RU2525715C1 - Method of assembling sensing element of micromechanical sensor - Google Patents

Method of assembling sensing element of micromechanical sensor Download PDF

Info

Publication number
RU2525715C1
RU2525715C1 RU2013108411/28A RU2013108411A RU2525715C1 RU 2525715 C1 RU2525715 C1 RU 2525715C1 RU 2013108411/28 A RU2013108411/28 A RU 2013108411/28A RU 2013108411 A RU2013108411 A RU 2013108411A RU 2525715 C1 RU2525715 C1 RU 2525715C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
crystal
assembling
micromechanical sensor
sensing element
Prior art date
Application number
RU2013108411/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Петрович Тимошенков
Валерий Федорович Шилов
Сергей Геннадьевич Миронов
Сергей Викторович Киргизов
Олег Николаевич Глазков
Алексей Сергеевич Тимошенков
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МИЭТ" (МИЭТ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МИЭТ" (МИЭТ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МИЭТ" (МИЭТ)
Priority to RU2013108411/28A priority Critical patent/RU2525715C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2525715C1 publication Critical patent/RU2525715C1/en

Links

Abstract

FIELD: instrumentation.
SUBSTANCE: in the process of assembling the sensing element of micromechanical sensor the glass lining and crystal of monocrystalline silicon are combined, installed and clamped in a special device, warmed up, kept at a predetermined temperature and the required voltage is supplied. At that two glass linings and crystal of monocrystalline silicon are combined simultaneously, located between them, they are heated to a temperature of 410°C, kept for 1.5 hours, the voltage is supplied to both linings for not less than two minutes, the voltage is switched off, the polarity of the voltage is changed, the voltage is applied again and the cycle of changing polarity is repeated at least three times.
EFFECT: simplification and reduction of technological cycle of assembling sensing element of micromechanical sensor.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при изготовлении чувствительных элементов, применяемых при изготовлении микромеханических акселерометров, микрогироскопов, интегральных датчиков давления.The invention relates to the field of instrumentation and can be used in the manufacture of sensitive elements used in the manufacture of micromechanical accelerometers, microgyroscopes, integrated pressure sensors.

Известен способ сборки микроакселерометров, заключающийся в последовательной установке каркасной катушки, разварки торсионов в корпусе датчика, установки на каркасной катушке пластины датчика преобразователя перемещений [1].A known method of assembling microaccelerometers, which consists in the sequential installation of the frame coil, welding the torsion bars in the sensor housing, installation on the frame coil of the sensor plate of the displacement transducer [1].

Недостатком данного способа является трудоемкость сборки и требование высокой квалификации сборщика.The disadvantage of this method is the complexity of the assembly and the high qualification of the collector.

Известен способ сборки чувствительных элементов, заключающийся в совмещении стеклянной обкладки и кристалла из монокристаллического кремния, установки и зажатии в специальном приспособлении, разогреве до температуры 400°C, выдержке при данной температуре в течение 1 часа и подаче на стеклянную обкладку и кремниевый кристалл напряжения 700 B [2].A known method of assembling sensitive elements, which consists in combining a glass lining and a crystal of single-crystal silicon, installation and clamping in a special device, heating to a temperature of 400 ° C, holding at this temperature for 1 hour and applying voltage of 700 V to the glass lining and silicon crystal [2].

Недостатком данного способа является то, что анодное соединение проводится только с одной стеклянной обкладкой. Для соединения со второй стеклянной обкладкой требуется дополнительная операция совмещения, установки в специальное приспособление, разогреве, выдержки и подачи напряжения.The disadvantage of this method is that the anode connection is carried out with only one glass lining. To connect with the second glass lining, an additional operation of combining, installing in a special device, heating, holding and applying voltage is required.

Задача, на решение которой направлено изобретение - упрощение и уменьшение технологического цикла сборки чувствительного элемента микромеханического датчика.The problem to which the invention is directed is to simplify and reduce the assembly cycle of a sensitive element of a micromechanical sensor.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе сборки чувствительного элемента микромеханического датчика, заключающегося в совмещении стеклянной обкладки и кристалла из монокристаллического кремния, установки и зажатии в специальном приспособлении, разогреве, выдержке при заданной температуре и подаче напряжения, совмещают одновременно две стеклянные обкладки и кристалл из монокристаллического кремния, находящийся между ними, и подают напряжение не менее 160 B на обе обкладки не меньше, чем на две минуты, отключают напряжение, проводят смену полярности напряжения, снова подают напряжение, повторяют цикл изменения полярности не менее трех раз.The problem is solved due to the fact that in a method of assembling a sensitive element of a micromechanical sensor, which consists in combining a glass lining and a crystal of single-crystal silicon, installing and clamping in a special device, heating, holding at a given temperature and applying voltage, two glass plates are combined at the same time and a single crystal silicon crystal located between them, and supply a voltage of at least 160 V to both plates for at least two minutes, disconnect the voltage e, carry out a change in the polarity of the voltage, apply voltage again, repeat the cycle of changing the polarity at least three times.

Отличительными признаками от известного является то, что проводится одновременно совмещение двух стеклянных обкладок с кристаллом из монокристаллического кремния, а также анодное соединение их. Причем подача напряжения осуществляется на стеклянные обкладки сверху и снизу, а также повторение циклов со сменой полярности. При этом анодное соединение проводят при напряжении не менее 160 B, что намного ниже, чем в прототипе.Distinctive features from the well-known is that a simultaneous combination of two glass plates with a crystal of single-crystal silicon is carried out, as well as their anode connection. Moreover, the voltage is applied to the glass plates from above and below, as well as the repetition of cycles with a change in polarity. In this case, the anode connection is carried out at a voltage of at least 160 V, which is much lower than in the prototype.

На фиг.1 изображена схема для осуществления предлагаемого способа, где:Figure 1 shows a diagram for implementing the proposed method, where:

1 - стеклянные обкладки;1 - glass plates;

2 - кристалл из монокристаллического кремния;2 - a crystal of single-crystal silicon;

3 - источник питания;3 - power source;

4 - источник нагрева;4 - heating source;

5 - электропечь.5 - electric furnace.

Способ осуществляется следующим образом. Вначале совмещают две стеклянные обкладки с кристаллом из монокристаллического кремния. Затем помещают собранную конструкцию в специальное приспособление. После этого зажимают под определенным усилием до создания оптического контакта между стеклянными обкладками и кристаллом из монокристаллического кремния. Проводят нагревание до температуры 410°C. Выдерживают при данной температуре 1,5 часа. Собирают схему согласно фиг.1. Подают напряжение 160 B на две минуты, наблюдая при этом в течение данного промежутка времени снижение тока в цепи с постоянной скоростью почти до нуля. Выключают питание. Меняют полярность. Снова включают питание на две минуты. Повторяют цикл изменения полярности не менее трех раз. Дают остыть вместе с печью. Достают из печи при температуре не выше плюс 80°C.The method is as follows. First, combine two glass plates with a crystal of single-crystal silicon. Then put the assembled structure in a special device. After that, it is clamped under a certain force until optical contact is created between the glass plates and a single-crystal silicon crystal. Spend heating to a temperature of 410 ° C. Stand at this temperature for 1.5 hours. Assemble the circuit according to figure 1. A voltage of 160 V is applied for two minutes, while observing during this period of time the current in the circuit decreases to almost zero at a constant speed. Turn off the power. Change the polarity. Again turn on the food for two minutes. Repeat the cycle of polarity reversal at least three times. Allow to cool with the oven. Get out of the oven at a temperature not exceeding plus 80 ° C.

Таким образом, изготовление чувствительных элементов по предлагаемому способу позволяет сократить технологический цикл и одновременно соединять две стеклянные обкладки с кристаллом из монокристаллического кремния.Thus, the manufacture of sensitive elements by the proposed method allows to reduce the technological cycle and at the same time connect two glass plates with a crystal of single-crystal silicon.

Источники информацииInformation sources

1. Акселерометр капиллярный АК5-15, ТУ 611.781.ТУ. 1984 г.1. Capillary accelerometer AK5-15, TU 611.781.TU. 1984 year

2. Патент США №6537938 (прототип).2. US patent No. 6537938 (prototype).

Claims (1)

Способ сборки чувствительного элемента микромеханического датчика, заключающийся в совмещении стеклянной обкладки и кристалла из монокристаллического кремния, установке и зажатии в специальном приспособлении, разогреве, выдержке при заданной температуре и подаче напряжения, отличающийся тем, что совмещают одновременно две стеклянные обкладки и кристалл из монокристаллического кремния, находящийся между ними, и подают напряжение не менее 160 B на обе обкладки не меньше, чем на две минуты, отключают напряжение, проводят смену полярности напряжения, снова подают напряжение, повторяют цикл изменения полярности не менее трех раз. A method of assembling a sensitive element of a micromechanical sensor, which consists in combining a glass lining and a crystal of single-crystal silicon, installing and clamping in a special device, heating, holding at a given temperature and applying voltage, characterized in that two glass plates and a crystal of single-crystal silicon are combined simultaneously, located between them, and supply a voltage of at least 160 V to both plates for at least two minutes, turn off the voltage, change the polarity voltage, apply voltage again, repeat the cycle of polarity change at least three times.
RU2013108411/28A 2013-02-27 2013-02-27 Method of assembling sensing element of micromechanical sensor RU2525715C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013108411/28A RU2525715C1 (en) 2013-02-27 2013-02-27 Method of assembling sensing element of micromechanical sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013108411/28A RU2525715C1 (en) 2013-02-27 2013-02-27 Method of assembling sensing element of micromechanical sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2525715C1 true RU2525715C1 (en) 2014-08-20

Family

ID=51384603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013108411/28A RU2525715C1 (en) 2013-02-27 2013-02-27 Method of assembling sensing element of micromechanical sensor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2525715C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796482C1 (en) * 2022-08-12 2023-05-24 Акционерное общество "Инерциальные технологии "Технокомплекса" (АО "ИТТ") Method for diffusion welding of single-crystal silicon and glass

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1544738A1 (en) * 1988-01-19 1990-02-23 Предприятие П/Я В-2038 Method of joining of parts
SU1648910A1 (en) * 1989-01-05 1991-05-15 Ульяновский Научно-Производственный Комплекс "Центр Применения Микроэлектроники И Автоматизации В Машиностроении" Method for connecting components
US6537938B1 (en) * 1999-09-02 2003-03-25 Asahi Techno Glass Corporation Glass for anodic bonding
US20030067734A1 (en) * 2001-10-04 2003-04-10 Nikon Corporation Methods for electrostatically chucking an object to an electrostatic chuck that reduce uncorrectable placement error of the object
US7516671B2 (en) * 2003-06-06 2009-04-14 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Sensor chip and apparatus for tactile and/or flow sensing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1544738A1 (en) * 1988-01-19 1990-02-23 Предприятие П/Я В-2038 Method of joining of parts
SU1648910A1 (en) * 1989-01-05 1991-05-15 Ульяновский Научно-Производственный Комплекс "Центр Применения Микроэлектроники И Автоматизации В Машиностроении" Method for connecting components
US6537938B1 (en) * 1999-09-02 2003-03-25 Asahi Techno Glass Corporation Glass for anodic bonding
US20030067734A1 (en) * 2001-10-04 2003-04-10 Nikon Corporation Methods for electrostatically chucking an object to an electrostatic chuck that reduce uncorrectable placement error of the object
US7516671B2 (en) * 2003-06-06 2009-04-14 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Sensor chip and apparatus for tactile and/or flow sensing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796482C1 (en) * 2022-08-12 2023-05-24 Акционерное общество "Инерциальные технологии "Технокомплекса" (АО "ИТТ") Method for diffusion welding of single-crystal silicon and glass

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012143003A3 (en) Solar device
WO2012139792A3 (en) Control device and method for operating an electrical machine driven by an inverter
RU2525715C1 (en) Method of assembling sensing element of micromechanical sensor
WO2014012335A1 (en) High temperature curing oven
CN106525566A (en) Shape-memory alloy thermal-mechanical coupled multiaxial cyclic deformation experimental device
WO2013130556A3 (en) Heat flux gauge with micro-scale temperature sensors
WO2009082534A3 (en) A device for use in a furnace exhaust stream for thermoelectric generation
US20160284961A1 (en) Auto-polarity in an inductor based converter
CN102680207A (en) Aging test method and device for LED luminaire production
ES2530691B1 (en) Method of measuring the presence of water in diesel filters and water sensor to perform said method
RU2010133222A (en) METHOD AND DEVICE FOR ELECTROSTATIC DUST CATCH CONTROL
CN203658333U (en) Thermal cycle test system for automobile oxygen sensor
FR2982996B1 (en) THERMO ELECTRIC DEVICE, IN PARTICULAR FOR GENERATING AN ELECTRICAL CURRENT IN A MOTOR VEHICLE, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME.
TW200606491A (en) Structures and methods of temperature compensation for LCD modules
CN107783566B (en) Low power operation method for flow sensor
CN107171597A (en) A kind of thermoelectricity piezo-electric device control system
CN108351243A (en) Thermal flow meter and the method for operating flowmeter
CA2613299A1 (en) Heating apparatus comprising a thermoelectric module
CN202736355U (en) Demonstration device for physics teaching
JP2018109565A (en) Inspection jig and inspection method of semiconductor device
CN100535594C (en) Weak pulse signal synchronous detection apparatus
CN203720132U (en) Micro heat conduction type gas sensor for binary gas detection
CN105158038B (en) A kind of method that the heating of Cheng Qian's sample is crossed for dynamic load
JP2017214887A (en) Heater temperature measuring device and heater temperature measuring method
US9757932B2 (en) Device for hardening an electrically conductive adhesive

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200228