【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】玻璃晶片和用于压力传感器的玻璃元件
[0001]本专利技术通常涉及一种用于生产用在压力传感器、例如压阻式或电容式压力传感器、优选地压阻式压力传感器中的玻璃元件的玻璃晶片,一种用在压力传感器中的玻璃元件以及一种用于生产这种玻璃元件和玻璃晶片的方法。另一方面涉及包括这种玻璃元件或借助这种玻璃元件可获得的压力传感器。
技术介绍
[0002]微机电(或MEMS)压力传感器包括通过压力可弹性变形的硅薄膜。这种硅膜通常布置在绝缘体或半导体材料、例如硅的基底。基底具有开口,通过该开口流体、如气体或液体可以进入压力传感器的测量腔。压力从两侧作用在膜上,一侧是参比压力,而膜面向测量腔的一侧是可变压力,参比压力既可以是固定的也可以是可变的。如果膜两侧的压力彼此不同,则膜发生变形。在膜中测引入量电阻器,其在变形时改变电阻(所谓的压阻电阻器)。它们以所谓的惠斯通电桥电路的形式电布置。当膜变形时,电桥电路的电压发生变化。电桥电压的这种可测量变化与压差大致成正比。
[0003]替代地,也可以电容地测量压差。在此情况下,在硅中并非引入电阻器,而是 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生产用在压力传感器(6)、特别是压阻式或电容式压力传感器、优选地压阻式压力传感器中的框形玻璃元件(100)的玻璃晶片(10),包括板状玻璃基板(1)和至少一个从玻璃基板(1)的一个表面(11)延伸到玻璃基板(1)的另一表面(12)的开口(2),其中开口(2)具有带有横截面区域(3、3a)的横截面,其中横截面区域(3、3a)由优选地具有至少10μm、优选地至少20μm或甚至特别优选地至少100μm最小长度的直线部分(31)限制,其中开口(2)具有侧面(4),侧面具有优选地由不等于0的偏度Ssk表征的表面(41),其中偏度Ssk的量优选地为至少0.001且更优选地为最多5,其中优选地,偏度的量为至少0.002、更优选地至少0.003、更优选地至少0.004且最优选地至少0.01,和/或偏度的量为至多2.0、更优选地至多1.5,其中特别优选地,在侧面(4)平的区域中、优选地在对应于直线部分(31)的区域(431)中确定偏度,其中S
q
是表面的均方粗糙度或RMS值,A是确定偏度的积分区域的面积,Z(x,y)是坐标x,y处表面轮廓的相应高度值,其中高度值相对于表面轮廓的高度值的算术平均值给出,并且其中,如果表面轮廓的点高于平均值,则相关的值Z(x,y)为正,如果该点低于平均值,则相关的值Z(x,y)为负。2.根据权利要求1所述的玻璃晶片(10),其中横截面区域(3、3a)由至少两个直线部分(31)限制,其中直线部分(31)形成曲率半径至少10μm、优选地至少20μm、更优选地至少50μm且优选地至多1000μm、优选地至多500μm、更优选地至多250μm、更优选地至多150μm、特别优选地至多130μm、最优选地至多100μm的角。3.根据权利要求1或2所述的玻璃晶片(10),其中玻璃基板(1)包括具有至少50wt%、优选地至少55wt%、特别优选地至少70wt%、最优选地至少78wt%的SiO2的玻璃,其中玻璃的SiO2含量优选地限制为至多85wt%、优选地至多83wt%。4.根据权利要求1至3任一项所述的玻璃晶片(10),其中玻璃基板(1)包括具有至少1.5wt%、优选地至少2.0wt%、特别优选地至少2.5wt%、最优选地至少5wt%的B2O3的玻璃,其中玻璃的B2O3含量优选地限制为至多15wt%。5.根据权利要求1至4任一项所述的玻璃晶片(10),其中玻璃基板(1)包括具有至少2wt%的Al2O3的玻璃,其中玻璃的Al2O3含量优选地限制为至多25wt%。6.根据权利要求1至5任一项所述的玻璃晶片(10),其中横截面区域(3、3a)具有在至少0.04mm2和至多2.7mm2之间的平均区域面积。7.根据权利要求1至6任一项所述的玻璃晶片(10),其中偏度为小于0。8.根据权利要求1至7任一项所述的玻璃晶片(10),包括多个开口(2),其中开口(2)之间的腹板宽度为至少0.3mm、优选地至少0.5mm且优选地至多7mm、优选地至多5mm。9.根据权利要求1至8任一项所述的玻璃晶片(10),其中开口(2)与玻璃晶片(10)的总面积之比在0.1%和12%之间、优选地在0.2%和10%之间。10.根据权利要求1至9任一项所述的玻璃晶片(10),其中玻璃基板(1)的厚度在至少200μm、优选地至少300μm和至多3500μm、优选地至多3000μm、更优选地至多2000μm、最优选
地至多180μm之间,最佳地至多1000μm,使得玻璃基板(1)的厚度与开口的平均横向尺寸之比在至少0.33和至多3之间。11.根据权利要求1至10任一项所述的玻璃晶片(10),其厚度变化小于10μm、优选地小于5μm、更优选地小于2μm、最优选地小于1μm。12.根据权利要求1至11任一项所述的玻璃片(10),其中开口(2)的侧面(4)具有倾斜角,其优选地为至多2
°
,其中倾斜角在此是与理想地直的侧面(4)的偏差,直的侧面将与玻璃晶片(10)的表面(11、12)形成90
°
的角。13.根据权利要求1至12任一项所述的玻璃片(10),其中硅膜(61、62)的形状通过下面的开口(2)重塑,使得硅膜(61、62)的形状对应于开口(2)的形状到硅膜(61、62)和开口(2)的纵横比相同的程度。14.一种通过从根据权利要求1至13任一项所述的玻璃晶片(10)分离一部分能生产的玻璃元件(100),其中玻璃元件(100)是具有开口(2)的框形元件,开口具有带有横截面区域(3、3a)的横截面,其中横截面区域(3、3a)由优选地具有至少10μm、优选地至少20μm或甚至特别优选地至少100μm最小长度的直线部分(31)限制,其中开口(2)具有侧面(4),侧面具有优选地由不等于0的偏度Ssk表征的表面(41),其中偏度Ssk的量优选地为至少0.001且更优选地至多5,其中优选地偏度的量为至少0.002、更优选地至少0.003、更优选地至少0.004且最优选地至少0.01,和/或偏度的量为至多2.0、更优选地至多1.5,其中S
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是表面的均方粗糙度或RMS值,A是用于确定偏度的积分区域的面积,Z(x,y)是坐...
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