SU1002825A1 - Интегральный тензопреобразователь - Google Patents

Description

(Ц) ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ТЕНЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

t

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к изготавливаемым по интегральной технологии полупроводниковым чувствительным элементам , и может быть использовано при создании датчиков усилий, давлений , перемещений и ускорений.

Известен интегральный тензопреобразователь , содержащий упругий элемент , выполненный из монокристаллического кремни , изол ционный слой из двуокиси кремни , нанесенный на верхнюю поверхность упругого элемента, полупроводниковые тензорезисторы и токоведущие дорожки, размещенные на изол ционном слое IJ .

Однако этот интегральный тензопреобразоеатель не обеспечивает сохранени  высокой точности измерени  в услови х радиационного излучени , так как нижн   и боковые поверхности упругого элемента и внешние поверхности тензорезисторов и токЬведущих дорожек не защищены изол ционным слоем , вследствие чего наблюдаетс  интенсивный рост дефектов в этих структурах , а сам изол ционный слой из окиси кремни  обладает недостаточной радиационной стойкостью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  интегральный тензопреобразователь, содержаций уп10 ругий элемент, выполненный из монокристаллического кремни , изол ционный слой из нитрида кремни , нанесенный на верхнюю и нижнюю поверхности упругого элемента, полупроводни15 ковые тензорезисторы и токоведущие дорожки, размещенные на изол ционном слое 2 .

Однако известный интегральный

Claims (2)

1. 20 тензопреобразователь не обеспечивает высокой точности измерений в услови х радиационного излучени , так как нитрид кремни  также характеризуетс  недостаточной радиационной стойкостью, а конструкци  преобразовател  не исключает интенсивного роста дефектов структуры тензорезис торов и токоведущих дорожек. Цель изобретени  - повышение точ ности измерени  8 услови х радиацион ного излучени . Эта цель достигаетс  тем, что в известном интегральном тензопреобразователе , содержащем упругий элемент выполненный из монокристаллического кремни , изол ционный слой, нанесенный на упругий элемент, полупроводниковые тензорезисторы и токоведущие дорожки, размещенные на изо л ционном слое, изол ционный слой выполнен в виде пленки окиси алюмини  толщиной 0,5-,О мкм, нанесенной на всю поверхность упругого элемента и на внешние поверхности тензорезисторов и токоведущих дорожек . На чертеже представлен интегральный тензопреобразователь, общий вид Интегральный тензопреобразователь содержит упругий элемент 1, выполненный из монокристаллического кремни  изол ционный слой 2, нанесенный на верхнюю поверхность упругого элемен та 1, изол ционный слой 3, нанесенный на нижнюю поверхность упругого элемента I, полупроводниковые тензор зисторы 4 (на чертеже условно показан один тензорезистор и токоведущие дорожки 5 и 6, а также изол ционный слой 7, нанесенный на внешню поверхность тензорезисторов 4 и токов дущих дорожек 5 и 6. Изол ционные слои и 7 соедин ютс  между собой так, что они образуют герметичную оболочку толщиной 0,5-1,0 мкм и выполнены из окиси алюмини . Интегральный тензопреобразователь работает следующим образом. При воздействии измер емого механического параметра, например давлени , на упругий элемент последний де формируетс ; эта деформаци  черзз из л ционный слой 2 передаетс  тензорезисторам 4, а изменение сопротивлени  тензорезиеторов приводит к по влению на выходе схемы (на чертеже мостова  схема не показана) соответ8254 ствующего сигнала. При длительном воздействии радиационного излучени  происходит накопление дефектов в структуре полупроводниковых и окисных пленок, однако, вследствие повышенной радиационной стойкости окиси алюмини  и наличи  герметичного изол ционного сло  на поверхност х упругого элемента 1, тензорезисторов и токоведущих дорожек 5 и 6 накопление дефектов в них идет медленно, что обеспечивает сохранность градуировочной характеристики интегрального тензопреобразовател  в течение установленного срока эксплуатации датчика , а следовательно, и повышение точности измерений. Использование описанного интегрального тензопреобразовател  позвол ет строить более точные датчики давлени , усили  , перемещени  и ускорени , чем существующие, предназначенные дл  работы в услови х радиаТак , дл  доционного излучени . зы облучени  10 рад относительное изменение выходного сигнала , в то врем  как у известного ,%. Формула изобретени  Интегральный тензопреобразователь , содержащий упругий элемент,выполненный из монокристаллического кремни , изол ционный слой, нанесенный на упругий элемент, полупроводнико- вые тензорезисторы и токоведущие дорожки , размещенные на изол ционном слое, отличающийс  тем что, с целью повышени  точности измерени  в услови х радиационного излучени  , изол ционный слой выполнен в виде пленки окиси алюмини  толщиной 0, мкм .нанесенной на всю поверхность упругого элемента и на внешние поверхности тензорезисторов и токоведущих дорожек. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США ff 38002б4, кл. 338-2, 1974.
2. 2.Патент США № 3858150,кл.338-2, 197 (прототип).