brennraum von brennkraftmaschinen
DE4022782A1 (de) * 1990-07-18 1992-01-23 Bosch Gmbh Robert Druckgeber zur druckerfassung im brennraum von brennkraftmaschinen
DE4103706A1 (de) * 1990-07-18 1992-01-30 Bosch Gmbh Robert Druckgeber zur druckerfassung im brennraum von brennkraftmaschinen
JP3116384B2 (ja) * 1991-02-12 2000-12-11 株式会社デンソー 半導体歪センサおよびその製造方法
DE4106102A1 (de) * 1991-02-27 1992-09-03 Bosch Gmbh Robert Druckgeber zur druckerfassung im brennraum von brennkraftmaschinen
JPH04290937A (ja) * 1991-03-19 1992-10-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧電型圧力センサ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4454771A (en) * 1980-11-07 1984-06-19 Hitachi, Ltd. Load cell
WO1990013011A1 (fr) * 1989-04-14 1990-11-01 Robert Bosch Gmbh Procede pour la fabrication de capteurs de mesure d'efforts de compression
WO1992001915A1 (fr) * 1990-07-18 1992-02-06 Robert Bosch Gmbh Capteur de pression pour la determination de la pression dans la chambre de combustion de moteurs a combustion interne

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