JPS621272B2 - - Google Patents
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- JPS621272B2 JPS621272B2 JP55072835A JP7283580A JPS621272B2 JP S621272 B2 JPS621272 B2 JP S621272B2 JP 55072835 A JP55072835 A JP 55072835A JP 7283580 A JP7283580 A JP 7283580A JP S621272 B2 JPS621272 B2 JP S621272B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/2287—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges
- G01L1/2293—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges of the semi-conductor type
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、シリコン材料の非選択性即ち等方性
（isotropic）エツチングに関するものであり、特
には拡散抵抗体の領域における薄い圧力感応部分
と取付領域において比較的厚い部分を与えるよう
シリコン拡散抵抗型ストレインゲージをバツクエ
ツチングする方法に関するものである。
（isotropic）エツチングに関するものであり、特
には拡散抵抗体の領域における薄い圧力感応部分
と取付領域において比較的厚い部分を与えるよう
シリコン拡散抵抗型ストレインゲージをバツクエ
ツチングする方法に関するものである。
シリコン材料の化学的エツチング技術は周知さ
れているものであり、例えば米国特許第3839111
号、第3934057号、及び第3737314号に開示されて
いる。これらの文献は、半導体作製における様々
の目的の為に選択的エツチング及び非選択的エツ
チング両方の技術を教示している。
れているものであり、例えば米国特許第3839111
号、第3934057号、及び第3737314号に開示されて
いる。これらの文献は、半導体作製における様々
の目的の為に選択的エツチング及び非選択的エツ
チング両方の技術を教示している。
半導体圧力トランスジユーサの作製という特定
の分野に眼を向けても、シリコンの選択的除去の
為のエツチングその他の手段は広く使用されてい
ることが見出される。半導体圧力感知器は代表的
に、測定圧力範囲に依存した厚さを有するシリコ
ン材料から作られたダイヤフラムとして形成され
ている。歪感応性抵抗体は、公知の標準的な半導
体技術を使用してダイヤフラムの面に拡散処理に
よつて形成される。シリコンダイヤフラムはまた
通常、適当な強度とその他の使途において適合し
た特性とを具備するシリコン或いは他の材料製の
支持体に取付けられる。この通常型式の構造体の
欠点は、圧力感応性ダイヤフラムとその支持ベー
スとの間の接合域に非常に高い応力が発生するこ
とである。その為、ベース材料並びにダイヤフラ
ムをベースに接合するのに使用される材料は、こ
の応力下に置かれる時、クリープを生じまた不安
定性を呈する恐れがある。明らかに、圧力感応性
ダイヤフラムのベースへの取付け域においては厚
く、剛性でありそして強固な性質を具備し、しか
も拡散抵抗体の域においては薄く、可撓性であり
そして圧力感応性を具備するダイヤフラムが必要
とされている。
の分野に眼を向けても、シリコンの選択的除去の
為のエツチングその他の手段は広く使用されてい
ることが見出される。半導体圧力感知器は代表的
に、測定圧力範囲に依存した厚さを有するシリコ
ン材料から作られたダイヤフラムとして形成され
ている。歪感応性抵抗体は、公知の標準的な半導
体技術を使用してダイヤフラムの面に拡散処理に
よつて形成される。シリコンダイヤフラムはまた
通常、適当な強度とその他の使途において適合し
た特性とを具備するシリコン或いは他の材料製の
支持体に取付けられる。この通常型式の構造体の
欠点は、圧力感応性ダイヤフラムとその支持ベー
スとの間の接合域に非常に高い応力が発生するこ
とである。その為、ベース材料並びにダイヤフラ
ムをベースに接合するのに使用される材料は、こ
の応力下に置かれる時、クリープを生じまた不安
定性を呈する恐れがある。明らかに、圧力感応性
ダイヤフラムのベースへの取付け域においては厚
く、剛性でありそして強固な性質を具備し、しか
も拡散抵抗体の域においては薄く、可撓性であり
そして圧力感応性を具備するダイヤフラムが必要
とされている。
上記結果を実現する為に、幾つかの先行技術の
圧力感応性ダイヤフラムは、圧力感応部分と取付
け用ベース部分両方を一体に与えるよう単一のブ
ロツク材から作製された。ダイヤフラムと取付け
ベースとの間にクリープ或いは不安定性を惹起す
るような接合部は存在しない。しかし、この構造
型式のものの作製は、シリコン材料に穴を形成し
そしてこの穴がダイヤフラムの反対側における拡
散抵抗体に対して正確に位置決めさせることを必
要とする。この穴の底は、良好な表面仕上げでも
つて拡散抵抗体の域において実質上平坦でなけれ
ばならない。必要とされる代表的穴深さは５〜10
ミルから75〜100ミルまでにも変化する。様々の
作製方法がこの穴を形成するのに使用された。こ
れら方法は、放電加工と続いての電気−化学的エ
ツチング或いは研磨加工、超音波穿孔加工と続い
ての電気−化学的エツチング或いは研磨加工及び
化学的乃至電気化学的エツチング加工を含む。
圧力感応性ダイヤフラムは、圧力感応部分と取付
け用ベース部分両方を一体に与えるよう単一のブ
ロツク材から作製された。ダイヤフラムと取付け
ベースとの間にクリープ或いは不安定性を惹起す
るような接合部は存在しない。しかし、この構造
型式のものの作製は、シリコン材料に穴を形成し
そしてこの穴がダイヤフラムの反対側における拡
散抵抗体に対して正確に位置決めさせることを必
要とする。この穴の底は、良好な表面仕上げでも
つて拡散抵抗体の域において実質上平坦でなけれ
ばならない。必要とされる代表的穴深さは５〜10
ミルから75〜100ミルまでにも変化する。様々の
作製方法がこの穴を形成するのに使用された。こ
れら方法は、放電加工と続いての電気−化学的エ
ツチング或いは研磨加工、超音波穿孔加工と続い
ての電気−化学的エツチング或いは研磨加工及び
化学的乃至電気化学的エツチング加工を含む。
放電加工及び超音波加工はこの構造体を形成す
るのにきわめて有効である。しかし、これらは非
常に複雑な工程であり、非常に高価な精巧な設備
を必要とする。更に、これら方法は、工具の摩耗
の問題を生じまた所要の表面仕上げを得るのに機
械加工とそれに続く研摩乃至エツチング加工とい
う２段階の工程を必要とする。
るのにきわめて有効である。しかし、これらは非
常に複雑な工程であり、非常に高価な精巧な設備
を必要とする。更に、これら方法は、工具の摩耗
の問題を生じまた所要の表面仕上げを得るのに機
械加工とそれに続く研摩乃至エツチング加工とい
う２段階の工程を必要とする。
公知の化学的乃至電気化学的エツチング加工法
は通常、KOH：H2Oのような選択性エツチング
液の使用と関係し、そしてこのエツチング液は適
正な結晶方位のシリコンと共に使用されうる。選
択的エツチングは、結晶方向の差異に応じてエツ
チング速度が異るものであり、適正方位のシリコ
ンと組合せる時垂直壁をエツチングすることが出
来る。円形穴をエツチングする為には、非選択性
エツチング（等方性（isotropic）エツチング）
液が一般に使用される。一般にHFとHNO3との
混合物である非選択性エツチング液に伴う主たる
問題は、エツチングの位置を制御する為のマスキ
ング技術である。KOH：H2O選択性エツチング
液をマスキングする為にホトレジストが通常使用
されて、非常に成功を納めている。しかし、
HF：HNO3のような非選択性エツチング液をマ
スキングする為に同様の技術を使用しても、マス
クのアンダカツト発生の故にうまくいかなかつ
た。従つて、HF：HNO3のような等方性エツチ
ング液を使用しての選択エツチングは、適当なマ
スクの欠如の故に実施困難であつた。このマスキ
ング問題を克服する為に、様々の電気−化学的エ
ツチング法が開発され、例えばHF：HNO3の弱
反応性液を使用して好適なマスキングが行われ
た。しかし、実現されるエツチング速度は、非常
に遅く従つて拡散抵抗体域において薄い壁厚をそ
してベースに取付けられる域において厚く丈夫な
壁を具備する圧力トランスジユーサの製造の為に
必要とされるような深い穴をエツチングするには
適当でない。
は通常、KOH：H2Oのような選択性エツチング
液の使用と関係し、そしてこのエツチング液は適
正な結晶方位のシリコンと共に使用されうる。選
択的エツチングは、結晶方向の差異に応じてエツ
チング速度が異るものであり、適正方位のシリコ
ンと組合せる時垂直壁をエツチングすることが出
来る。円形穴をエツチングする為には、非選択性
エツチング（等方性（isotropic）エツチング）
液が一般に使用される。一般にHFとHNO3との
混合物である非選択性エツチング液に伴う主たる
問題は、エツチングの位置を制御する為のマスキ
ング技術である。KOH：H2O選択性エツチング
液をマスキングする為にホトレジストが通常使用
されて、非常に成功を納めている。しかし、
HF：HNO3のような非選択性エツチング液をマ
スキングする為に同様の技術を使用しても、マス
クのアンダカツト発生の故にうまくいかなかつ
た。従つて、HF：HNO3のような等方性エツチ
ング液を使用しての選択エツチングは、適当なマ
スクの欠如の故に実施困難であつた。このマスキ
ング問題を克服する為に、様々の電気−化学的エ
ツチング法が開発され、例えばHF：HNO3の弱
反応性液を使用して好適なマスキングが行われ
た。しかし、実現されるエツチング速度は、非常
に遅く従つて拡散抵抗体域において薄い壁厚をそ
してベースに取付けられる域において厚く丈夫な
壁を具備する圧力トランスジユーサの製造の為に
必要とされるような深い穴をエツチングするには
適当でない。
先行技術のエツチング問題を克服する為に、本
発明に従えば円筒状硼珪酸ガラス（Borosilicate
glass）製ベースが用意され、その一端において
シリコン拡散抵抗形圧力トランスジユーサが公知
の技術により取付けられる。トランスジユーサ
は、拡散抵抗体をガラスベースの外側としてガラ
スベ−スに取付けられそしてエポキシ接着のよう
な公知の技術によりそこに固着される。トランス
ジユーサは約0.064インチ厚のような厚いシリコ
ンチツプとして取付けられて、トランスジユーサ
が破損の危険なくガラス管に容易に結着されるこ
とを可能ならしめる。次いで、組立体は、トラン
スジユーサを下にしてガラス円筒がその上にコツ
プを形成するようにして、平坦表面上に置かれ
る。その後、ガラス筒状ベースにはHF：HNO3
のような等方性エツチング液が充填される。この
エツチング液はシリコン圧力トランスジユーサの
露出背面に作用してガラスベースによつてマスク
されていない即ち覆われていない円形域をエツチ
ングする。ガラスは等方性エツチング液によつて
実質上影響を受けず、従つてトランスジユーサを
ガラスベースに取付ける取付け域を厚いままに残
す。シリコントランスジユーサの開口円形域は、
拡散抵抗体の域において実質上0.025インチの厚
さまでエツチングにより除去される。
発明に従えば円筒状硼珪酸ガラス（Borosilicate
glass）製ベースが用意され、その一端において
シリコン拡散抵抗形圧力トランスジユーサが公知
の技術により取付けられる。トランスジユーサ
は、拡散抵抗体をガラスベースの外側としてガラ
スベ−スに取付けられそしてエポキシ接着のよう
な公知の技術によりそこに固着される。トランス
ジユーサは約0.064インチ厚のような厚いシリコ
ンチツプとして取付けられて、トランスジユーサ
が破損の危険なくガラス管に容易に結着されるこ
とを可能ならしめる。次いで、組立体は、トラン
スジユーサを下にしてガラス円筒がその上にコツ
プを形成するようにして、平坦表面上に置かれ
る。その後、ガラス筒状ベースにはHF：HNO3
のような等方性エツチング液が充填される。この
エツチング液はシリコン圧力トランスジユーサの
露出背面に作用してガラスベースによつてマスク
されていない即ち覆われていない円形域をエツチ
ングする。ガラスは等方性エツチング液によつて
実質上影響を受けず、従つてトランスジユーサを
ガラスベースに取付ける取付け域を厚いままに残
す。シリコントランスジユーサの開口円形域は、
拡散抵抗体の域において実質上0.025インチの厚
さまでエツチングにより除去される。
これは、トランスジユーサが拡散抵抗体の領域
において薄い可撓性の一様な帯域を具備すること
を可ならしめ、斯くして抵抗体を圧力感応性とす
る。トランスジユーサがガラスベースに取付けら
れる域においては、トランスジユーサの最初の厚
さのままであり、強度及び安定性を与える。更
に、こうして形成されたシリコントランスジユー
サとそのガラス支持体の組立体は、圧力トランス
ミツタの金属製ハウジング並びにガラス支持体両
方に適合するニツケル−鉄合金製ホルダを介し
て、圧力トランスミツタの金属ハウジングに容易
に結着されうる。
において薄い可撓性の一様な帯域を具備すること
を可ならしめ、斯くして抵抗体を圧力感応性とす
る。トランスジユーサがガラスベースに取付けら
れる域においては、トランスジユーサの最初の厚
さのままであり、強度及び安定性を与える。更
に、こうして形成されたシリコントランスジユー
サとそのガラス支持体の組立体は、圧力トランス
ミツタの金属製ハウジング並びにガラス支持体両
方に適合するニツケル−鉄合金製ホルダを介し
て、圧力トランスミツタの金属ハウジングに容易
に結着されうる。
上記に鑑みて、本発明は、その一面において、
等方性エツチング液を使用して拡散抵抗形圧力ト
ランスジユーサ組立体をエツチングする簡単な一
段階方法を提供する。
等方性エツチング液を使用して拡散抵抗形圧力ト
ランスジユーサ組立体をエツチングする簡単な一
段階方法を提供する。
本発明の別の様相は、拡散抵抗体の域において
可撓性でありそしてトランスジユーサをベースに
取付ける域において剛性である拡散抵抗形圧力ト
ランスジユーサ組立体を作製する方法を提供する
ことである。
可撓性でありそしてトランスジユーサをベースに
取付ける域において剛性である拡散抵抗形圧力ト
ランスジユーサ組立体を作製する方法を提供する
ことである。
以下、図面を参照しつつ本発明について具体的
に説明する。
に説明する。
図面を参照すると、圧力感応性シリコンチツプ
１０が、圧力トランスジユーサ組立体１３を形成
する為ガラス材料製の筒状支持ベース１４に取付
けて示されている。シリコンチツプ１０は一連の
抵抗要素１５をその表面に拡散形成せしめてお
り、要素１５は、チツプ１０がシリコンチツプ１
０の面１６と１８との間に確立される圧力差に由
り歪みを受ける時常にその抵抗を変化する。抵抗
要素１５は、それらの外部回路（図示なし）への
ホイートストンブリツジ接続を形成する為相互接
続されうるよう抵抗要素の各々に個々に接続され
る電気的導線１７を具備している。
１０が、圧力トランスジユーサ組立体１３を形成
する為ガラス材料製の筒状支持ベース１４に取付
けて示されている。シリコンチツプ１０は一連の
抵抗要素１５をその表面に拡散形成せしめてお
り、要素１５は、チツプ１０がシリコンチツプ１
０の面１６と１８との間に確立される圧力差に由
り歪みを受ける時常にその抵抗を変化する。抵抗
要素１５は、それらの外部回路（図示なし）への
ホイートストンブリツジ接続を形成する為相互接
続されうるよう抵抗要素の各々に個々に接続され
る電気的導線１７を具備している。
筒状ベース１４は、約0.20インチの内径と約
0.40インチの高さを有するよう7740パイレツクス
材料から成形された硼珪酸ガラス筒状ホルダであ
る。この材料は、大半の電子圧力トランスミツタ
の通常作動温度（−40〓〜250〓以上）において
シリコンチツプ１０に匹敵する温度膨脹係数を有
することが見出された。筒状ベース１４の一端
は、エポキシ或いは静電式結着のような公知の接
着剤や結着方式を使用してそこにシリコンチツプ
１０を取付けることにより密封される。筒状ベー
ス１４の反対端はメタライジングされそしてニツ
ケル−鉄ホルダに結合されうる。このホルダは後
に米国特許第4019388号に詳しく記載されるよう
な公知の圧力トランスミツタの金属ハウジングに
容易に取付けられる。
0.40インチの高さを有するよう7740パイレツクス
材料から成形された硼珪酸ガラス筒状ホルダであ
る。この材料は、大半の電子圧力トランスミツタ
の通常作動温度（−40〓〜250〓以上）において
シリコンチツプ１０に匹敵する温度膨脹係数を有
することが見出された。筒状ベース１４の一端
は、エポキシ或いは静電式結着のような公知の接
着剤や結着方式を使用してそこにシリコンチツプ
１０を取付けることにより密封される。筒状ベー
ス１４の反対端はメタライジングされそしてニツ
ケル−鉄ホルダに結合されうる。このホルダは後
に米国特許第4019388号に詳しく記載されるよう
な公知の圧力トランスミツタの金属ハウジングに
容易に取付けられる。
圧力トランスミツタの最適性能を得る為には、
シリコンチツプ１０の拡散抵抗体１５の領域にお
ける帯域がシリコンチツプ１０を横切つての圧力
の適用に伴う応力下で最大限の感応性と抵抗変化
を与えるように比較的薄くそして可撓性であるべ
きことが理解されよう。実際の厚さは測定される
圧力範囲に依存する。一例として、50psiは約
0.006インチの厚さを要し、他方4500psi範囲は約
0.064インチの厚さを必要とする。このように厚
さが薄くなると、シリコンチツプは脆弱化しそし
てシリコンチツプのガラスベース１４への組付け
中、シリコンチツプが破損を受けやすいものとな
る。更に、全体が薄いシリコンチツプ片において
は、チツプ１０をベース１４に取付ける帯域にお
いて、圧力トランスジユーサとしての組立体の動
作中応力が生起され、この応力は計器にクリープ
及び不安定性誤差を生ぜしめる。これを排除する
に望まれることは、チツプ１０のベース１４への
取付け域においてシリコンチツプを相対的に厚く
することである。
シリコンチツプ１０の拡散抵抗体１５の領域にお
ける帯域がシリコンチツプ１０を横切つての圧力
の適用に伴う応力下で最大限の感応性と抵抗変化
を与えるように比較的薄くそして可撓性であるべ
きことが理解されよう。実際の厚さは測定される
圧力範囲に依存する。一例として、50psiは約
0.006インチの厚さを要し、他方4500psi範囲は約
0.064インチの厚さを必要とする。このように厚
さが薄くなると、シリコンチツプは脆弱化しそし
てシリコンチツプのガラスベース１４への組付け
中、シリコンチツプが破損を受けやすいものとな
る。更に、全体が薄いシリコンチツプ片において
は、チツプ１０をベース１４に取付ける帯域にお
いて、圧力トランスジユーサとしての組立体の動
作中応力が生起され、この応力は計器にクリープ
及び不安定性誤差を生ぜしめる。これを排除する
に望まれることは、チツプ１０のベース１４への
取付け域においてシリコンチツプを相対的に厚く
することである。
これら目標は共に、互いに両立しえないものの
ように思われる。しかし、本出願人は、シリコン
チツプをベース１４に接着した後その拡散抵抗体
の領域において所望の厚さまでシリコンチツプを
エツチングすることによつてこの問題が解決され
うることを見出した。これを達成する為に、シリ
コンチツプをガラスベースに密閉接着した組立体
において次のバツクエツチング法が適用される。
ように思われる。しかし、本出願人は、シリコン
チツプをベース１４に接着した後その拡散抵抗体
の領域において所望の厚さまでシリコンチツプを
エツチングすることによつてこの問題が解決され
うることを見出した。これを達成する為に、シリ
コンチツプをガラスベースに密閉接着した組立体
において次のバツクエツチング法が適用される。
さて、第２図を参照すると、シリコン拡散抵抗
形圧力トランスジユーサ組立体をバツクエツチン
グする方法は次の段階から成ることがわかる。
形圧力トランスジユーサ組立体をバツクエツチン
グする方法は次の段階から成ることがわかる。
約0.064インチ厚でありそして実質上矩形状の
トランスジユーサ１０をガラスベース１４にその
開口端を覆うよう取付けて成る圧力トランスジユ
ーサ組立体１３が用意される。ベース１４の他端
は、クロム、銀及び金合金２０でもつてメタライ
ジング化され、この層は〓後のバツクエツチング
に使用されるエツチング液に不浸透性であり従つ
てベースのこの端においての不整な表面の形成を
防止する。これは、ベース１４のこの端が最終的
に圧力測定計器（図示なし）に取付けられそして
ベース１４と計器取付台との間に洩れのないシー
ルを与える滑らかなそして整直な表面を与えるよ
うにする為に必要である。
トランスジユーサ１０をガラスベース１４にその
開口端を覆うよう取付けて成る圧力トランスジユ
ーサ組立体１３が用意される。ベース１４の他端
は、クロム、銀及び金合金２０でもつてメタライ
ジング化され、この層は〓後のバツクエツチング
に使用されるエツチング液に不浸透性であり従つ
てベースのこの端においての不整な表面の形成を
防止する。これは、ベース１４のこの端が最終的
に圧力測定計器（図示なし）に取付けられそして
ベース１４と計器取付台との間に洩れのないシー
ルを与える滑らかなそして整直な表面を与えるよ
うにする為に必要である。
その後、組立体１３は、平坦な表面上にトラン
スジユーサ１０をそこに載せて置かれそしてベー
ス１４の内容積に約0.0125in3の等方性エツチン
グ液２２が充填される。使用しうる等方性エツチ
ング液の特定例は弗化水素酸と硝酸（HF：
HNO3）の混合物である。例えばエツチング液２
２は、49％純弗化水素酸と70％純硝酸の溶液（こ
れは溶液の総容量の％として上記弗化水素酸40％
及び上記硝酸60％）を形成することにより調製さ
れうる。40％弗化水素酸溶液は、50％溶液だと適
正に制御困難な程反応が速くなりすぎ他方30％以
下の溶液だと最適のエツチングを与えるに反応が
遅すぎるから使用された。
スジユーサ１０をそこに載せて置かれそしてベー
ス１４の内容積に約0.0125in3の等方性エツチン
グ液２２が充填される。使用しうる等方性エツチ
ング液の特定例は弗化水素酸と硝酸（HF：
HNO3）の混合物である。例えばエツチング液２
２は、49％純弗化水素酸と70％純硝酸の溶液（こ
れは溶液の総容量の％として上記弗化水素酸40％
及び上記硝酸60％）を形成することにより調製さ
れうる。40％弗化水素酸溶液は、50％溶液だと適
正に制御困難な程反応が速くなりすぎ他方30％以
下の溶液だと最適のエツチングを与えるに反応が
遅すぎるから使用された。
上記40％弗化水素酸−60％硝酸溶液は、トラン
スジユーサ１０のシリコン材料に曝される時、約
２ミル／分の速度でトランスジユーサ材料のエツ
チングをもたらした。対照的に、上記エツチング
液はガラスベース１４には比較的作用を与えず、
そこでのエツチング進行速度は約0.4ミル／分で
あり、これはトランスジユーサにおけるエツチン
グ速度の1/5であつた。上記特定容量の使用され
たエツチング液は約２分のエツチング作用後その
活性を失うことが認められ、従つてエツチング液
２２は所望の厚さまでのエツチングを保証する為
にその消耗前に補充されねばならない。間欠的な
エツチング液２２の補給に代えて、エツチング液
の調量された連続流れが提供しえ、これはエツチ
ング液２２の連続的活性を保証し、液への曝露時
間の管理によつて最終トランスジユーサ厚の一層
精確なそして反復性のある定量化を許容する。
スジユーサ１０のシリコン材料に曝される時、約
２ミル／分の速度でトランスジユーサ材料のエツ
チングをもたらした。対照的に、上記エツチング
液はガラスベース１４には比較的作用を与えず、
そこでのエツチング進行速度は約0.4ミル／分で
あり、これはトランスジユーサにおけるエツチン
グ速度の1/5であつた。上記特定容量の使用され
たエツチング液は約２分のエツチング作用後その
活性を失うことが認められ、従つてエツチング液
２２は所望の厚さまでのエツチングを保証する為
にその消耗前に補充されねばならない。間欠的な
エツチング液２２の補給に代えて、エツチング液
の調量された連続流れが提供しえ、これはエツチ
ング液２２の連続的活性を保証し、液への曝露時
間の管理によつて最終トランスジユーサ厚の一層
精確なそして反復性のある定量化を許容する。
この特定組立体１３は、600psi範囲に対して所
望される厚さである0.025インチの厚さまで好適
にバツクエツチングされたトランスジユーサ１０
を有しえた。更に、トランスジユーサ１０をエツ
チング液２２に追加的に曝しそして0.006インチ
の厚さまで減じ、これは50psi範囲に好適なもの
であつた。
望される厚さである0.025インチの厚さまで好適
にバツクエツチングされたトランスジユーサ１０
を有しえた。更に、トランスジユーサ１０をエツ
チング液２２に追加的に曝しそして0.006インチ
の厚さまで減じ、これは50psi範囲に好適なもの
であつた。
トランスジユーサ１０及びベース１４への連続
的に供送される或いは間欠的に変換されるエツチ
ング液２２の所定の曝露時間（所要の厚さを与え
るべく予備決定されている）が経過すると、組立
体１３はエツチング液２２の流れから取出されそ
して僅かの残留液がそこから空にされそれにより
それ以上のエツチング作用を停止する。ベース１
４の他端におけるメタライジング層２０は表面に
不整部が発生するのを防止して、組立体１３に対
する適正な取付け表面を保証する。エツチング液
２２は、前述したように、ベース１４のガラスを
エツチングするが、それはシリコントランスジユ
ーサ１０に較べて著しく遅い速度においてであ
る。ガラスベース１４のエツチングは、0.2イン
チのベースの出発内径がガラスの遅いエツチング
速度に由りほとんど影響を受けないから考慮せず
ともよい。ベース１４のガラスが強度上必要とさ
れる最小量以下に薄くならないことを保証する為
に、ベース１４は通常3/8インチのオーダの比較
的厚いガラスから作製される。
的に供送される或いは間欠的に変換されるエツチ
ング液２２の所定の曝露時間（所要の厚さを与え
るべく予備決定されている）が経過すると、組立
体１３はエツチング液２２の流れから取出されそ
して僅かの残留液がそこから空にされそれにより
それ以上のエツチング作用を停止する。ベース１
４の他端におけるメタライジング層２０は表面に
不整部が発生するのを防止して、組立体１３に対
する適正な取付け表面を保証する。エツチング液
２２は、前述したように、ベース１４のガラスを
エツチングするが、それはシリコントランスジユ
ーサ１０に較べて著しく遅い速度においてであ
る。ガラスベース１４のエツチングは、0.2イン
チのベースの出発内径がガラスの遅いエツチング
速度に由りほとんど影響を受けないから考慮せず
ともよい。ベース１４のガラスが強度上必要とさ
れる最小量以下に薄くならないことを保証する為
に、ベース１４は通常3/8インチのオーダの比較
的厚いガラスから作製される。
本発明の精神内で多くの改変を為しうることを
銘記されたい。
銘記されたい。
第１図は圧力トランスジユーサ組立体の斜視図
である。第２図ａ，ｂ，ｃ及びｄは第１図の組立
体の作製過程を順次示す一部断面図である。 １３：圧力トランスジユーサ組立体、１４：ベ
ース、１０：シリコンチツプ、１５：拡散抵抗
体、１７：導線、２２：エツチング液、２０：メ
タライジング層。
である。第２図ａ，ｂ，ｃ及びｄは第１図の組立
体の作製過程を順次示す一部断面図である。 １３：圧力トランスジユーサ組立体、１４：ベ
ース、１０：シリコンチツプ、１５：拡散抵抗
体、１７：導線、２２：エツチング液、２０：メ
タライジング層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ シリコン拡散抵抗形圧力トランスジユーサダ
イヤフラムとガラス材料製筒状支持ベースとを備
えそして該ダイヤフラムが拡散抵抗体の域におい
て薄く且つ支持ベースへの取付け域において厚い
ような圧力トランスジユーサ組立体を製造する方
法であつて、 前記シリコン拡散抵抗形圧力トランスジユーサ
ダイヤフラムを前記筒状支持ベースの一端に拡散
抵抗体が支持ベース取付側とは反対側にあるよう
にして結合する段階と、 前記筒状支持ベースの内部で前記ダイヤフラム
上に一定量の活性な等方性エツチング溶液を所定
の期間維持する段階と、 所定期間後エツチング溶液を除去する段階と を包含することを特徴とする圧力トランスジユー
サ組立体を製造する方法。 ２ エツチング溶液が弗化水素酸と硝酸との溶液
である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 溶液が40容積％の49％純弗化水素酸溶液と60
容積％の70％純硝酸溶液とを含む特許請求の範囲
第２項記載の方法。 ４ シリコン拡散抵抗形圧力トランスジユーサダ
イヤフラムとガラス材料製筒状支持ベースとを備
えそして該ダイヤフラムが拡散抵抗体の域におい
て薄く且つ支持ベースへの取付け域において厚い
ような圧力トランスジユーサ組立体を製造する方
法であつて、 前記シリコン拡散抵抗形圧力トランスジユーサ
ダイヤフラムを前記筒状支持ベースの一端に拡散
抵抗体が支持ベース取付側とは反対側にあるよう
にして結合する段階と、 前記筒状支持ベースの前記ダイヤフラムとは反
対の端面をメタライジング処理する段階と、 前記筒状支持ベースの内部で前記ダイヤフラム
上に一定量の活性な等方性エツチング溶液を所定
の期間維持する段階と、 所定期間後シリコン拡散抵抗形圧力トランスジ
ユーサからエツチング溶液を除去する段階と を包含することを特徴とする圧力トランスジユー
サ組立体を製造する方法。 ５ メタライジングがクロム−銀−金合金でもつ
て施される特許請求の範囲第４項記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/045,499 US4222815A (en) | 1979-06-04 | 1979-06-04 | Isotropic etching of silicon strain gages |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55166969A JPS55166969A (en) | 1980-12-26 |
| JPS621272B2 true JPS621272B2 (ja) | 1987-01-12 |
Family
ID=21938239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7283580A Granted JPS55166969A (en) | 1979-06-04 | 1980-06-02 | Nonnselection etching for silicon strain gauge |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4222815A (ja) |
| JP (1) | JPS55166969A (ja) |
| AU (1) | AU531055B2 (ja) |
| CA (1) | CA1126631A (ja) |
| IT (1) | IT1131610B (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4752505A (en) * | 1987-01-13 | 1988-06-21 | Hewlett-Packard Company | Pre-metal deposition cleaning for bipolar semiconductors |
| GR872040B (en) * | 1987-01-30 | 1988-04-05 | Hughes Aircraft Co | Methods for removing stringers appearing in plated through holes in copper containing multi layer printed wiring boards |
| US5095401A (en) * | 1989-01-13 | 1992-03-10 | Kopin Corporation | SOI diaphragm sensor |
| US5177661A (en) * | 1989-01-13 | 1993-01-05 | Kopin Corporation | SOI diaphgram sensor |
| US5490034A (en) * | 1989-01-13 | 1996-02-06 | Kopin Corporation | SOI actuators and microsensors |
| US5478266A (en) * | 1993-04-12 | 1995-12-26 | Charged Injection Corporation | Beam window devices and methods of making same |
| US5391958A (en) * | 1993-04-12 | 1995-02-21 | Charged Injection Corporation | Electron beam window devices and methods of making same |
| US7204162B2 (en) * | 2004-11-23 | 2007-04-17 | Delphi Technologies, Inc. | Capacitive strain gauge |
| WO2018229581A1 (en) * | 2017-06-11 | 2018-12-20 | Kenzen Ag | Chip-based multi-channel electrochemical transducer and method of use thereof |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3677848A (en) * | 1970-07-15 | 1972-07-18 | Rca Corp | Method and material for etching semiconductor bodies |
| US3701705A (en) * | 1971-06-07 | 1972-10-31 | Western Electric Co | Fluidic masking apparatus for etching |
| US3743842A (en) * | 1972-01-14 | 1973-07-03 | Massachusetts Inst Technology | Soft x-ray lithographic apparatus and process |
| US4025942A (en) * | 1974-03-18 | 1977-05-24 | Kulite Semiconductor Products, Inc. | Low pressure transducers employing large silicon diaphragms having non-critical electrical properties |
| US4019388A (en) * | 1976-03-11 | 1977-04-26 | Bailey Meter Company | Glass to metal seal |
| US4170512A (en) * | 1977-05-26 | 1979-10-09 | Massachusetts Institute Of Technology | Method of manufacture of a soft-X-ray mask |
-
1979
- 1979-06-04 US US06/045,499 patent/US4222815A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-05-08 AU AU58201/80A patent/AU531055B2/en not_active Ceased
- 1980-05-15 IT IT22092/80A patent/IT1131610B/it active
- 1980-06-02 CA CA353,174A patent/CA1126631A/en not_active Expired
- 1980-06-02 JP JP7283580A patent/JPS55166969A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1131610B (it) | 1986-06-25 |
| CA1126631A (en) | 1982-06-29 |
| AU531055B2 (en) | 1983-08-11 |
| US4222815A (en) | 1980-09-16 |
| JPS55166969A (en) | 1980-12-26 |
| IT8022092A0 (it) | 1980-05-15 |
| AU5820180A (en) | 1980-12-11 |
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