ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
56
В связи с развитием технологии микроэлектроники конструкция тензо-
преобразователей улучшалась, уменьшались габариты, росла точность изме-
рения давления. Это было связано с появившейся возможностью интеграции
элементов тензопреобразователя. Историческое развитие тензопреобразова-
телей происходило в несколько этапов так, что на каждом очередном этапе
интегрировались отдельные физико-конструктивные элементы преобразова-
теля, представленные структурной схемой на
рис. 24 [6].
На первом этапе интеграция сводилась к объединению воспринимаю-
щего, передающего и упругого элементов. Преобразователь давления, соот-
ветствующий этапу I, показан на рис.25, а.
Тензорезисторы прикреплены непосредственно к мембране, одновре-
менно выполняющей функции воспринимающего и упругого элементов. Уст-
ройство такого типа отличается простотой конструкции.
Отсутствие таких деталей, как передающие рычаги, крепления
увеличи-
вает надёжность преобразователя и снижает его стоимость. Данный тип пре-
образователя имеет пониженную точность и заметную температурную зави-
симость выходного сигнала, обусловленные неустойчивостью клеевого со-
единения, разбросом параметров тензорезисторов и дополнительной нагруз-
кой, которую даёт мембране чувствительный элемент. Суммарная жёсткость
мембраны с закреплённым на ней тензоэлементом становится очень боль-
шой
, и конструкция пригодна только для измерения сравнительно высоких
давлений начиная с долей мегапаскаля.
Этап II соответствует интеграции преобразующего элемента (тензоре-
зистора) с мембраной. С появлением технологии плёночных микросхем стало
возможным создание преобразователей, в которых на мембране напылены
плёночные тензоэлементы ( рис.25, б). При этом был решён вопрос получе-
ния однородной мембраны. Малая
масса такого тензоэлемента позволяет
снять проблему дополнительной нагрузки мембраны. Такими приборами
можно измерять сравнительно низкие давления. Этот метод даёт возмож-
ность повысить точность и устойчивость к механическим воздействиям.
Следующим шагом, который соответствует II этапу физико-
конструктивной интеграции, было создание полностью однородной тонкой
кремниевой мембраны с расположенными на ней диффузионными тензоре-
зисторами ( рис
.25, в). Этот шаг представляет собой новый уровень
технологической интеграции. Он привёл к увеличению надёжности,
чувствительности, точности, к уменьшению габаритов, массы и повышению
стабильности при изменении температуры окружающей среды.
Дальнейшее улучшение характеристик преобразователей сдерживается
точностью позиционирования зоны заделки мембраны.
Этап III физико-конструктивной интеграции соответствует применению
методов локального контролируемого травления полупроводниковых мате-
риалов.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- …
- следующая ›
- последняя »
