RU192006U1 - Микроэлектромеханическое устройство - Google Patents
Микроэлектромеханическое устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU192006U1 RU192006U1 RU2019116077U RU2019116077U RU192006U1 RU 192006 U1 RU192006 U1 RU 192006U1 RU 2019116077 U RU2019116077 U RU 2019116077U RU 2019116077 U RU2019116077 U RU 2019116077U RU 192006 U1 RU192006 U1 RU 192006U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- getter
- gas
- glass
- gas absorption
- magnetron sputtering
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J17/00—Gas-filled discharge tubes with solid cathode
- H01J17/02—Details
- H01J17/22—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the tube
- H01J17/24—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering
Landscapes
- Micromachines (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к вакуумной технике и представляет собой микроэлектромеханическое устройство. Газопоглощающая структура, сформированная на внутренней стороне крышки устройства, представляет собой слой активного сплава TiVс развитой поверхностью, нанесенный магнетронным распылением. Структура обладает высоким значением эффективной поверхности и сорбционной емкости за счет применения сплава TiVи реализации процесса магнетронного распыления, обеспечивающего создание гранулированной структуры с развитой поверхностью. МЭМС устройства прикрепляются к основанию корпуса с помощью стеклянного припоя.
Description
Полезная модель может быть применена при производстве устройств, для функционирования которых требуется создание и поддержание вакуума или контролируемой газовой среды внутри рабочего объема, и использована в полупроводниковых приборах и микроэлектромеханических системах с подвижными элементами.
Газопоглощающая структура обладает высокоразвитой поверхностью, что обеспечивает ей, во-первых, высокую сорбционную способность и, во-вторых, эффективность применения в миниатюрных устройствах с ограниченным рабочим объемом, например, микроэлектромеханических системах.
Известна газопоглощающая структура, в которой пористость структуры обеспечивается применением в качестве основы пористого материала, на его поверхность наносится слой газопоглощающего металла или сплава металлов, например, Ti, Zr, V, Fe, Cr /1/. Применение пористой основы обеспечивает развитую поверхность газопоглотителя, в качестве пористой основы предлагается использовать цеолиты, древесный уголь, прессованные порошки металлов или оксидов металлов. Применение двух материалов для создания газопоглощающей структуры обеспечивает, кроме высокой пористости, также взаимодействие газопоглощающей структуры с разными типами газов.
Недостатками газопоглощающей структуры являются: сложность ее применения в миниатюрных устройствах, например, микроэлектромеханических системах; затруднительно нанесение газопоглощающих металлов на поверхность пор газопоглощающей основы; цеолиты или древесный уголь, как газопоглотители, обеспечивают, в основном, обратимое поглощение газов, что не гарантирует поддержание вакуума и стабильности работы приборов.
Известно устройство, загерметизированные с помощью газопоглощающей пленки на основе Ti и Zr, изготавливаемая прессованием порошков газопоглощающих металлов с органическими компонентами или без них, органические компоненты удаляются при последующей термической обработке, электрофорезе или трафаретной печати. Устройство монтируется на корпус с помощью припоя /2/.
Также известно устройство газопоглощающая структура основана на Ti Sr. Сам датчик МЭМС присоединяется к основанию корпуса посредством адгезивного слоя из серебра или золота /3/.
Недостатками газопоглощающей структуры являются: высокие температуры технологического процесса спекания порошков; сложность монтажа в миниатюрные изделия, например, микроэлектромеханические системы; эффективная поверхность структуры ограничена из-за относительно больших размеров частиц - 20-100 мкм, а использование порошков с меньшим диаметром частиц проблематично.
Задача полезной модели - создание устройства с высоким значением вакуума внутри корпуса.
Микромеханическое устройство представлено на фиг. 1, где: 1 - основание устройства; 2 - крышка корпуса, 3 - газопоглощающая структура, 4 - МЭМС датчик, 5 - стеклянный припой.
Результаты исследований газопоглощающей структуры методом сканирующей электронной микроскопии представлены на фиг. 2 (вид сбоку), фиг. 3 (вид сверху).
Полезная модель позволяет проводить герметизацию микромеханических датчиков с более высоким значением вакуума по сравнению с прототипом. Высокое значение вакуума достигается за счет использования технологических режимов при реализации процесса магнетронного распыления, позволяющих добиваться создания гранулированной структуры с высоким значением эффективной поверхности и сорбционной емкости, а также за счет использования стеклянного припоя ввиду его минимальной десорбции.
Полезная модель имеет также ряд других преимуществ по сравнению с прототипом. Во-первых, при изготовлении газопоглощающих структур спеканием используются порошки с диаметром частиц 20-100 мкм, в результате чего прессованная газопоглощающая структура обладает меньшей пористостью, чем предлагаемая нами газопоглощающая структура. Наноструктурирование обеспечивает получение гранулированной структуры с размером гранул 10-50 нм, что, в свою очередь, обеспечивает высокое значение эффективной поверхности. Во-вторых, при изготовлении газопоглощающих структур спеканием используются высокие температуры, от 800 до 1200°С. Максимальная же температура, используемая при изготовлении предлагаемой нами нанокомпозитной газопоглощающей структуры, составляет 300°С. В-третьих, затруднительно использование газопоглощающих структур, изготавливаемых методами порошковой металлургии, в миниатюрных изделиях, например, микроэлектромеханических системах: проблематичен монтаж таких структур внутрь миниатюрного объема из-за относительно больших размеров; сложность обработки подобных структур технологиями микросистемной техники; осыпание микрочастиц прессованных газопоглощающих структур приводит к нарушениям функционирования микроэлектромеханических систем. Для решения проблемы осыпания частиц в прототипе используется напыление металлической пленки, которая предотвращает осыпание. Однако подобное техническое решение не снимает полностью проблему осыпания, так как защитный слой может нарушаться при механообработке структуры, например, перед ее монтажом в корпус. Предлагаемая нами полезная модель полностью свободна от описанных недостатков: технология получения газопоглощающей структуры исключает образование и осыпание микрочастиц; газопоглощающая структура может быть легко встраиваема внутрь миниатюрных объемов, так как могут применяться отработанные в микросистемной технике технологии сборки; получение требуемых конфигураций газопоглощающей структуры может осуществляться стандартными технологиями микрообработки.
Формирование предложенной газопоглощающей структуры производится магнетронным распылением, позволяющим наносить многокомпонентные, а также гранулированные пленки, обеспечивая возможность получения пленок с развитой поверхностью. Газопоглощающие пленки состава Ti1-xVx получаются распылением составной мишени планарного типа на основе титана и ванадия. Требуемый состав газопоглощающих пленок в процессе напыления достигается заданным отношением площадей зон распыления титана и ванадия на составной мишени, что предварительно определяется с помощью моделирования процесса распыления.
Развитая поверхность газопоглощающей структуры обеспечивает повышенную диффузию газов вглубь материала, состав пленок обеспечивает их химическую активность, в результате газопоглощающая структура обладает высокой сорбционной емкостью.
Для практической реализации полезной модели используются следующие технологические процессы. Распыление мишени проводится при давлении аргона 10-3 мм рт.ст. Плотность ионного тока варьируется в интервале 10-30 мА/см2, при напряжении магнетрона 350-500 В. Контроль температуры магнетрона осуществляется хромель-алюмелевыми термопарами. Пленки осаждаются на внутреннюю поверхность крышки корпуса. Предварительный разогрев подложек перед процессом распыления проводится с применением галогенных ламп до температуры 150°С. В процессе осаждения геттерных пленок подложки нагреваются до температуры не выше 200°С. Пайка стеклом сводится к нанесению суспензии (пасты) стеклянного порошка в деионизованной воде на очищенную поверхность, сжатию соединенных деталей в приспособлении-кассете, сушке и последующему оплавлению в печи в контролируемой атмосфере.
Использование относительно тугоплавких стекол практически исключает возможность припайки кристаллов стеклом на подложках гибридных пленочных микросхем и микросборок. Пайку стеклом в основном применяют для крепления керамических, поликоровых и ситалловых подложек. Наилучшая адгезия стекла и, следовательно, прочность соединения обеспечиваются с материалами, представляющими собой смеси окислов (ситалл, поликор, керамика 22ХС), или с металлами, имеющими на поверхности прочный слой окисла.
Технология пайки стеклом сводится к нанесению суспензии (пасты) стеклянного порошка в деионизованной воде на очищенную поверхность, сжатию соединенных деталей в приспособлении-кассете, сушке и последующему оплавлению в печи в контролируемой атмосфере.
Таким образом, реализация полезной модели обеспечивает более высокое значение вакуума по сравнению с прототипом.
Источники информации:
1. Патент США №2007205720;
2. Патент Кореи №20070024590;
3. Патент Кореи №101529543 - Прототип.
Claims (1)
- Микроэлектромеханическое устройство, включающее крышку корпуса МЭМС датчика с газопоглощающей структурой на основе титана, отличающееся тем, что МЭМС датчик прикреплен к основанию устройства стеклянным припоем.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116077U RU192006U1 (ru) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | Микроэлектромеханическое устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116077U RU192006U1 (ru) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | Микроэлектромеханическое устройство |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU192006U1 true RU192006U1 (ru) | 2019-08-30 |
Family
ID=67852128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019116077U RU192006U1 (ru) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | Микроэлектромеханическое устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU192006U1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070205720A1 (en) * | 2005-11-23 | 2007-09-06 | Integrated Sensing Systems, Inc. | Getter device |
KR101529543B1 (ko) * | 2013-10-30 | 2015-06-17 | 한국과학기술원 | 멤즈 소자의 진공 패키징 방법 |
RU2633675C2 (ru) * | 2012-05-09 | 2017-10-16 | Зе Боинг Компани | Корпусирование фотонно-кристаллических датчиков, предназначенных для экстремальных условий |
-
2019
- 2019-05-24 RU RU2019116077U patent/RU192006U1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070205720A1 (en) * | 2005-11-23 | 2007-09-06 | Integrated Sensing Systems, Inc. | Getter device |
RU2633675C2 (ru) * | 2012-05-09 | 2017-10-16 | Зе Боинг Компани | Корпусирование фотонно-кристаллических датчиков, предназначенных для экстремальных условий |
KR101529543B1 (ko) * | 2013-10-30 | 2015-06-17 | 한국과학기술원 | 멤즈 소자의 진공 패키징 방법 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4065440B2 (ja) | 非蒸発型ゲッター材料の多層堆積物 | |
CN1318642C (zh) | 降低颗粒物损失的多孔吸气剂器件及其制备方法 | |
US7789949B2 (en) | Getter device | |
US6923625B2 (en) | Method of forming a reactive material and article formed thereby | |
JP2005510041A5 (ru) | ||
ITMI961533A1 (it) | Metodo per la produzione di strati sottili supportati di materiale getter non-evaporabile e dispositivi getter cosi' prodotti | |
CN108249386B (zh) | 激活温度可控的非蒸散型薄膜吸气剂及其应用 | |
JP5701773B2 (ja) | 微小表面構造の形成方法および微小電気機械部材の製造方法、微小表面構造、ならびに当該構造を有する微小電気機械部材 | |
RU98107658A (ru) | Способ изготовления тонких слоев неиспаряющихся газопоглощающих материалов на подложке и газопоглотительное устройство | |
Xu et al. | ZrCoCe getter films for MEMS vacuum packaging | |
JP6122666B2 (ja) | ホッパー及び溶射装置 | |
RU192006U1 (ru) | Микроэлектромеханическое устройство | |
JP3469001B2 (ja) | 加圧焼結による支持体の上での電子的構成部材の固定法 | |
JPS62177165A (ja) | 熱電発電装置用の電極複合体及びその製造方法 | |
KR20230006453A (ko) | 마이크로 전자기계 시스템 및 그 제조 방법 | |
JP5178604B2 (ja) | ガス吸着素子形成体、ガス吸着素子の実装方法および真空用パッケージ | |
JPS63182283A (ja) | ゲッター装置製造方法 | |
A Chuntonov et al. | Getter films for small vacuum chambers | |
RU128394U1 (ru) | Газопоглощающая структура | |
US11524271B2 (en) | Thin film getter and manufacturing method therefor | |
JP2004175588A (ja) | 酸化チタンナノチューブ成形体の製造方法 | |
CN101395095A (zh) | 在玻璃元件上形成吸气材料层的方法 | |
RU2439739C1 (ru) | Нанокомпозитная газопоглощающая структура | |
JP6219574B2 (ja) | 電子装置および電子装置の製造方法 | |
KR102042894B1 (ko) | 박막 게터, 및 그 제조 방법 |