DE2135455A1 - Piezoresistorubträgerer and in front of devices with semiconductor layers and their manufacturing processes - Google Patents

Piezoresistorubträgerer and in front of devices with semiconductor layers and their manufacturing processes

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DE2135455A1 DE19712135455 DE2135455A DE2135455A1 DE 2135455 A1 DE2135455 A1 DE 2135455A1 DE 19712135455 DE19712135455 DE 19712135455 DE 2135455 A DE2135455 A DE 2135455A DE 2135455 A1 DE2135455 A1 DE 2135455A1
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Description

PiezowiderstandBÜbertraffer und -vorrichtungen mit Halbleiterschichten und deren HerstellungsverfahrenPiezoresistor B over-pullers and devices with semiconductor layers and their manufacturing processes

Vorliegende Erfindung betrifft Piezowiderstandsubertrager und -Vorrichtungen zum elektrischen Messen mechanischer Formänderungen, sowie Verfahren zu deren Herstellung.The present invention relates to piezoresistive transmitters and devices for the electrical measurement of mechanical changes in shape, as well as methods for their production.

Es sind Vorrichtungen zum Messen mechanischer Form .änderungen durch Übertrager auf Grund der Veränderungen des elektrischen Widerstandes von Drähten und Halbleiter bekannt. Den Drahtvorrichtungen und -Übertragern haftet hauptsächlich der Nachteil an, dass deren Proportionalitätsfaktor des Dehnmesstreifens G » dB/R S, worin E der elektrische Widerstand des Übertrages und /die einaxiale Formänderung sind, den maximalen Wert von etwa 2,5 besitzt. Zwar fällt dieser Nachteil bei monokristal-Devices are known for measuring mechanical changes in shape by means of transmitters due to changes in the electrical resistance of wires and semiconductors. The main disadvantage of wire devices and transmitters is that their proportionality factor of the strain gauge G »dB / R S, where E is the electrical resistance of the transfer and / the uniaxial change in shape, has the maximum value of about 2.5. Although this disadvantage does not apply to monocrystalline

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linisehen Halbleitervorrichtungen weg, da besagter Faktor bei ihnen etwa 100 beträgt, jedoch besteht bei ihnen die Schwierigkeit, dass sich die Übertragerelemente geringer Abmessungen, die für solche Verwendungen in Frage kommen, nur schwer herstellen, insbesondere !zurechtschneiden lassen. Ferner weisen diese Vorrichtungen den Nachteil einer ausgeprägten Zerbrechlichkeit, sowie eines begrenzten Bereiches der Nominalwerte für E auf, sowie den Nachteil einer Wärmezahl des Proportionallitätsfaktors des DehnmesStreifens bzw. des elektrischen Widerstandes, die um etwa zwei Ordnungsgrössen höher ist als die der metallischen Vorrichtungen.linear semiconductor devices see the said factor at them is about 100, but with them there is the difficulty that the transmission elements of small dimensions, which are suitable for such uses are difficult to manufacture, especially cut to size. Also show these devices suffer from a high degree of fragility and a limited range of nominal values for E, as well as the disadvantage of a heat coefficient of the proportionality factor of the strain gauge or the electrical resistance, which is about two orders of magnitude higher than that of the metallic fixtures.

Es sind im Laboratoriumsmasstab übertrager mit Halbleiterschichten mit nichtorientierten oder vorzugsweise Oberflächenorientierten Kristalliten hergestellt werden, deren IMS-Proportionalitätsfaktor zu I/3 bzw. 1/2 des entsprechenden Wertes bei Monokristallvcrrichtungen sank, die Jedoch eine Wärmezahl des Faktors und des elektrischen Widerstandes besitzen, die um eine Grössenordnung niedriger liegen als die der monokristallinischen. Solche Übertrager haben auf Glas- oder Glimmerunterlagen ein weniger befriedigendes Anhaften zu verzeichnen. Weitere Nachteile bestehen im schlierigen Herstellungsverfahren der Elektroden und in der nicht gewährleisteten Stabilität der Klemmen, nachdem ihre Befestigung an den Elektroden nur vermittelst Kolloidsilberpaste erfolgt.There are transmitters with semiconductor layers on a laboratory scale are produced with non-oriented or preferably surface-oriented crystallites, their IMS proportionality factor to I / 3 or 1/2 of the corresponding value in the case of monocrystalline devices, which, however, have a heat coefficient of the factor and electrical resistance of around an order of magnitude lower than that of the monocrystalline. Such transformers have less satisfactory adhesion to glass or mica substrates. Further disadvantages are the streaky manufacturing process for the electrodes and the stability of the electrodes that is not guaranteed Clamps after only mediating their attachment to the electrodes Colloidal silver paste is made.

Das erfindungsgemässe Verfahren beseitigt die Nachteile vonThe inventive method eliminates the disadvantages of

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Piezowiderstandsübertragern und -vorrichtungen durch Aufbrin-Piezoresistive transmitters and devices by applying

imin the

gung von Vakuum von polykristallinen Germaniumstreifen zwischen Metallelektroden auf verschiedene nichtleitende oder leitende Unterlagen, wie z. B. Glimmer, Kapton, Stahlfolien usw.supply of vacuum of polycrystalline germanium strips between metal electrodes on various non-conductive or conductive substrates, such as. B. mica, kapton, steel foils, etc.

Vorliegendem Verfahren gemäss werden auf die Unterlage die Metallelektroden aufgebracht, die entweder aus einer leitenden Kolloidsilberpaste oder aus Ag-, Pt-, Al-, Au-, Ni- u.a. Schichten bestehen; das Aufbringen der Germaniumschichten wird unter Vakuum durchgeführt, vorzugsweise unter einem Bestdruck P*C5>10 ^ Torr, bei einer Temperatur der Unterlage zwischen 3OO und 700° C, wobei die Zunahmegeschwindigkeit der Germaniumschichtstärke weniger als 2000 Ä/Minute beträgt und die Befestigung der Klemmen an die Unterlage entweder durch Punktschweissung oder mittels leitender Kolloidpaste durchgeführt wird und die mechanische Stabilität durch das Anlöten der Klemmen an die Elektroden mittels eines Polymers, beispielsweise eines Epoxypolymers erhöht, und die gleichmässige Arbeitsweise vermittelst eines hitzebeständigen Schutzlacks gewährleistet ist.According to the present method, the metal electrodes are placed on the base applied, either from a conductive colloidal silver paste or from Ag, Pt, Al, Au, Ni, etc. layers exist; the application of the germanium layers is carried out under vacuum, preferably under the best possible pressure P * C5> 10 ^ Torr, at a temperature of the substrate between 3OO and 700 ° C, the rate of increase in germanium layer thickness less than 2000 Å / minute and the attachment the clamps to the base either by spot welding or by means of conductive colloid paste and the mechanical stability by soldering the terminals to the electrodes by means of a polymer, for example an epoxy polymer, and the uniform operation is ensured by means of a heat-resistant protective varnish is.

Die Unterlage kann aus einem beliebigen zweckentsprechenden Isolierstoff bestehen, beispielsweise aus Glimmer oder Kapton (dies ist der Handelsname eines Plaste auf Basis von Teflon oder Mylar, der als nichtleitende Unterlage, beispielsweise in der Mikroelektronik Verwendung findet), oder aus einemThe base can consist of any suitable insulating material, for example mica or Kapton (this is the trade name of a plastic based on Teflon or Mylar, which is used as a non-conductive base, for example is used in microelectronics), or from a

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leitenden Material, wi© Kohlenstoffstahl oder nichtrostendem Stahl, auf das eine nichtleitende Schicht aus hitzebeständigem Enail nach einem an sich bekannten Verfahren aufgebracht wird.conductive material, such as carbon steel or stainless steel Steel to which a non-conductive layer of heat-resistant enail is applied using a process known per se.

Im Nacfe,folg@BÄ@a werd@a drei - nicht begrenzende - Ausführungsbeispiele füp die erfindungsgemässe Herstellung von Übertragern und von mit solchen Übertragern versehenen Vorrichtungen auf nicht leitenden bzw. auf metallischen Unterlagen unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben, die folgendes darstellen:In the following, @ BÄ @ a will @ a three - non-limiting - exemplary embodiments for the production of transformers according to the invention and of devices provided with such transmitters on non-conductive or metallic substrates with reference on drawings that show:

SIg. 1 Grandmas einer Vorrichtung mit auf nichtleitender Unterlage aufgebrachten9 durch Aufkleben angebrachtem Übertrage^ ,SIg. 1 Grandmas of a device with a transfer device attached9 by gluing on a non-conductive surface ^ ,

ELgo 2 Längsschnitt P-P1 im Aufriss nach Hg. 1 der Vorrich-ELgo 2 longitudinal section PP 1 in elevation according to Hg. 1 of the device

3 Längsschnitt im Aufriss einer Vorrichtung mit auf metal lisch© Unterlage mit isolierender Zwischenschicht aufgebrachtem Übertrager.3 Longitudinal section in elevation of a device with on metal lisch © underlay with an insulating intermediate layer applied to the transformer.

1 S1 ρ,,!, 8 1,1 1 S 1 ρ ,,!, 8 1.1

3erst©llöB.g ©ia©2? Vorrichtung mit auf nichtleitende Unterlage aufgebrachtem Übertrager It. Pig. 1 und 2:3 first © llöB.g © ia © 2? Device with on non-conductive surface applied transformer It. Pig. 1 and 2:

Auf eine vorher mittels Waseluaitteln, absolutem Alkohol, Wasser üümL tl®£jilliestern Wasser gereinigte, zwischen 10 und 1000 Mikron starke Glimmerunterlage 1 werden durch Anstreichen zwei leitende Elektroden 2 aus Kolloidalsilberpaste entlang der Umrisse einer unter die Glimmerunterlage gelegte Schablone auf-Two conductive electrodes 2 made of colloidal silver paste are placed on a mica base 1, between 10 and 1000 microns thick, previously purified using detergents, absolute alcohol, water and water, between 10 and 1000 microns thick, along the outlines of a stencil placed under the mica base.

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gebracht. Oberfläche und Zwischenabstand der Elektroden werden in Abhängigkeit vom gewünschten elektrischen Widerstand der Vorrichtung gewählt, der zwischen 1,10 und 1,10 liegen darf. Die Stärke der polykristallinen Germaniumschicht muss zwischen 0,05 und 2 Mikron liegen. Die auf diese Welse vorbereitete Unterlage wird auf der elektrodenfreien Seite mittels derselben Kolloidsilberpaste auf die Oberfläche eines Kupferofens geklebt, wobei dafür au sorgen ist, dass das Kleben nur aufe der aktiven Zone der Elemente stattfindet. Auf denselben Ofen kann eine grosse Anzahl von Unterlagen geklebt werden. Dann wird mit tels 20 Mikron starken Alumini iimfoliena trei fen die nicht aktive Oberfläche eines Jeden Elementen sowie CLi 0 äimaeren Half ton der "Elektroden abgedeckt. Aus Wolframdraht (0,2 bis 0,5 mm Durchmesser) wird ein Heizfaden geflochten, in dessen Maschen durch Einpressen kleine Stücke von Polykristallgermanium befestigt werden. Die Unterlagen werden bei 500 bis 600° 0 10 bis 40 Minuten lang unter Vakuum bei ρ <5,10 y Torr entgast.brought. The surface and spacing of the electrodes are selected depending on the desired electrical resistance of the device, which may be between 1.10 and 1.10. The thickness of the polycrystalline germanium layer must be between 0.05 and 2 microns. The base prepared for this catfish is glued on the electrode-free side using the same colloidal silver paste on the surface of a copper furnace, whereby care must be taken that the gluing only takes place on the active zone of the elements. A large number of documents can be glued onto the same oven. Then the inactive surface of each element as well as the outer halftone of the electrodes are covered with a 20 micron thick aluminum foil strip small pieces of polycrystalline germanium can be attached by pressing in. The substrates are degassed at 500 to 600.degree. C. for 10 to 40 minutes under vacuum at ρ <5.10 y Torr.

Dann wird das vorher entgaste Germanium durch Verdampfung auf die bei einer zwischen 4-70 und 500° C liegenden Temperatur gehaltenen Unterlagen abgesetzt, mit einer Aufdampfgeschwindigkeit unterhalb 2000 Ä/Minute, wodurch die polykristalline Schicht 3 erhalten wird.Then the previously degassed germanium is evaporated to a temperature between 4-70 and 500 ° C held documents deposited, with a vapor deposition rate below 2000 Å / minute, whereby the polycrystalline Layer 3 is obtained.

Nach dem Abtrennen der solcherart erhaltenen Elemente vom Ofen werden mittels durchsichtigen Gummibandes 4· die Silberdrahtklemmen 5 an die Unterlage im nichtaktiven Bereich derartAfter separating the elements thus obtained from the Open the furnace by means of a transparent rubber band 4 · the silver wire clips 5 to the pad in the non-active area in such a way

TÜW5T7T3TTTÜW5T7T3TT

2 Ί 354552 Ί 35455

befestigt, dass der elektrische Kontakt zwischen Elektroden und Klemmen durch Ankleben mittels Kolloidsilberpaste 6 hergestellt wird. Die ganze Oberfläche der G-limmerunterlage wird auf der Seite, auf der das Pi ezowiderstands element aufgebracht ist, mit einem Schutzlack 7 bedeckt. Dann wird das auf diese Veise hergestellte Element nach den Umrissen der Glimmerunberlage ausgeschnitten«. Daraufhin wird das Sortieren uaL Eichen der gewonnenen Piezowiderstandsvorrichtungen durchgeführt.attached that the electrical contact between electrodes and terminals is made by gluing using colloidal silver paste 6 will. The whole surface of the G-limmer pad becomes Covered with a protective lacquer 7 on the side on which the piezo resistor element is applied. Then that gets to this Veise manufactured element according to the outlines of the mica layer cut out «. Thereupon the sorting will include oaks of the obtained piezoresistive devices.

Werden Kaptonunterlagen verwendet, so sind die Arbeitsgänge fast identisch, wie bei den Glimm er unterlagen, der Unterschied besteht nur in der Aufdanipfentemperatur des polykristallinen Germaniums. Während der Aufbringung wird die Unterlagen bei einer l'emperatur iron 300 bis 375° C gehalten.If Kapton pads are used, the operations are almost identical to that of the Embers, the difference consists only in the surface temperature of the polycrystalline Germanium. During the application, the substrate is kept at an iron temperature of 300 to 375 ° C.

Beispiel 2Example 2

Herstellung einer Vorrichtung mit auf Metallunterlage aufgebrachtem Übertrager It. fig. 3', Production of a device with a transmitter applied to a metal base It. Fig. 3 ',

Auf eine Metallunterlage aus Kohlenstoffstahl von mindestens 051 mm Stärke, die mittels Waschmittels bzw. mittels Schwefeloder Salzsäure entfettet und gebeizt und dann mittels Natriumcarbonat, Borax und natriumnitrat neutralisiert und getrocknet wurde, wird eine hitzebeständige 0,4 mm starke Schicht durch Aufgiessen, durch einfache Zerstäubung oder im elektrostatischen Feld, oder wiederum durch Elektrophorese aufgebracht.Nach Lufttrocknung bei 120° G wird die Unterlage in einen auf 800 bis 8^0° C vorgeheizten Ofen 3 bis 4 Minuten lang in die Brenn-A heat-resistant 0.4 mm thick layer is poured through onto a metal base made of carbon steel with a thickness of at least 0 5 1 mm, which has been degreased and pickled using detergent or sulfur or hydrochloric acid and then neutralized and dried using sodium carbonate, borax and sodium nitrate simple atomization or in an electrostatic field, or again applied by electrophoresis. After air drying at 120 ° G, the substrate is placed in an oven preheated to 800 to 8 ^ 0 ° C for 3 to 4 minutes in the furnace.

TO 98 8Ul 1 3 6 ΓTO 98 8 Ul 1 3 6 Γ

zone eingeführt. Auf der entgegengesetzten Seite zu der, auf die sichder Übertrager aufgebracht ist, die mit einem korrodierenden Medium in Berührung kommen kann, kann die Oberiläche entweder mit einer nichtrostenden Stahlschicht 10 oder eix.er Schicht hitze- und säure- oder alkalibeständigen Emails geschützt werden. Die so vorbereitete Unterlagen wird mit der entgegengesetzten Seite zu der, auf die sich der Übertrager absetzt, vermittelst der leitfähigen Kolloidsilberpaste auf einen Kupferofen aufgeklebt. Nach dem Austrocknen der Paste werden die Elektroden 11 aus Kolloidsilberpaste oder aus Vergoldungslösung vermittelst einer Schablone aufgestrichen. Dann werden mittels 20 Mikron dünnen Aluminiumfolienstreifen cie nicht aktive Oberfläche des Elementes sowie die äusseren Hälften der Elektroden aufgedeckt. Auf jede Unterlage können ja nach Bedarf mehrere Übertrager 12 aufgebracht werden, wovei das Anstreichen der ^Elektroden und die Maskierung je nacn den durch die Geometrie der Übertrager bedingten Erfordernissen durchgeführt werden. Nun wird ein Heizfaden aus 0,2 bis 0,5 mm Durchmesser Wolframdraht geflochten und in dessen Maschen werden durch Einpressen kleine Stücke polykristallinen German, befestigt. Die Unterlagen werden bei 470 bis 550° C 30 bis 40 Minuten lang unter Vakuum bei einem Bestdruck von P < 5»10"*5 lorr entgast. Dann wird das vorher entgaste Uarmanium durch Vakuumverdampfung auf die emailgedeckte Metal7-unterlage aufgebracht, wobei die !Temperatur der Unterlag«* während des Aufdampfens zwischen 470 und 530° C liegt und diezone introduced. On the opposite side to that on which the transmitter is applied, which can come into contact with a corrosive medium, the surface can be protected either with a stainless steel layer 10 or a layer of heat- and acid- or alkali-resistant enamels. The base prepared in this way is glued with the opposite side to that on which the transformer is deposited on a copper furnace using the conductive colloidal silver paste. After the paste has dried out, the electrodes 11 made of colloidal silver paste or gold plating solution are painted on using a template. Then the inactive surface of the element and the outer halves of the electrodes are uncovered by means of 20 micron thin aluminum foil strips. On each pad more transducers 12 can be applied, where v egg that painting the ^ electrodes and masking each NaCN the conditioned by the geometry of the transformer needs to be performed so as necessary. A filament of 0.2 to 0.5 mm diameter tungsten wire is now braided and small pieces of polycrystalline German are pressed into the mesh. The documents will be at 470 ° to 550 ° C * 5 lorr degassed for 30 to 40 minutes under vacuum at a Bestdruck of P <5 "10". Then, the previously degassed Uarmanium 7 is applied underlay by vacuum evaporation on the email covered metal, wherein the ! The temperature of the substrate «* during vapor deposition is between 470 and 530 ° C and the

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Aufdampfgeschwindigkeit niedriger als 2000 S/Minute ist.The evaporation rate is less than 2000 bpm.

Nach. Herausnahme der Unterlage mit dem aufgebrachten übertrager werden die Klemmen 13 aus Silberdraht von 0,1 mm Durchmesser auf die unbedeckte Seite der Elektroden mittels Silberpaste befestigt, wonach das ganze übertragereHement mit einem hitzebeständigen Lack 14 bedeckt wird.To. Taking out the pad with the applied transformer are fixed the terminals 13 a US silver wire of 0.1 mm diameter on the uncovered side of the electrodes with silver paste, after which the whole übertragereHement is covered with a heat-resistant paint fourteenth

Beispiel 5Example 5

Herstellung einer Vorrichtung mit dem Übertrager auf massiver Metallunterlage:Manufacture of a device with the transformer on a solid metal base:

Wie im Beispiel 2 wird eine höchstens 0,1 mm starke Emailschicht auf die Flächen eines stählernen Parallelepipeds verschiedener Abmessungen, beispielsweise 10 χ 10 χ 15 mm aufgetragen« Vermittelst einer zweckentsprechenden Schablone werdei auf das Email Au-Elektroden aus einer Vergoldungslosung durch Anstrich und Eeissbehandlung bei 700° C während 5 Minuten abgesetzt. Die so erzeugte Probe wird entsprechend abgedeckt, beispielsweise mittelst Aluminiumfolie, und in ein entsprechend bemessenes Tantalschiffchen gelegt, mit dem die Probe unter Vakuum bis auf eine Temperatur von 350 bis 400° C und bei einem Eestdruck ρ < 5»10 ^ Torr erhitzt wird. Auf die so vorbereitete Unterlage wird die Schicht polykristallinischen Germaniums wie im Beispiel 2 aufgebracht. Hernach werden die Kontakte angelegt und die Vorrichtung mit hitzebeständigom Lack, wieder wie im Beispiel 2 bedeckt.As in Example 2, an enamel layer with a maximum thickness of 0.1 mm is applied to the surfaces of a steel parallelepiped Dimensions, for example 10 χ 10 χ 15 mm applied « Using a suitable template, Au electrodes made from a gold plating solution are applied to the enamel Paint and ice treatment stopped at 700 ° C for 5 minutes. The sample produced in this way is covered accordingly, for example by means of aluminum foil, and in a corresponding manner sized tantalum boat placed with which the sample under vacuum up to a temperature of 350 to 400 ° C and is heated at an Eestdruck ρ <5 »10 ^ Torr. On the so prepared base, the layer of polycrystalline germanium is applied as in Example 2. Afterwards the Contacts applied and the device covered with heat-resistant paint, again as in Example 2.

Die auf dieser Weise gewonnene Vorrichtung kann zum Messen von Spannungen, zur Signalisierung von Grenzspannungen sowie zu anderen tensometrischen Messungen Anwendung finden.The device obtained in this way can be used for measuring voltages, for signaling limit voltages as well can be used for other tensometric measurements.

Vorliegende Erfindung bietet folgende Vorteile:The present invention offers the following advantages:

- Erzielung eines Proportionalitätsfaktors des Dehnmesstreifens G- 4Z 30, einer linearen Änderung von dB/R nach -J , sowie einer Wärmezahl besagten Faktors und des elektrischen Widerstandes zwischen -1,10~* und -6,10"μ grd , bzw. zwischen -1,10"^ und -5>10~4 grd~1i- Achieving a proportionality factor of the strain gauge G- 4 Z 30, a linear change from dB / R to -J, as well as a heat coefficient of said factor and the electrical resistance between -1.10 ~ * and -6.10 " μ grd, or between -1.10 "^ and -5> 10 ~ 4 deg ~ 1 i

- Erzielung einer guten Zeitbeständigkeit sowohl für H als auch für den Faktor G; die Beständigkeit von R ist besser als- Achievement of a good time stability for both H and for the factor G; the resistance of R is better than

- 0,2 % in 24 Stunden bei 20° 0; und die von G besser als ± 0,05 % in 24 Stunden bei 20° Ο;- 0.2 % in 24 hours at 20 ° 0; and that of G better than ± 0.05 % in 24 hours at 20 ° Ο;

- es wird ein festeres Anhaften der polykristallinen Schicht an die Unterlage erzielt, was die Durchführung von Messungen auch bei grossen mechanischen Deformationen ermöglicht, wobei die zulässige Höchstverformung 1,10""* betragt; die Abweichung von der Linearität bei einaxialen Verformungen ,] zwischen 6,10~5 und 10,1ο""4 liegt unter 0,2 %\ - The polycrystalline layer adheres more firmly to the base, which enables measurements to be carried out even with large mechanical deformations, the maximum permissible deformation being 1.10 ""*; the deviation from linearity for uniaxial deformations,] between 6.10 ~ 5 and 10.1ο "" 4 is less than 0.2 % \

- der verwendete Rohstoff ist polykristallinisches Germanium, das viel billiger ist als das monokristallinische j- the raw material used is polycrystalline germanium, which is much cheaper than the monocrystalline j

- Erzielung gut befestigter Klemmen, was einen vollkommenen elektrischen Kontakt und Festigkeit gewährleistet j- Achieving well-fastened terminals, which ensures perfect electrical contact and strength j

- guter Schutz der Vorrichtung gegen äussere ELnwikrungenj- Good protection of the device against external influences

- die sicherere Befestigung des Übertragers an das Stück, dessen Verformung gemessen werden soll, wird solcherart gewähr-- the more secure attachment of the transformer to the piece, the deformation of which is to be measured, is guaranteed in this way.

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- 10 -- 10 -

leistet, dass beide praktisch ein einziges Ganzes bilden;ensures that both practically form a single whole;

- Erzielung einer an Unterlagen aus Kohlenstoffstahl, nichtrostendem Stahl oder an stahlplattierten Unterlagen haftenden Schicht, die frei von !Nadelstichen und hitzebeständig ist, wodurch das Absetzen des aktiven Elementes und der Elektroden auf dasselbe ermöglicht ist;- Achievement of a carbon steel, stainless steel base Steel or a layer adhering to steel-clad substrates, which is free of pinholes and heat-resistant, which means the deposition of the active element and the electrodes on the same is enabled;

- die Vorrichtung kann in korrodierenden Medien angewandt werden, indem sie durch ein korrosionsfestes Email oder nichtrostendes Stahl geschützt ist;- The device can be used in corrosive media by using a corrosion-resistant enamel or stainless steel Steel is protected;

- es wird die Korrektheit der Messungen gewährleistet, indem der Übertrager nicht angeklebt, sondern direkt auf die Metallunterlage vermittelst der Emailschicht abgesetzt ist;- The correctness of the measurements is guaranteed by not gluing the transformer, but directly on the metal base is deposited by means of the enamel layer;

- Erzielung einer manigfaltigen Eeihe von Formen und geometrischen Abmessungen sowie elektrischer Widerstände.- Obtaining a diverse series of shapes and geometries Dimensions and electrical resistances.

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Claims (6)

- 11 Patentansprüche- 11 claims 1.) Verfahren zur Herstellung von Vorrichtungen mit Piezowiderstandsübertrager mit Halbleiterschichten aus polykristallinem Germanium, dadurch gekennzeichnet, dass auf nichtleitende oder mit einem hitzebeständigen Email überzogene metallische Unterlagen, metallische Elektroden aus leitendem Kolloidsilber oder metallischen Schichten aufgebracht werden, über und zwischen denen unter Vakuum eine polykristallinische Germaniumschicht aufgebracht wird und Metalldrahtklemmen angelötet werden, wonach die auf diese Weise erhaltenen Vorrichtung mittels eines hitzebeständigen Lacks abgedichtet wird.1.) Process for the production of devices with piezoresistive transmitters with semiconductor layers made of polycrystalline germanium, characterized in that on non-conductive or metallic substrates coated with a heat-resistant enamel, metallic electrodes made of conductive Colloidal silver or metallic layers are applied over and between which a polycrystalline germanium layer is applied under vacuum and metal wire clips are soldered, after which the device obtained in this way by means of a heat-resistant lacquer is sealed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtleitende Schicht hitzebeständigen, gegebenenfalls auch säure- oder alkalibeständigen Emails auf einer metallischen Unterlage aus Kohlenstoffstahl oder nichtrostendem Stahl im Ofen bei 800 bis 900° C 3 bis 4 Minuten lang in der Brennzone gebacken wird und eine Stärke von 0,4 mm besitzt.2. The method according to claim 1, characterized in that the non-conductive layer is heat-resistant, optionally also acid- or alkali-resistant enamels on a metallic one Carbon steel or stainless steel base in the oven at 800 to 900 ° C for 3 to 4 minutes is baked in the burning zone and is 0.4 mm thick owns. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallelektroden sich bei Temperaturen zwischen 330 und 600° C durch Verdampfung unter Vakuum bei einem Restdruck ρ -c 5j10~^ Torr aufgebracht werden, dass darüber sich die polykristallinische Germaniumschicht auf die bei3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that the metal electrodes are at temperatures between 330 and 600 ° C by evaporation under vacuum at a Residual pressure ρ -c 5j10 ~ ^ Torr can be applied over that the polycrystalline germanium layer on the 10 9 8 8 4/ 1 3ü 110 9 8 8 4/1 3ü 1 Temperaturen von 35O bis 600° C gehaltenen Unterlagen aufgebracht werden, wobei die Ausdampf geschwindigkeit der polykristallinischen Schicht 2000 S/Minute nicht überschreitet. Temperatures of 35O to 600 ° C held documents are applied, the evaporation rate of the polycrystalline layer not exceeding 2000 S / minute. 4. Verfahren nach Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metall elektroden bei Eaumtemperatur aus Kolloidsilberpaste aufgebracht werden.4. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the metal electrodes are made of colloidal silver paste at room temperature be applied. " 5. Vorrichtungen mit Piezowiderstandsübertragern, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer nichtleitenden Unterlage, beispielsweise aus Glimmer oder Kapton, sich zwei Metallelektroden befinden, die entweder aus leitender Kolloidsilberpaste oder aus Schichten von Ag, Pt, Al, Au, Ni, Mo usw. bestehen, über und zwischen welchen die polykristallinische Germaniumschicht abgesetzt wird, wobei die Klemmen entweder durch Punktschweissung oder mittels Kolloidsilberpaste an die Elektroden und durch Kleben mittels eines Polymers, vorzugsweise eines Epoxyharz es, befestigt sind, worauf das Ganze mittels eines hitzebeständigen Lacks abgedichtet wird."5. Devices with piezoresistive transmitters, characterized in that that on a non-conductive surface, for example made of mica or Kapton, there are two metal electrodes which are made either of conductive colloidal silver paste or of layers of Ag, Pt, Al, Au, Ni, Mo etc. exist, over and between which the polycrystalline germanium layer is deposited, wherein the clamps either by spot welding or by means of Colloidal silver paste is attached to the electrodes by gluing with a polymer, preferably an epoxy resin are, whereupon the whole thing is sealed with a heat-resistant lacquer. 6. Vorrichtung mit Piezowiderstandsübertrager, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Metallunterlage, beispieleweise aus Kohlenstoffstahl oder nichtrostendem Stahl sich eine hitzebeständige Schicht befindet, über der zwei Metallelektroden entweder aus leitender Ag-, Au-, Pt-KoI-loidpaste oder aus Schichten von Ag, Pt, Al, Au, Ni, MoAxsv.6. Device with piezoresistive transmitter, characterized in that that on a metal base, for example made of carbon steel or stainless steel a heat-resistant layer is located, over which two metal electrodes either made of conductive Ag-, Au-, Pt-KoI-loidpaste or from layers of Ag, Pt, Al, Au, Ni, MoAxsv. 10988 A/136 110988 A / 136 1 QaKIiN INSPECTEDQaKIiN INSPECTED aufgebracht sind, über und zwischen denen sich eine polykristallinische Germaniumschicht befindet, wobei die Klemmen an dfcto Elektroden entweder durch Punktschweissen oder mittels Silberpaste, und an die Unterlage durch Kleben mittels eines Polymers, "»rzugsweise eines Epoxyharzes befestigt sind und das Ganze vermittelst eines hitzebeständigen Lacks abgedichtet ist.are applied, above and between which there is a polycrystalline Germanium layer is located, the terminals being attached to dfcto electrodes either by spot welding or by means of silver paste, and by gluing to the base by means of a polymer, preferably an epoxy resin are attached and the whole thing is sealed by means of a heat-resistant lacquer. 10988A/136110988A / 1361 eerseiteeerseite
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