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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Dampfdrucksensorverfahren, und insbesondere
auf einen solchen Sensor und auf ein solches Verfahren, die die
Dehnungseigenschaften von porösen
organischen und anorganischen Materialien zum Erfassen des Dampfdrucks
und der Koppelung dieser Dehnungseigenschaften mit einem Dehnungsmessstreifen
zum Zwecke der Messung eines relativen Dampfdrucks, beispielsweise
der Feuchte, verwenden.
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Es
werden bereits Sensoren zum Messen der Feuchte bereitgestellt, bei
denen oxidiertes poröses
Silizium als Feuchte adsorbierendes Dielektrikum zwischen zwei Elektroden
eines Kondensators verwendet wird. Durch den porösen Raum zwischen den Elektroden
hindurchgehender Wasserdampf führt
zu einer Nettoänderung
der Dielektrizitätskonstanten,
die zur Messung der Kapazität
der Vorrichtung überwacht
wird, um ein Maß der Änderung
in der Feuchte zu geben. Ihr Nachteil besteht darin, dass ihr Austrag
keine gerade Linie ist. Da sie Masse misst und Masse kein Parameter
ist, der an irgendeinem Punkt anhält, hält darüber hinaus die Messung bei
100% relativer Feuchte nicht an, sondern nimmt weiter zu, wenn der
Feuchtegehalt des porösen
Siliziums zunimmt. Man hat deshalb Hygrometer hergestellt, die Polymere
verwenden, von denen man weiß, dass
sie bei Anwesenheit von Wasserdampf schwellen. Man hat natürliche und
synthetische Polymere verwendet. Bekanntlich folgt das Anschwellen
von ungehemmten oder teilweise gehemmten natürlichen und synthetischen Polymeren
einem nicht-linearen Absorptionsmuster, da zwischen Adsorbieren
und Desorbieren eine beträchtliche
Hysterese vorhanden ist. Die Masseadsorption von Feuchte durch natürliche und
synthetische Polymere und das Messen der Änderung der Kapazität ist nachteilig,
weil die Masseadsorption von Wasser nicht durch die Phasenänderung
von Dampf zu Flüssigkeit
begrenzt wird und deshalb eine Feuchtemessung bei dem Punkt von 100%
relativer Feuchte/Wasserübergang
durch solche Massenerfassungssysteme unbestimmt ist.
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Solche
Sensoren unterliegen auch Wiederholbarkeitsfehlern. Feuchtefühlelemente
dieser Bauweise waren insgesamt groß sowie schwierig und aufwändig herzustellen.
Es besteht deshalb ein Bedürfnis
nach einem neuen und verbesserten Dampfsensor und einem Verfahren
zum Messen des Dampfdrucks, die diese Nachteile überwinden.
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Bekannte
Dampfsensoren sind in
JP 03226649 ,
WO 94/128372 und
JP 60247148 offenbart.
Keiner der in diesen Dokumenten beschriebenen Sensoren hat jedoch
eine Dampf adsorbierende Beschichtung, die in Richtungen parallel
zur Oberfläche
des Trägers
expandiert und kontrahiert, wenn die Beschichtung Dampf adsorbiert
und desorbiert.
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Insgesamt
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Dampfdrucksensor
bereitzustellen, bei dem Dehnungseigenschaften von porösen organischen
und anorganischen Materialien zum Erfassen des Dampfdrucks verwendet
werden.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Sensor und ein
Verfahren der obigen Art bereitzustellen, bei denen die Dehnungseigenschaften
von einem Dehnungsmessstreifen erfasst werden, um ein Maß für die Adsorption
und Desorption von Dampf bereitzustellen.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Sensor und ein
Verfahren der obigen Art bereitzustellen, bei denen eine wesentliche
Linearität
mit Freiheit von der Hysterese aus und mit wiederholbaren Ergebnissen
bereitgestellt wird.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Sensor und ein
Verfahren der obigen Eigenschaften bereitzustellen, die zum Messen
eines relativen Dampfdrucks irgendeines Gases verwendet werden können, das
selektiv von einem Substrat adsorbiert wird, um eine Spannung zu
erzeugen, die in einem zusammengehörigen Element induziert werden
kann, das in völliger
Scherungshemmung gehalten wird.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Sensor und ein
Verfahren der obigen Art bereitzustellen, die eine Miniaturisierung
ermöglichen.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Sensor und ein
Verfahren der obigen Art bereitzustellen, die mit niedrigen Kosten
als Massenware produziert werden können.
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Weitere
Ziele und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung, in der bevorzugte Ausführungsformen im Einzelnen in
Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen erläutert werden.
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1 ist
eine Draufsicht auf einen Dampfdrucksensor, der die vorliegende
Erfindung einschließt.
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2 ist
eine Seitenansicht des in 1 gezeigten
Dampfdrucksensors.
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3 ist
eine Schnittansicht des in 1 gezeigten
Dampfdrucksensors.
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4 ist
eine vergrößerte Draufsicht
auf den in 1 gezeigten Sensor, wobei das
Schutzgitter entfernt ist.
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5 ist
eine isometrische Ansicht des in dem in den 1 bis 4 gezeigten
Sensor verwendeten Scheibchens.
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6 ist
eine Schnittansicht längs
der Linie 6-6 von 5.
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7 ist
eine isometrische Ansicht einer vollen Brückenanordnung des Dampfdrucksensors
der vorliegenden Erfindung.
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Der
Dampfdrucksensor, der die vorliegende Erfindung einschließt, besteht
insgesamt aus einem Gehäuse
oder Mantel, in dem ein Scheibchen angeordnet ist. Das Scheibchen
wird von einem Siliziumkörper
gebildet, der eine erste und eine zweite Oberfläche hat, in denen ein Hohlraum
ausgebildet ist, der sich von der zweiten Fläche zur ersten Fläche erstreckt.
Der Körper
hat einen in einem Stück
mit ihm ausgebildeten Kragarmabschnitt, der sich über den Hohlraum
so erstreckt, dass er über
den Hohlraum auskragt. Der Kragarmabschnitt hat eine Dicke, die wesentlich
kleiner ist als die Dicke des Körpers,
sowie eine Länge,
die wesentlich kleiner als die Breite ist. Auf die Oberfläche über dem
Kragarmabschnitt ist eine dünne,
Dampf adsorbierende Beschichtung aufgebracht. Die Dampf adsorbierende
Beschichtung ist fest haftend an der ersten Fläche angebracht und durch den
Kragarmabschnitt vollständig
scherungsgehemmt. Die Beschichtung spricht auf Änderungen des relativen Dampfdrucks
aus der Umgebung an, indem sie in Richtungen parallel zur ersten
Fläche
anschwillt. Das Anschwellen der Beschichtung führt zu einer Spannungsverformung
des Kragarmabschnitts. Eine von dem Gehäuse getragene Einrichtung ist
an dem Scheibchen zum Messen der Spannungsverformung des Kragarmabschnitts
befestigt, um ein Maß des
relativen Dampfdrucks bereitzustellen.
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Insbesondere
besteht, wie in den 1 bis 6 der Zeichnungen
gezeigt ist, der Dampfdrucksensor 11, der die vorliegende
Erfindung einschließt, aus
einem Gehäuse
oder einem scheibenförmigen Kasten 12,
der aus einem geeigneten Material hergestellt ist, beispielsweise
einem ausgeformten Kunststoff mit einer Oberseite 13 und
einer Unterseite 14. Es ist mit einer insgesamt zylindrischen
Aussparung 16 versehen, die durch die obere Seite 13 hindurchgeht.
In der oberen Seite 13 ist ein kreisförmiges Gitter 17 angebracht,
das die Aussparung 16 abdeckt, wie es insbesondere in 3 gezeigt
ist, es jedoch ermöglicht,
dass die Aussparung 16 gegenüber der Umgebung freiliegt,
in der der Sensor 11 angeordnet ist. Gewünschtenfalls
kann ein zusätzliches
Loch 18 vorgesehen werden, das sich durch die untere Seite erstreckt,
die in die Aussparung 16 mündet, um weiter zu gewährleisten,
dass die Aussparung 16 zur Umgebung hin freiliegt. Das
Loch 18 gewährleistet auch,
dass jede angesammelte Feuchte abfließt und somit die Bildung einer
Nässeansammlung
verhindert wird.
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In
der Aussparung 16 ist eine Halbleitervorrichtung oder ein
Scheibchen 21 vorgesehen und darin in geeigneter Weise
angebracht, beispielsweise durch Verwendung eines Silizium-RTV-Scheibenbindematerials 22,
um es an der unteren Wand 23 der Aussparung 16 zu
befestigen. Das Scheibchen 21 wird durch eine Vielzahl
von Leitern festgelegt, die durch Wire Bonding mit dem Scheibchen 21 und
einem Leiterrahmen 27 verbunden sind, der in dem Kasten
oder dem Gehäuse 12 ausgeformt
ist. Der Leiterrahmen 27 hat eine Vielzahl von beabstandeten Leitern 28,
die in einer Ebene liegen und sich in eine Richtung aus dem Kasten
oder Gehäuse 12 heraus erstrecken.
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Die
Sensorvorrichtung oder das Scheibchen 21 besteht aus einem
Körper 31,
der als starres Substrat dient und eine planare und parallele obere
und untere Fläche 32 und 33 hat.
Der Körper
ist aus einem geeigneten Material, wie kristallinem Silizium vom
N-Typ ausgebildet, das eine gewünschte
Ausrichtung hat, beispielsweise eine kristallographische Flächenausrichtung
(100) und eine Ausrichtung (110) für die Seiten.
Wie insbesondere in 5 und 6 gezeigt
ist, hat das Gehäuse 31 einen
diffundierten Dehnungsmessstreifen 36, der durch die obere
oder untere Fläche 32 in
einer vorgegebenen Stelle für
die nachstehend beschriebenen Zwecke diffundiert ist. Ein solcher
diffundierter Dehnungsmessstreifen 36 kann auf herkömmliche
Weise durch geeignete photographische und Diffusionstechniken ausgebildet werden.
Auf ähnliche
Weise sind Zwischenverbindungen 38 mit niedrigem Widerstand
durch die Fläche 32 diffundiert
und mit dem Dehnungsmessstreifen 36 verbunden und bilden
Verbindungen mit Metallkontaktflecken 39. Die Metallkontaktflecken 39 werden
aus geeignetem Material, wie Aluminium, gebildet und sind über der
Fläche 32 verteilt
und voneinander durch eine Isolierschicht 41 aus einem
geeigneten Material, wie Siliziumdioxid, isoliert. Die Kontaktflecken 39 bilden
Zwischenverbindungsbereiche für
die vorstehend beschriebenen Goldleiter 26, die die Verbindung
mit dem Leiterrahmen 27 herstellen.
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In
dem Körper 31 ist
eine Aussparung oder ein Loch 46 von der zweiten oder unteren
Fläche 33 aus
und innerhalb der Grenzen des äußeren Umfangs
des Körpers 31 in
geeigne ter Weise ausgebildet, beispielsweise durch Mikrospanabhebung
oder chemisches Ätzen.
Die Aussparung 46 wird bis zu einer Tiefe so ausgebildet,
dass eine dünne
Membran zurückbleibt,
die ein Stück
mit dem Körper 31 in
einer geeigneten Dicke bildet, beispielsweise in einem Bereich von
5 bis 100 μm,
und vorzugsweise von 10 bis 50 μm.
Wenn die Aussparung 46 durch chemisches Ätzen, beispielsweise
durch ein anisotropes Ätzen, ausgebildet
wird, hat sie verjüngte
Seitenwände,
wie sie durch das kristalline Material des Siliziumkörpers 31,
wie in 5 und 6 gezeigt, bestimmt sind. Die
Membran wird so gebildet, dass ihre Flächen in den (100)-Ebenen liegen
und an ihren Rändern
durch die (111)-Ebenen gebunden sind.
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Von
der Fläche 32 des
Körpers 31 wird
eine Dampf adsorbierende Beschichtung 48 gehalten und erstreckt
sich über
diese Fläche.
Die Beschichtung 48 soll eine gleichförmige Dicke haben. Ferner soll sie
fest an der Fläche 32 haften
und dadurch vollständig
schergehemmt sein. Die Beschichtung 48 soll aus einem Material
gebildet werden, das auf jedes Gas anspricht, indem sich der relative
Dampfdruck von 0 bis 100 ändert
und das adsorbiert und desorbiert wird und sich radial aus irgendeiner
Richtung parallel zu der Ebene der Fläche 32 expandiert
und kontrahiert, um Hygrospannungskräfte auszuüben. Die sich ergebenden Kräfte spannen
oder verformen die Fläche des
reaktiven Substrats so, dass sie dünner (Widerstandszunahme) oder
dicker (Widerstandsabnahme) wird. Die Konsequenz der vorliegenden
Erfindung besteht darin, dass die Spannungsverformung, die durch
die Hygrospannung induziert wird, maximiert wird. Das Dünner- und
Dickerwerden des eingebetteten Dehnungsmessstreifens 36 führt zu einer
Umwandlung der Hygrospannung in eine messbare Hygrodehnung. Die
Beschichtung 48 wird deshalb zur Umwandlung eines relativen
Dampfdrucks in eine Scherspannung und dann in eine Dehnung verwendet,
die gemessen wird, um eine Messung eines Verhältnisses von 9 bis 100 zu bilden,
die linear, hysteresefrei und wiederholbar ist.
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Es
wurde eine Anzahl von Materialien gefunden, die zufrieden stellende
Eigenschaften innerhalb der oben definierten Parameter haben und
zu denen natürliche
und synthetische organische Materialien gehören, wie Sulfone, Polyimide,
Materialien auf Zellulosebasis, Chitin, Poly(amid)imid usw.. Eine
poröse Beschichtung
aus anorganischem Glas oder Silizium stellt ein Dampfdruckansprechen
bereit. Dieser Effekt kann durch Materialien vom Zeolithtyp verstärkt werden,
die selektiv für
Feuchtemoleküle
sind. Ein Material, das sich als besonders zufrieden stellend erwiesen
hat, sind SRDL/PAL 5552 Polyimide. Ein anderes Material ist EPO-TEK
600/670. Das Polyimid wurde in flüssiger Form auf einen Wafer
aufgebracht, aus dem das Scheibchen durch geeignete Einrichtungen hergestellt
wird, beispielsweise durch einen Drehbeschichter, der sich mit einer
Drehzahl von 3000 UpM über
60 s dreht, um eine Beschichtung mit einer Dicke im Bereich von
1 bis 10 μm,
und vorzugsweise von 2 bis 5 μm
zu bilden, wonach die Beschichtung bei 120°C über 20 min für eine Teilaushärtung gehärtet wurde.
Da die Beschichtung den gesamten Wafer abdeckt, ist es erforderlich,
diejenigen Bereiche der Oberfläche
zu entfernen, auf denen sie nicht erwünscht ist. Dies wird durch
einen Prozess einer Drehbeschichtung eines Photoresists und des
Freisetzens durch eine Maske und einem darauf folgenden Entwickeln
und Wegätzen
des unerwünschten Polyimids
erreicht. Das Polyimid wird dann bei einer hohen Temperatur von
130°C über 15 min
gehärtet, worauf
die vollständige
Härtung
der Beschichtung bei einer Temperatur von 200°C über 30 min und 400°C über 30 min
folgt.
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Die
auf diese Weise aufgebrachte Polyimidbeschichtung hat eine sehr
gleichförmige
Dicke und eine durchgehend gute Haftung. Um die Haftung der Beschichtung
an der Fläche 32 zu
steigern, kann ein geeignetes Bindemittel, wie DuPont VM651 Haftpromotor,
auf die Fläche 32 aufgebracht
und danach getrocknet werden, wonach die vorstehend beschriebene
Polyimidbeschichtung in der vorher beschriebenen Weise aufgebracht
werden kann.
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Sobald
die Beschichtung 48 aufgebracht worden ist, wird ein Teil
des Materials, der die Membran bildet, in geeigneter Weise entfernt,
beispielsweise durch chemisches Ätzen
oder durch Mikrospanen, um ein an die Aussparung 46 angrenzendes Loch
zu bilden, das sich zwischen den Flächen 32 und 33 und
durch sie hindurch erstreckt, um einen Membranabschnitt bereitzustellen,
der einen Kragarmträger 51 bildet.
Wie in 5 und 6 gezeigt ist, kann die Aussparung 46 eine
Rechtecksform ebenso wie der Kragarmträger 51 haben. Der
Kragarmträger 51 hat
drei Seiten, die freiliegen, so dass der Träger nur auf einer Seite festgelegt
und in einem Stück
mit dem Körper 31 ausgebildet
ist. Erfindungsgemäß hat sich
gezeigt, dass man einen Kragarmträger haben möchte, der eine Länge hat,
die wesentlich kleiner als die Breite ist. Die Breite sollte das
5- bis 10-fache der Länge
des Kragarmträgers 51 sein. Wählt man
solche Abmessungen für
den Kragarmträger 51,
so hat es eine Anzahl von Vorteilen. Der Einfluss des Drucks und
der Beschleunigung auf den Träger 51 wird
verringert. Ferner wird die Resonanzfrequenz erhöht, so dass er für Schwingungen
und Stoß weniger
empfindlich ist.
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Die
Aussparung 46 in dem Körper 31,
in den sich der Kragarm 51 erstreckt, ist so ausgebildet, dass
die Verbindung zwischen dem Kragarmträger 51 und der Seitenwand
des Körpers 31,
die die Aussparung 46 bildet, eine Stelle hoher Spannung
ist, worunter unmittelbar ein Ende des ausgebreiteten Dehnungsmessstreifens 36 liegt,
der von dem Kragarmträger
gehalten wird. Somit befindet sich der Dehnungsmessstreifen 36 in
einer optimalen Position zum Messen der auf den Kragarmträger 51 ausgeübten Spannung.
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Zur
Ausbildung des Kragarmträgers 51 kann es
erwünscht
sein, alle Teile der Beschichtung 43 zu entfernen, die
nicht Teil des Kragarmträgers 51 sind. Dies
kann durch geeignete Mittel erreicht werden, beispielsweise durch
photochemisches Ätzen
oder Laserschneiden. Vorzugsweise soll sich die Beschichtung 43 über den
Körper 31 zu
einem Bereich erstrecken, der für
die Kontaktflecken 39 frei ist. Nach der vorstehend beschriebenen
Behandlung des Wafers kann er in herkömmlicher Weise in einzelne Scheibchen
für die
Verwendung in den Sensoren der vorliegenden Erfindung zerschnitten
werden.
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Wie
in 5 und 6 gezeigt ist, kann der Körper 31 an
einem Träger
oder Hemmelement 66 aus einem geeigneten Material, wie
Quarz oder Glas, befestigt werden, der mit einer ersten und einer
zweiten Fläche 67 und 68 versehen
ist, die planar und parallel sind. Die erste Fläche 67 ist mit der
zweiten Fläche 33 des
Körpers 31 auf
geeignete Weise, beispielsweise durch eine Glasfrittendichtung 69,
verbunden. In dem Trägerelement 66 ist
ein Loch 70 ausgebildet, das dazu dient, ein Ansammeln
von Feuchte in der Aussparung oder dem Loch 46 zu verhindern.
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Sobald
das Scheibchen 21 vervollständigt worden ist, kann es an
der Bodenwand 23 des Kastens oder Gehäuses 12 durch das
RTV-Scheibenbindematerial 22 angebracht werden. Danach
können die
Goldleiter 26 mit den Kontaktflecken 37 und mit dem
Leiterrahmen 27 verbunden werden, der von dem geformten
Kasten oder Gehäuse 12 getragen wird.
Dann kann das Gitter 17 an Ort und Stelle durch geeignete
Mittel, beispielsweise einen Klebstoff, befestigt werden. Man sieht,
dass das Scheibchen 21 so angebracht ist, dass die Beschichtung 61 der
Umgebung oder dem Umfeld durch die Löcher in dem Gitter 17 ausgesetzt
ist.
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Es
wird nun im Folgenden die Funktion und die Verwendung des Dampfdrucksensors 11 zum Fühlen des
Dampfdrucks entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung
beschrieben. Es soll angenommen werden, dass der Dampfdrucksensor 11 in
einer Umgebung angeordnet worden ist, in der man den Wasserdampf
erfassen möchte,
und dass der Sensor 11 mit einer geeigneten Instrumentierung verbunden
ist. Falls erwünscht,
kann der Sensor in herkömmlicher
Weise temperaturkompensiert sein. Wenn der Sensor dem Wasserdampf
ausgesetzt wird, war er in der Lage, die relative Feuchte von null bis
100% im Wesentlichen ohne Hysterese zu messen. Die Messergebnisse
waren wiederholbar. Die Ansprechzeit war schnell von 10 bis 50 s
und dahingehend selbstbegrenzend, dass das Verhältnis nicht unter null im trockenen
Zustand abfällt
oder 1 bei 100% relativem Dampfdruck überschreitet.
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Der
Sensor war bei Sättigung
(100% relative Feuchte) stabil, und die Hygrospannung näherte sich einem
dynamischen Nullwert, definiert durch die Kräfte bei Gleichgewichtsfeuchte
oder Gleichgewichts-Wasseraktivitätssättigung. Als Ergebnis der Hygrospannung
entwickelte sich während
der Verschiebung von Dampf zu Flüssigkeit
keine weitere Spannung. Man nimmt an, dass mit diesen mit Wasserdampf
gemachten Messungen es möglicht
ist, einen relativen Partialdampfdruck irgendeiner Verbindung zu
messen, die ein Wasserstoffbindungs-Spannungsansprechen in Polymeren
induziert.
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In
Verbindung mit dem Vorhergehenden sieht man, dass der Siliziumkörper 31 ein
Substrat bildet, das es ermöglicht,
eine Spannung zu messen. Silizium ist ein Material, das für diesen
Zweck besonders geeignet ist, da diffundierte Dehnungsmessstreifen
darin vorgesehen werden können.
Es können
jedoch auch andere Substratmaterialien verwendet und gesonderte
Dehnungsmessstreifen an dem Substrat angebracht werden, um die erforderlichen Dehnungsmessungen
auszuführen.
Beispielsweise kann Germanium epitaxial abgeschiedene Messstreifen
aufweisen, die darin eingebettet sind. Die Dampfdruckmessschicht
kann irgendeine aus einer breiten Vielfalt von adsorbierenden Flächen von
Chitin bis zu porösem
Glas sein.
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Wesentlich
ist, dass die Dampf adsorbierende Beschichtung 61 fest
mit dem Siliziumsubstrat durch Bildung einer innigen Bindung zwischen
der Beschichtung und dem Substrat verbunden ist, ohne dass das hygromechanische
und piezoresistive Verhalten des Dampfdrucksensors beeinflusst wird.
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Eine
weitere Ausführungsform
des Dampfdrucksensors mit der vorliegenden Erfindung ist in 7 gezeigt.
Der Dampfdrucksensor der vorliegenden Erfindung kann entweder in
einer Halb- oder in einer Vollbrückenform
ausgeführt
sein. In 7 ist eine Vollbrückenform
gezeigt, bei der vier Dehnungsmessstreifen 71, 72, 73 und 74 der
vorstehend beschriebenen Art anstelle des einzelnen Dehnungsmessstreifens 36 von 5 und 6 vorgesehen sind.
Die Dehnungsmessstreifen 71 bis 74 befinden sich
alle in unmittelbarer Nähe
der Verbindung zwischen dem Kragarmträger 51 und dem Körper 31 und erreichen
eine optimale Leistung. Zwei der Dehnungsmessstreifen 72 und 74 erstrecken
sich parallel zu der Verbindung, während die beiden anderen Messstreifen 71 und 73 sich
rechtwinklig zur Verbindung und parallel zu den Längsachsen
des Kragarmträgers
erstrecken. Die Dehnungsmessstreifen 71 bis 74 sind,
wie in 7 gezeigt, zu einer vollen Brücke durch diffundierte Zwischenverbindungen 76 verbunden
und sind auch in gleicher Weise mit vier Ausgangskontaktflächen 77 verbunden,
die mit vier Leitern 26 in der vorstehend beschriebenen
Weise verbun den sein können.
Die volle Brückenanordnung der
vorliegenden Erfindung ermöglicht
eine Temperaturkompensierung auf für den Fachmann bekannte Weise,
da einige der Temperatureinflüsse
in der Brücke
gelöscht
sind.
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Aus
dem Vorstehenden sieht man, dass ein Dampfdrucksensor und ein Verfahren
zum Erfassen der relativen Feuchte von null bis 100% im Wesentlichen
frei von Hysterese und mit wiederholbaren Ergebnissen bereitgestellt
wird. Die gemessene Hygrodehnung befindet sich auf dem molekularem
Niveau und ermöglicht
die Herstellung von extrem kleinen Sensoren. Es wird ein Niederimpedanzwiderstands-Linearausgang
bereitgestellt. Der lineare Ausgang von null bis 100% relativer
Feuchte ist selbstbegrenzend. Er hat einen niedrigen Temperaturkoeffizienten.
Die Sensorvorrichtung hat eine äußerst geringe
Größe. Sie
ist gegen Verunreinigung widerstandsfähig und kann erforderlichenfalls
leicht gereinigt werden. Sie kann auch durch Massenfertigungstechniken
mit relativ niedrigen Kosten hergestellt werden.