RU2423678C1 - Method of making thin-film pressure sensor - Google Patents
Method of making thin-film pressure sensor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2423678C1 RU2423678C1 RU2010103243/28A RU2010103243A RU2423678C1 RU 2423678 C1 RU2423678 C1 RU 2423678C1 RU 2010103243/28 A RU2010103243/28 A RU 2010103243/28A RU 2010103243 A RU2010103243 A RU 2010103243A RU 2423678 C1 RU2423678 C1 RU 2423678C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contact pads
- strain
- membrane
- elements
- areas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pressure Sensors (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам, предназначенным для использования в различных областях науки и техники, связанных с измерением давления в условиях воздействия нестационарных температур и повышенных виброускорений.The present invention relates to measuring equipment, in particular to sensors intended for use in various fields of science and technology related to measuring pressure under conditions of unsteady temperatures and increased vibration accelerations.
Известен способ изготовления тонкопленочного датчика давления, предназначенного для измерения давления в условиях воздействия нестационарных температур и повышенных виброускорений, заключающийся в полировании поверхности мембраны, нанесении на нее диэлектрика, формировании на нем тензочувствительной схемы, присоединении контактной колодки к упругому элементу и присоединении контактов колодки к контактным площадкам тензочувствительной схемы, в котором перед нанесением диэлектрика изготавливают диэлектрическую втулку непосредственно в выемке упругого элемента, полируют поверхность мембраны одновременно с полировкой торца втулки, после чего наносят диэлектрик на мембрану упругого элемента и торец втулки и формируют тензосхему на диэлектрике мембраны и втулки, при этом перед присоединением колодки к упругому элементу выполняют часть контактов, расположенных между колодкой и упругим элементом, длиной, превышающей необходимую, располагают контакты колодки по краям диэлектрической втулки, надвигают колодку на упругий элемент, закрепляют ее на упругом элементе, прикрепляют контакты колодки к контактным площадкам тензосхемы и удаляют излишки контактов [1].A known method of manufacturing a thin-film pressure sensor designed to measure pressure under the influence of unsteady temperatures and increased vibration accelerations, which consists in polishing the surface of the membrane, applying a dielectric to it, forming a strain-sensitive circuit on it, attaching a contact block to an elastic element and attaching contact pads to contact pads a strain-sensitive circuit in which a dielectric bushing is directly made before applying a dielectric almost in the recess of the elastic element, the surface of the membrane is polished simultaneously with polishing of the end face of the sleeve, after which a dielectric is applied to the membrane of the elastic element and the end face of the sleeve and a tensor circuit is formed on the dielectric of the membrane and sleeve, while some of the contacts located between the shoe are made before connecting the pads to the elastic element and an elastic element, a length exceeding the necessary, have the pads on the edges of the dielectric sleeve, push the block over the elastic element, fix it on the elastic element, attach the contacts of the pads to the contact pads of the strain circuit and remove excess contacts [1].
Недостатком известного способа изготовления является сравнительно большая погрешность измерения давления в условиях воздействия нестационарных температур и повышенных виброускорений вследствие различной формы окружных и радиальных тензорезисторов, включенных в противоположные плечи мостовой измерительной схемы. Это связано с тем, что различная форма тензорезисторов приводит к разному изменению сопротивления этих тензорезисторов в процессе изменения температуры от воздействия нестационарных температур и повышенных виброускорений.A disadvantage of the known manufacturing method is the relatively large error in measuring pressure under the influence of unsteady temperatures and increased vibration accelerations due to the different forms of circumferential and radial strain gauges included in the opposite arms of the bridge measuring circuit. This is due to the fact that the different shape of the strain gauges leads to different changes in the resistance of these strain gauges in the process of changing the temperature from the effects of unsteady temperatures and increased vibration accelerations.
Известен способ изготовления тонкопленочного датчика давления, предназначенного для измерения давления в условиях воздействия нестационарных температур и повышенных виброускорений, выбранный в качестве прототипа, заключающийся в изготовлении мембраны с периферийным основанием в виде оболочки вращения, полировании поверхности мембраны, формировании на ней диэлектрической пленки и тензоэлементов с низкоомными перемычками и контактными площадками между ними и снятии остаточных напряжений в материале мембраны [2].A known method of manufacturing a thin-film pressure sensor designed to measure pressure under conditions of unsteady temperatures and increased vibration acceleration, selected as a prototype, which consists in the manufacture of a membrane with a peripheral base in the form of a shell of revolution, polishing the surface of the membrane, forming on it a dielectric film and strain cells with low resistance jumpers and pads between them and relieving residual stresses in the membrane material [2].
Недостатком известного способа изготовления является большая погрешность измерения давления в условиях воздействия нестационарных температур и повышенных виброускорений вследствие различной конфигурации и размеров окружных и радиальных тензоэлементов. Кроме того, различные конфигурации и размеры тензоэлементов приводят к разным характерам изменений температурных и временных характеристик тензоэлементов, что приводит к уменьшению стабильности, ресурса и срока сохраняемости датчика.A disadvantage of the known manufacturing method is the large error in measuring pressure under the influence of unsteady temperatures and increased vibration accelerations due to the different configuration and sizes of the circumferential and radial strain elements. In addition, the various configurations and sizes of the strain elements lead to different types of changes in the temperature and time characteristics of the strain elements, which leads to a decrease in the stability, resource and shelf life of the sensor.
Целью предлагаемого изобретения является уменьшение погрешности измерения в условиях воздействия нестационарной температуры и повышенных виброускорений, а также повышение технологичности, стабильности, ресурса и срока сохраняемости и датчиков за счет уменьшения различия конфигураций и размеров тензоэлементов, уменьшения влияния несовмещения тензочувствительного и низкоомного слоев, а также оптимизации режимов стабилизации мембраны.The aim of the invention is to reduce the measurement error under the influence of unsteady temperature and increased vibration acceleration, as well as to increase manufacturability, stability, resource and shelf life and sensors by reducing the difference in configurations and sizes of strain elements, reducing the effect of misregistration of strain-sensitive and low-resistance layers, as well as optimizing modes membrane stabilization.
Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления тонкопленочного датчика давления, заключающемся в изготовлении мембраны с периферийным основанием в виде оболочки вращения, полировании поверхности мембраны, формировании на ней диэлектрической пленки и тензоэлементов с низкоомными перемычками и контактными площадками между ними и снятии остаточных напряжений в материале мембраны, согласно изобретению формирование тензоэлементов проводят с использованием шаблона тензочувствительного слоя, имеющего конфигурацию тензоэлементов в зонах, совмещаемых с низкоомными перемычками и контактными площадками, в виде полос, включающих изображения тензоэлементов и их продолжения в два противоположных направленния, а в зонах совмещаемых с контактными площадками - частично совпадающую с конфигурацией контактных площадок и удаленных от полос участков, причем длину полос и расстояние от полос до удаленных участков выбирают соответственно из соотношенийThis goal is achieved by the fact that in the method of manufacturing a thin-film pressure sensor, which consists in manufacturing a membrane with a peripheral base in the form of a shell of revolution, polishing the surface of the membrane, forming a dielectric film on it and strain elements with low resistance jumpers and contact pads between them and relieving residual stresses in the material membranes according to the invention, the formation of strain elements is carried out using a template of the strain-sensitive layer having the configuration of the tenso elements in zones combined with low-resistance jumpers and contact pads, in the form of strips that include images of tensile elements and their continuation in two opposite directions, and in zones combined with contact pads - partially coinciding with the configuration of contact pads and sections remote from the strips, with the length of the strips and the distance from the strips to the remote areas is selected, respectively, from the ratios
L=a+2S+T1, M=S+T2,L = a + 2S + T 1 , M = S + T 2 ,
где а - размер тензоэлемента;where a is the size of the strain gauge;
S - максимально допустимое отклонение по несовмещению тензочувствительного и низкоомного слоев;S is the maximum allowable deviation for the incompatibility of the strain-sensitive and low-resistance layers;
T1, Т2 - технологический запас, зависящий от характеристик оборудования, материалов, технологии и местоположения элемента топологии,T 1 , T 2 - technological stock, depending on the characteristics of equipment, materials, technology and the location of the topology element,
присоединяют выводные проводники к контактным площадкам в областях удаленных от полос участков и снимают остаточные напряжения в материале мембраны циклическим одновременным воздействием максимально допустимого измеряемого давления, минимально допустимой пониженной температуры и максимально допустимого напряжения питания, а затем максимально допустимого измеряемого давления, максимально допустимой повышенной температуры и напряжения питания, превышающего максимально допустимое значение в 1,5-7 раз.connect the lead conductors to the contact pads in areas remote from the strip sections and relieve residual stresses in the membrane material by cyclic simultaneous exposure to the maximum allowable measured pressure, the minimum allowable reduced temperature and the maximum allowable supply voltage, and then the maximum allowable measured pressure, maximum allowable elevated temperature and voltage power exceeding the maximum permissible value of 1.5-7 times.
На фиг.1 изображен общий вид тонкопленочного датчика давления, изготавливаемого в соответствии с предлагаемым способом, на фиг.2 - шаблон перемычек и контактных площадок, на фиг.3 - шаблон тензочувствительного слоя, на фиг.4 - традиционно применяемый шаблон тензочувствительного слоя, на фиг.5 - гетерогенная структура с низкоомными перемычками, контактными площадками и тензоэлементами. На фиг.6-11 иллюстрируется механизм уменьшения влияния несовмещения слоев.In Fig.1 shows a General view of a thin-film pressure sensor manufactured in accordance with the proposed method, Fig.2 is a template of jumpers and pads, Fig.3 is a pattern of a strain-sensitive layer, Fig.4 is a traditionally used pattern of a strain-sensitive layer, 5 is a heterogeneous structure with low-resistance jumpers, pads and strain elements. 6-11, a mechanism for reducing the effect of layer misregistration is illustrated.
Заявляемый способ реализуется следующим образом. Изготавливают из сплава 36НКВХБТЮ мембрану 1 с периферийным основанием 2 в виде оболочки вращения (на фиг.1) методами лезвийной обработки с применением на последних стадиях электроэрозионной обработки. Полируют поверхность мембраны с использованием электрохимикомеханической доводки и полировки или алмазной доводки и полировки. Методами тонкопленочной технологии на планарной поверхности мембраны последовательно наносят сплошными слоями диэлектрическую пленку в виде структуры SiO-SiO2 с подслоем хрома, тензочувствительную пленку из сплава Х20Н75Ю. При формировании перемычек и контактных площадок методом фотолитографии низкомную пленку из золота Зл 999, 9 толщиной 1…1,4 мкм, с подслоем ванадия наносят сплошным слоем на тензочувствительную пленку из сплава Х20Н75Ю. Формируют перемычки 1 и контактные площадки 2 методом фотолитографии с использованием шаблона перемычек и контактных площадок, изображенного на фиг.2. Формирование перемычек и контактных площадок возможно проводить масочным методом. В этом случае низкомная пленка сплошным слоем не наносится, а напыляется через маску, выполненную в соответствии с шаблоном, изображенном на фиг.2.The inventive method is implemented as follows. A
Формирование тензоэлементов проводят методом фотолитографии с использованием ионно-химического травления в среде аргона и изображенного на фиг.3 шаблона тензочувствительного слоя, имеющего конфигурацию тензоэлементов в зонах, совмещаемых с низкоомными перемычками и контактными площадками, в виде полос 1, включающих изображения тензоэлементов и их продолжения в два противоположных направленния, а в зонах совмещаемых с контактными площадками частично совпадающую с конфигурацией контактных площадок и удаленных от полос участков, причем длину полос выбирают по заявляемому соотношению. Причем, чем точнее используемое оборудование, чем качественнее применяемые материалы, чем совершеннее технология, тем меньше может быть технологический запас. Местоположение элемента топологии в зонах, совмещаемых с контактными площадками, также позволяет уменьшить величину технологического запаса.The formation of the strain elements is carried out by the method of photolithography using ion-chemical etching in argon and the strain gauge layer pattern shown in Fig. 3 having the configuration of the strain elements in zones combined with low-resistance jumpers and contact pads, in the form of
Например, при размере тензоэлемента а, равном 140 мкм, и максимально допустимом отклонении по несовмещению тензочувствительного и низкоомного слоев S, равном 30 мкм, технологическом запасе Т1, равном 50 мкм, длина полос 1 равна 250 мкм. При технологическом запасе Т2, равном 30 мкм, расстояние от полос 1 до удаленных участков 2 на шаблоне выполняют равным 60 мкм. Для сравнения на фиг.4 изображен традиционно применяемый шаблон тензочувствительного слоя, конфигурация которого повторяет суммарную конфигурацию тензоэлементов с низкоомными перемычками и контактными площадками. В результате использования заявляемого шаблона получают необходимую гетерогенную структуру X20H75Ю-V-Au с низкоомными перемычками 1 и контактными площадками 2, соединяющими тангенциальные 3 и радиальные 4 тензоэлементы, изображенную на фиг.5. Устанавливают контактную колодку 3, как показано на фиг.1. Присоединяют выводные проводники 4 к контактным площадкам в областях удаленных от полос участков при помощи односторонней контактной сварки сдвоенным электродом.For example, with the size of the strain gauge a equal to 140 μm and the maximum allowable deviation for the non-combination of the strain-sensitive and low-resistance layers S equal to 30 μm, the technological stock T 1 equal to 50 μm, the length of the
Снимают остаточные напряжения в материале мембраны циклическим одновременным воздействием сначала максимально допустимого измеряемого давления, минимально допустимой пониженной температуры и максимально допустимого напряжения питания, а затем максимально допустимого измеряемого давления, максимально допустимой повышенной температуры и напряжения питания, превышающего максимально допустимое значение в 1,5-7 раз.The residual stresses in the membrane material are removed by cyclic simultaneous exposure first of the maximum allowable measured pressure, the minimum allowable reduced temperature and the maximum allowable supply voltage, and then the maximum allowable measured pressure, the maximum allowable elevated temperature and the supply voltage exceeding the maximum allowable value of 1.5-7 time.
Например, при максимально допустимом значении измеряемого давления, равном 90 МПа, воздействуют давлением 90 МПа, при минимально допустимой пониженной температуре, равной минус 196°С, воздействуют температурой минус 196°, при максимально допустимом напряжении питания, равном 7 В, воздействуют напряжения питания 7 В. Затем воздействуют давлением 90 МПа, при предельно допустимом значении повышенной температуры, равном 100°С, воздействуют температурой 100°С, при максимально допустимом значении напряжения питания, равном 7 В, воздействуют напряжением питания 35 В. Герметизируют конструкцию при помощи гермокорпуса 5 и ниппеля 6 (см. фиг.1), завершая тем самым процесс изготовление датчика.For example, at the maximum permissible value of the measured pressure equal to 90 MPa, they are exposed to a pressure of 90 MPa, at the minimum permissible lowered temperature equal to minus 196 ° С, they are affected by a temperature of minus 196 °, and at the maximum permissible supply voltage equal to 7 V, the supply voltage 7 C. Then they are exposed to a pressure of 90 MPa, at the maximum permissible value of the elevated temperature equal to 100 ° C, they are exposed to a temperature of 100 ° C, at the maximum permissible value of the supply voltage equal to 7 V, the voltage m of power 35 V. Seal the structure using a pressure vessel 5 and a nipple 6 (see figure 1), thereby completing the manufacturing process of the sensor.
Формирование тензоэлементов проводят с использованием шаблона тензочувствительного слоя, имеющего конфигурацию тензоэлементов в зонах, совмещаемых с низкоомными перемычками и контактными площадками, в виде полос, включающих изображения тензоэлементов и их продолжения в два противоположных направленния, а в зонах, совмещаемых с контактными площадками, - частично совпадающую с конфигурацией контактных площадок и удаленных от полос участков, причем длину полос и расстояние от полос до удаленных участков выбирают из заявляемых соотношений, для уменьшения влияния несовмещения тензочувствительного и низкоомного слоев и получения одинаковых по форме и размерам тензоэлементов.The formation of the strain elements is carried out using the template of the strain-sensitive layer having the configuration of the strain elements in areas compatible with low-resistance jumpers and contact pads, in the form of strips including images of the strain elements and their continuation in two opposite directions, and in the areas aligned with the contact areas, partially coinciding with the configuration of the contact pads and sections remote from the strips, the length of the strips and the distance from the strips to the remote sections being chosen from the claimed ratio to reduce the effect of the incompatibility of the strain-sensitive and low-resistance layers and to obtain the same in shape and size of the strain elements.
Механизм уменьшения влияния несовмещения слоев иллюстрируется фиг.6-11. На фиг.6, 8, 10 изображены результаты совмещения по предлагаемому способу с использованием шаблонов, изображенных на фиг.2 и 3. Причем на фиг.8, 10 изображены в увеличенном масштабе соответственно фрагменты радиальных тангенциальных тензоэлементов. На фиг.7, 9, 11 изображены результаты совмещения по известному способу с использованием шаблонов, изображенных на фиг.2 и 4. Причем на фиг.9, 11 изображены в увеличенном масштабе соответственно фрагменты радиальных тангенциальных тензоэлементов.The mechanism for reducing the effect of layer mismatch is illustrated in FIGS. 6-11. Figures 6, 8, 10 show the results of combining according to the proposed method using the templates shown in figures 2 and 3. Moreover, Figs. 8, 10 show, on an enlarged scale, respectively fragments of radial tangential strain elements. Figures 7, 9, 11 show the results of combining according to the known method using the patterns shown in figures 2 and 4. Moreover, figures 9, 11 show, on an enlarged scale, respectively, fragments of radial tangential strain elements.
Сравнение фиг.6, 8, 10 с фиг.7, 9, 11 показывает, что при изготовлении в соответствии с заявляемым способом несовмещение тензочувствительного и низкоомного слоев (при условии, если это несовмещение не превышает определенных значений) не влияет на конфигурацию и размеры радиальных (см. фиг.8) и тангенциальных (см. фиг.10) тензоэлементов, форма которых является квадратной. Поэтому даже при различной ориентации радиальных и тангенциальных тензоэлементов относительно градиента нестационарных температур, вызванных в том числе виброускорениями, и деформации от измеряемого давления реакции этих тензоэлементов на вышеуказанные воздействия будут близки, которые вследствие включения тензорезисторов в мостовую схему взаимно компенсируются.A comparison of FIGS. 6, 8, 10 with FIGS. 7, 9, 11 shows that in the manufacture according to the claimed method, the non-combination of the strain-sensitive and low-resistance layers (provided that this non-combination does not exceed certain values) does not affect the configuration and dimensions of the radial (see Fig. 8) and tangential (see Fig. 10) strain elements, the shape of which is square. Therefore, even with different orientations of the radial and tangential strain gauges with respect to the gradient of unsteady temperatures caused, among other things, by vibration accelerations, and deformation from the measured pressure, the reactions of these strain gauges to the above effects will be close, which due to the inclusion of strain gauges in the bridge circuit are mutually compensated.
Таким образом, одинаковые размеры и конфигурация радиальных и тангенциальных тензоэлементов в соответствии с заявляемым решением приводят к уменьшению погрешности измерения в условиях воздействия нестационарной температуры и повышенных виброускорений, а также повышению стабильности, ресурса и срока сохраняемости датчиков. Кроме того, за счет уменьшения влияния несовмещения тензочувствительного и низкоомного слоев также повышается технологичность изготовления датчика.Thus, the same size and configuration of radial and tangential strain elements in accordance with the claimed solution leads to a decrease in measurement error under the influence of unsteady temperature and increased vibration acceleration, as well as increased stability, life and shelf life of the sensors. In addition, by reducing the effect of the non-combination of the strain-sensitive and low-resistance layers, the manufacturability of the sensor is also increased.
В то же время при изготовлении в соответствии с известным способом несовмещение тензочувствительного и низкоомного слоев влияет на конфигурацию и размеры радиальных (см. фиг.9) и тангенциальных (см. фиг.11) тензоэлементов, и их форма значительно отличается от квадратной. Учитывая различную ориентацию радиальных и тангенциальных тензоэлементов относительно градиента нестационарных температур, вызванных в том числе виброускорениями, и деформаций от измеряемого давления в этом случае сопротивления вышеуказанных тензоэлементов будут меняться по разному. Это отличие приводит к появлению дополнительной погрешности от воздействия вышеназванных факторов.At the same time, in the manufacture in accordance with the known method, the non-combination of the strain-sensitive and low-resistance layers affects the configuration and dimensions of the radial (see Fig. 9) and tangential (see Fig. 11) strain elements, and their shape differs significantly from the square. Given the different orientations of the radial and tangential strain elements with respect to the gradient of unsteady temperatures caused by vibration accelerations, as well as deformations from the measured pressure, in this case, the resistances of the above strain elements will change differently. This difference leads to the appearance of an additional error from the influence of the above factors.
Присоединение выводных проводников к контактным площадкам в областях удаленных от полос участков повышает качество односторонней контактной сварки выводных проводников, так как только в этом случае место сварки предварительно защищено фоторезистом от негативного влияния ионно-химического травления при формировании тензоэлементов, что повышает стабильность, ресурс и срок сохраняемости датчика.The connection of the lead conductors to the contact pads in areas remote from the strips of the sections improves the quality of one-side contact welding of the lead conductors, since only in this case the welding spot is previously protected by a photoresist from the negative influence of ion-chemical etching during the formation of strain elements, which increases stability, life and shelf life sensor.
Снятие остаточных напряжений в материале мембраны циклическим воздействием максимально допустимого измеряемого давления, минимально допустимой пониженной температуры и максимально допустимого напряжения питания, а затем максимально допустимого измеряемого давления, максимально допустимой повышенной температуры и напряжения питания, превышающего максимально допустимое значение в 1,5-7 раз, обеспечивает необходимое сочетание воздействующих факторов для стабилизации мембраны и тензоэлементов, что повышает стабильность, ресурс и срок сохраняемости датчика и в то же время независимость воздействия номинальных значений давления, температуры и напряжения питания на мембрану и другие элементы датчика, для которых это воздействие может привести к снижению стабильности, ресурса и срока сохраняемости. Причем конкретная величина превышения максимально допустимого значения напряжения питания определяется при отработке техпроцесса конкретного типоразмера датчика и зависит от его конструкции, размеров, характеристик материалов. Экспериментально установлено, что стабилизация тонкопленочных датчиков давления, разработанных ОАО «НИИФИ», происходит при воздействии напряжения питания, превышающего максимально допустимое значение не более чем в 7 раз.Removing residual stresses in the membrane material by cyclic exposure to the maximum allowable measured pressure, the minimum allowable reduced temperature and the maximum allowable supply voltage, and then the maximum allowable measured pressure, the maximum allowable elevated temperature and supply voltage exceeding the maximum allowable value by 1.5-7 times, provides the necessary combination of influencing factors for stabilization of the membrane and strain elements, which increases stability, life and life to the preservation of the sensor and at the same time, the independence of the impact of the nominal values of pressure, temperature and supply voltage on the membrane and other elements of the sensor, for which this effect can lead to a decrease in stability, life and shelf life. Moreover, the specific value of exceeding the maximum allowable value of the supply voltage is determined during the development of the technical process of a particular size of the sensor and depends on its design, size, characteristics of materials. It was experimentally established that the stabilization of thin-film pressure sensors developed by the NIIFI, occurs when the supply voltage exceeds the maximum allowable value by no more than 7 times.
Внедрение заявляемых решений в тонкопленочные датчики давления типа ДДВ 012 позволили уменьшить погрешность измерения при воздействии нестационарной температуры измеряемой среды не менее чем в 3 раза. Таким образом, техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение погрешности измерения в условиях воздействия нестационарной температуры и повышенных виброускорений, а также повышение технологичности, стабильности, ресурса и срока сохраняемости датчиков за счет уменьшения различия конфигураций и размеров тензоэлементов, уменьшения влияния несовмещения тензочувствительного и низкоомного слоев, а также оптимизации режимов стабилизации мембраны.The implementation of the proposed solutions in thin-film pressure sensors of the DDV 012 type made it possible to reduce the measurement error under the influence of unsteady temperature of the medium being measured by at least 3 times. Thus, the technical result of the present invention is to reduce the measurement error under the influence of unsteady temperature and increased vibration acceleration, as well as to increase the manufacturability, stability, resource and shelf life of the sensors by reducing the difference in configurations and sizes of the strain gauges, reducing the effect of the misregistration of the strain-sensitive and low-resistance layers, and also optimization of membrane stabilization modes.
Источники информацииInformation sources
1. Патент RU №2095772. БИ №6. 10.11.97.1. Patent RU No. 2095772. BI No. 6. 11/10/97.
2. Патент RU №1796927. БИ №7. 23.02.93.2. Patent RU No. 1796927. BI No. 7. 02/23/93.
Claims (1)
L=a+2S+T1, M=S+T2,
где а - размер тензоэлемента;
S - максимально допустимое отклонение по несовмещению тензочувствительного и низкоомного слоев;
Т1, Т2 - технологический запас, зависящий от характеристик оборудования, материалов, технологии и местоположения элемента топологии, присоединяют выводные проводники к контактным площадкам в областях удаленных от полос участков и снимают остаточные напряжения в материале мембраны циклическим одновременным воздействием максимально допустимого измеряемого давления, минимально допустимой пониженной температуры и максимально допустимого напряжения питания, а затем максимально допустимого измеряемого давления, максимально допустимой повышенной температуры и напряжения питания, превышающего максимально допустимое значение в 1,5-7 раз. A method of manufacturing a thin-film pressure sensor, which consists in the manufacture of a membrane with a peripheral base in the form of a shell of revolution, polishing the surface of the membrane, forming a dielectric film and strain elements on it with low resistance jumpers and contact pads between them and relieving residual stresses in the membrane material, characterized in that strain elements are carried out using the template of the strain-sensitive layer having the configuration of the strain elements in areas compatible with low resistance with jumpers and contact pads, in the form of strips that include images of the strain elements and their continuation in two opposite directions, and in areas compatible with the contact pads - partially coinciding with the configuration of the contact pads and sections remote from the strips, with the length of the strips and the distance from the strips to remote sites are selected respectively from the ratios
L = a + 2S + T 1 , M = S + T 2 ,
where a is the size of the strain gauge;
S is the maximum allowable deviation for the incompatibility of the strain-sensitive and low-resistance layers;
T 1 , T 2 - technological stock, depending on the characteristics of equipment, materials, technology and the location of the topology element, connect the lead conductors to the contact pads in areas remote from the strip areas and relieve residual stresses in the membrane material by cyclic simultaneous exposure to the maximum allowable measured pressure, minimum permissible reduced temperature and the maximum allowable supply voltage, and then the maximum allowable measured pressure, the maximum allowable elevated temperature and power supply voltage exceeding the maximum value in 1.5-7 times.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010103243/28A RU2423678C1 (en) | 2010-02-01 | 2010-02-01 | Method of making thin-film pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010103243/28A RU2423678C1 (en) | 2010-02-01 | 2010-02-01 | Method of making thin-film pressure sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2423678C1 true RU2423678C1 (en) | 2011-07-10 |
Family
ID=44740410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010103243/28A RU2423678C1 (en) | 2010-02-01 | 2010-02-01 | Method of making thin-film pressure sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2423678C1 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2480723C1 (en) * | 2012-03-05 | 2013-04-27 | Валерий Анатольевич Васильев | Pressure sensor based on nano- and microelectromechanical system of increased accuracy and reliability |
| RU2484435C1 (en) * | 2012-03-05 | 2013-06-10 | Евгений Михайлович Белозубов | Pressure measurement method, calibration method and pressure sensor based on nano- and microelectromechanical system |
| RU2487328C1 (en) * | 2012-04-09 | 2013-07-10 | Евгений Михайлович Белозубов | Method to manufacture highly stable pressure sensor based on thin-film nano- and microelectromechanical system |
| RU2489693C1 (en) * | 2012-02-27 | 2013-08-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Manufacturing method of thin-film pressure sensor |
| RU2498249C1 (en) * | 2012-05-23 | 2013-11-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Manufacturing method of resistive strain-gauge pressure sensor based on thin-film nano- and microelectromechanical system |
| RU2505791C1 (en) * | 2012-08-07 | 2014-01-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Method of making pressure strain gage on basis of thin-film nano-and micro electromechanical system |
| RU2512142C1 (en) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Method to manufacture strain-gauge resistor sensor of pressure based on thin-film nano- and microelectromechanical system |
| RU2522770C1 (en) * | 2013-01-18 | 2014-07-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Method of making pressure strain gage on basis of thin-film nano-and microelectromechanical system (nmems) |
| RU2528541C1 (en) * | 2013-05-08 | 2014-09-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Method of pressure resistive tensor transducer built around thin-film nano- and microelectromechanical system (mamos) |
-
2010
- 2010-02-01 RU RU2010103243/28A patent/RU2423678C1/en active
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2489693C1 (en) * | 2012-02-27 | 2013-08-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Manufacturing method of thin-film pressure sensor |
| RU2480723C1 (en) * | 2012-03-05 | 2013-04-27 | Валерий Анатольевич Васильев | Pressure sensor based on nano- and microelectromechanical system of increased accuracy and reliability |
| RU2484435C1 (en) * | 2012-03-05 | 2013-06-10 | Евгений Михайлович Белозубов | Pressure measurement method, calibration method and pressure sensor based on nano- and microelectromechanical system |
| RU2487328C1 (en) * | 2012-04-09 | 2013-07-10 | Евгений Михайлович Белозубов | Method to manufacture highly stable pressure sensor based on thin-film nano- and microelectromechanical system |
| RU2498249C1 (en) * | 2012-05-23 | 2013-11-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Manufacturing method of resistive strain-gauge pressure sensor based on thin-film nano- and microelectromechanical system |
| RU2505791C1 (en) * | 2012-08-07 | 2014-01-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Method of making pressure strain gage on basis of thin-film nano-and micro electromechanical system |
| RU2512142C1 (en) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Method to manufacture strain-gauge resistor sensor of pressure based on thin-film nano- and microelectromechanical system |
| RU2522770C1 (en) * | 2013-01-18 | 2014-07-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Method of making pressure strain gage on basis of thin-film nano-and microelectromechanical system (nmems) |
| RU2528541C1 (en) * | 2013-05-08 | 2014-09-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Method of pressure resistive tensor transducer built around thin-film nano- and microelectromechanical system (mamos) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2423678C1 (en) | Method of making thin-film pressure sensor | |
| RU2442115C1 (en) | Method of producing a thin-film pressure strain gauge | |
| US8640549B2 (en) | Strain gage and manufacturing method thereof | |
| RU2498249C1 (en) | Manufacturing method of resistive strain-gauge pressure sensor based on thin-film nano- and microelectromechanical system | |
| KR100959005B1 (en) | A pressure measuring sensor and manufacturing process | |
| CN116183070B (en) | Steel-based small-range nano film elastomer, manufacturing method and pressure sensor | |
| US7568396B2 (en) | Method of determining stress | |
| JP2011242774A5 (en) | ||
| RU2487328C1 (en) | Method to manufacture highly stable pressure sensor based on thin-film nano- and microelectromechanical system | |
| KR101232613B1 (en) | A thick film type pressure measuring sensor and manufacturing method of pressure measuring sensor | |
| JP6293588B2 (en) | Pressure sensor and pressure sensor manufacturing method | |
| US3134953A (en) | Electric resistance devices | |
| KR20110129769A (en) | Mathod for manufacturing esp pressure sensor and the same pressure sensor | |
| JP2021516761A (en) | Sensor element for pressure and temperature measurement | |
| JP2008116371A (en) | Tactile sensor and its manufacturing method | |
| CN115533467B (en) | Strain beam manufacturing method and pressure sensor | |
| RU2512142C1 (en) | Method to manufacture strain-gauge resistor sensor of pressure based on thin-film nano- and microelectromechanical system | |
| RU2505791C1 (en) | Method of making pressure strain gage on basis of thin-film nano-and micro electromechanical system | |
| RU2488082C1 (en) | Method to manufacture pressure sensor based on thin-film nano- and microelectromechanical system | |
| RU2528541C1 (en) | Method of pressure resistive tensor transducer built around thin-film nano- and microelectromechanical system (mamos) | |
| RU2522770C1 (en) | Method of making pressure strain gage on basis of thin-film nano-and microelectromechanical system (nmems) | |
| JPS5942402A (en) | Production of strain sensor | |
| CN105097593B (en) | A kind of production control method of thin film electronic device, apparatus and system | |
| JP2011082195A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| JP6295425B2 (en) | Strain gauge |