8.Особенности конструктивного исполнения датчика давления

Разработка конструктивного исполнения элементов датчика давления является очень важным и трудоёмким этапом проектирования. К конструктивному исполнению датчика предъявляется ряд требований: функциональных, конструктивно – технологических, эксплуатационных. А также предъявляются требования к обеспечению заданных метрологических характеристик. Выполнение выше указанных требований достигается как посредством применения структурных методов, так и посредством выбора и реализации конструктивных решений, основных его деталей и сборочных единиц.

Некоторые варианты исполнения датчиков давления приведены в пункте Мембрана изготавливается из кремния. Все остальные детали конструкции пластмасс Для получения заданных функциональных свойств конструкция датчика должна быть обеспечена достаточно высокой герметичностью.

Рассмотрим обеспечение герметичности:

– Соединение корпуса с основанием, а также штуцера с корпусом осуществляется с помощью клея.

– Заливка выводов стеклом. Спай металл – стекло изготавливают из материалов хорошо согласующихся по значениям коэффициента температурного расширения. Надёжное соединение со стеклом выводов обеспечивается применением сплава ковар, так как коэффициент температурного расширения вывода из него согласован с коэффициентом температурного расширения стекла благодаря добавке в сплав никеля.

– Крепление мембраны производить на клей. При этом клеющий слой должен быть достаточно пластичным. Применять клей БФ – 4.

Технологическая последовательность изготовления интегральных тензопреоб-разователей. Технология изготовления интегральных механоэлектрических преобразователей хотя и базируется на общей технологии интегральных микросхем, однако предполагает разработку и использование специфических технологических операций:

1. Поверхность пластины, полученную после резки слитка подвергнуть полирующему травлению.

2. Пластину подвергнуть окислению.

Особенности:

1. качественный окисел должен быть получен с обеих сторон пластины;

2. толщина окисла определяется не только обычными требованиями, но и специфическими.

1. Для удаления части окисла провести двухстороннюю фотолитографию.

Сущность этого метода заключается в том, что фоторезистор наносят на обе стороны пластины, которую после этого помещают в специальное приспособление между предварительно совмещёнными фотошаблонами, и производят экспозицию фоторезистора с двух сторон.

Дальнейшая обработка резистора и травление окисла не отличается от стандартных операций.

2. Для создания тензорезисторов применить р-диффузию.

3. После р-диффузии провести металлизацию мембраны.

4. Для изготовления межсоединений и контактных площадок применить фотолитографию.

5. Для вскрытия окон с обратной стороны пластины применить локальное травление.

6. Формирование мембраны производить анизотропным травлением.

Процесс травления представляет собой поэтапное удаление атомных слоёв с поверхности кристалла. Особенностью анизотропного травления является то, что в разных кристаллографических направлениях скорость удаления атомных слоёв с поверхности травления, то есть скорость травления, имеет разное значение [54].