Датчик давления крови Советский патент 1977 года по МПК A61B5/02 

В основании 1 методом селективного травления выполнен паз 5, образующий своей поверхностью совместно с поверхностью кремниевой пластины 2 камеру 6, сообщающуюся через полую трубку корпуса 3 с атмосферой.

Кремниевая пластина 2 п-типа проводимости имеет эпитаксиальный слой 7 р - типа толщиной 10 мкм, часть которого образует мембрану 8.

Мембрана получена методом электроискровой эрозии кремниевой пластины 2 до энитаксиальпого слоя 7 и имеет отношение длин продольной и поперечной осей 9 и 10 не менее 2:1, ориентированных в кристаллографических направлениях.

В эпитаксиальном слое 7 методом планарной технологии сформирована микроэлектронная МДП-структура, содержащая полевые транзисторы с изолированными затворами и с каналами п - типа проводимости. Полевые транзисторы 11 и 12 расположены но краям мембраны 8 и запараллелены, а запараллеленные транзисторы 13 и 14 расположены в центре мембраны.

Полевые транзисторы 15 и 16 расположены вне мембраны 8 и обеспечивают низкое выходное сопротивление датчика. Интегральная схема МДП-структуры имеет три контактные площадки 17, 18 и 19, к которым методом термосопрессии подсоединяются выводы.

Датчик давления «рови работает следующим образом.

При введении датчика в крупный сосуд живого организма происходит перепад давлений с двух сторон кремниевой мембраны 8, вызывающий ее прогиб. При этом происходит деформация сформированных на ней полевых тензотранзисторов 11, 12, 13, 14.

Полевые транзисторы 15 и 16 обеспечивают низкое выходное соротивление датчика.

Расположение кремниевой пластины с мембраной в сплющенном конце трубчатого корпуса вдоль его продольной оси позволило увеличить площадь пластины и мембраны для размещения микроэлектронной МДП-структуры, а также прочно и надежно вмонтировать датчик в трубчатом корпусе катетера малого диаметра. Использование Микроэлектронной МДП-структуры позволяет повысить на два порядка чувствительность датчика к давлению, снизить требования к стабилизации напряжения питания и получить низкое выходное сопротивление датчика. Топология расположения параллельно соединенных полевых транзисторов на мембране позволяет снизить требования к точному расположению микроэлектронной МДП-структуры на поверхности мембраны относительно ее центра.

Формула изобретения

1.Датчик давления крови, содержащий трубчатый корнус, кремниевую пластину, герметично закрепленную в трубчатом корпусе, ме.мбрану с тензочувствительными элементами, сформированную на части кремниевой пластины, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и надежности датчика, тензочувствительный элемент выполнен из истокового повторителя на двух полевых транзисторах и двух пар полевых параллельно соединенных транзисторов, при этом одна пара полевых транзисторов сформирована в центре мембраны, а другая - по противоположным сторонам ее.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что тензочувствительный элемент вынолнен в виде микроэлектронной МДП-структуры, кремниевая пластина расположена вдоль продольной оси корпуса, а мембрана выполнена в виде прямоугольника с соотношением длин продольной и поперечной осей не менее 2: 1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство ЛЬ 322185, М. Кл.2 А 61В 5/02, 1970 г.

2.ШЕЕ Intornoitial Solod-State circuit conference, session IX, 1971, p. 304 (прототип).

I , 1 ,, . . ,

/ H .чЯ : ; тУ;ч ;х.

jf . XX лM ., I :,.,,, .Л

J9