SU1027549A1 - Integral pressure converter - Google Patents

Integral pressure converter Download PDF

Info

Publication number
SU1027549A1
SU1027549A1 SU823411402A SU3411402A SU1027549A1 SU 1027549 A1 SU1027549 A1 SU 1027549A1 SU 823411402 A SU823411402 A SU 823411402A SU 3411402 A SU3411402 A SU 3411402A SU 1027549 A1 SU1027549 A1 SU 1027549A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
membrane
contact pads
transducer
integral pressure
converter
Prior art date
Application number
SU823411402A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Ваганов
Виталий Викторович Беклемишев
Original Assignee
Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Физический Институт
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 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Физический Институт filed Critical Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Физический Институт
Priority to SU823411402A priority Critical patent/SU1027549A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1027549A1 publication Critical patent/SU1027549A1/en

Links

Landscapes

  • Pressure Sensors (AREA)

Description

Изобретение относитв  к измерительной технике, в частности к первичным измерительным преобразовател м давлени .The invention relates to a measurement technique, in particular, to a primary pressure transducer.

Известны интегральные преобразователи давлени , изготовленные из глонокристаллического кремни . Упругим элементом  вл етс  кремниева  мембрана, в теле которой сформированы тензочувствительные элементы тензорезисторы . С одной стороны мембраны имеетс  полость эталонного давлени , образованна  профилированной крышкой. Внешние электрические выводы присоединены к металлизированньом контактным площадкгдм, расположенным на периферии кристалла преобразовател  вдоль одной его стороны 1 .Integral pressure transducers made from gloonocrystalline silicon are known. The elastic element is a silicon membrane, in the body of which strain gauges are formed of resistance strain gages. On one side of the membrane, there is a reference pressure cavity formed by a shaped cap. External electrical leads are attached to the metallized contact pad, located on the periphery of the converter crystal along one side of it 1.

Недостатком преобразователей  вл етс  невозможность уменьшени  геометрических размеров кристалла преобразовател , а именно области, занимаемой контактными площадками.The disadvantage of the transducers is the impossibility of reducing the geometric dimensions of the transducer crystal, namely, the area occupied by the contact pads.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  интегральный преобразователь давлени , содержащий пр моугольнуюполупроводниковую пластину, изготовленную из монокристаллического кремни  п -типа с ориентацией поверхности в кристаллографической плоскости (100 ). В кристалле анизотропным травлением сформирована мембрана , на которой изготовлена мостова  схема интегральных тензорезисторов р -типа. Преобразователь содержит также кремниевую крышку, герметично соединенную с кристаллом, котора  образует с одной стороны мембраны (со стороны изготовленных тензострутур )полость. Внешние электрические выводы присоединены к металлизированным контактным площадкам, расположенным на периферии кристалла, вдоль его короткой стороны 2 J.The closest in technical essence to the present invention is an integrated pressure transducer comprising a rectangular semiconductor wafer made of monocrystalline n-type silicon with surface orientation in the crystallographic plane (100). In a crystal, an membrane is formed by anisotropic etching, on which a pavement circuit of integral p-type strain gages is made. The converter also contains a silicon cap, hermetically connected to the crystal, which forms a cavity on one side of the membrane (on the side of the manufactured strain gauges). External electrical leads attached to the metallized contact pads located on the periphery of the crystal, along its short side 2 J.

Недостатком известного преобразовател   вл етс  невозможность уменьшени  габаритного размера кристалла преобразовател , а именно его ширины. Это объ сн етс  тем, чт при расположении контактных площадок вдоль одной стороны кристалла минимальный размер этой стороны ограничен размером контактных площадок и промежутков между ними. В свою очередь рассто ние между KOH-I тактными площадками в данной конструкции обеспечивает воздушную взаимную изол цию контактных.площадок с присоединенными к ним электрическиь1и выводами и поэтому должно .быть достаточно большим, чтобы исключить С1«икание последних в процессе микропайки.A disadvantage of the known converter is the impossibility of reducing the overall size of the converter crystal, namely, its width. This is due to the fact that when the contact pads are located along one side of the crystal, the minimum size of this side is limited by the size of the contact pads and the gaps between them. In turn, the distance between KOH-I tact pads in this design provides air mutual isolation of contact pads with electrical terminals attached to them and therefore must be large enough to eliminate C1 "hiccups of the latter during the micro-soldering process.

Цель изобретени  - уменьшение поперечных габаритов преобраэователThe purpose of the invention is to reduce the transverse dimensions of the transducer.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что на поверхности крышки, прилегающей к пластине, со стороны наружной боковой поверхности выполнены глухие канавки соответственно числу контактных площадок с выводами , причем полости канавок заполнены св зующим материалом.This goal is achieved by the fact that on the surface of the lid adjacent to the plate, on the side of the outer side surface, there are blind grooves corresponding to the number of contact pads with leads, with the cavities of the grooves filled with bonding material.

В предлагаемой конструкции минимальное рассто ние между кра ми соседних контактных площадок определ етс  минимальной толщиной стенок крышки, раздел ющих полости, и может составл ть всего несколько да- , с тков микрон. Это позвол ет уменьшить ширину кристалла преобразовател . Разделительные стенки крышки обеспечивают также механическое разделение полостей, что преп тствует растеканию контактного материала,In the proposed construction, the minimum distance between the edges of adjacent contact pads is determined by the minimum thickness of the walls of the lid separating the cavities, and can be as little as several microns. This reduces the width of the converter crystal. The separating walls of the cover also provide mechanical separation of the cavities, which prevents the spreading of the contact material,

Q осуществл ющего электрическое соединение выводов с контактными площадками . Это позвол ет отказатьс  . от специализированного оборудовани  дл  микропайки. Заполнение полостейQ of electrical connection pins with contact pads. This allows refusal. from specialized micro-soldering equipment. Filling cavities

5 с выводами св зующим веществом увеличивает механическую прочность скреплени  выводов с кристаллом и крышкой благодар  увеличению площади поверхности скрепленных элемен .тов.5 with binder leads increases the mechanical strength of bonding the leads to the crystal and the lid due to an increase in the surface area of the bonded elements.

00

На фиг. 1 изображен предлагаелфлй интегральный преобразователь давлени , продольный разрез, на фиг. 2 преобразователь с крышкой из монокристаллического кремни  с ориентацией поверхности в кристаллографической плоскости (100), поперечный разрез/ на фиг. 3 - преобразователь с крышкой из кремни , ориентированного в плоскости (110, поперечныйFIG. Figure 1 shows an integrated pressure transmitter, longitudinal section; FIG. 2 transducer with a cover of monocrystalline silicon with a surface orientation in the crystallographic plane (100), a cross-section / in FIG. 3 - converter with silicon lid oriented in the plane (110, transverse

0 разрез.0 cut.

Интегральный преобразователь давлени  содержит пр моугольную-полупроводниковую пластину 1 с мембраной 2 и крышкой 3, скрепленной с пластиной с помощьн) соединительного сло  4. Крышка выполнена таким обра-: зом, что образует над мембраной 2 полость 5 эталонного давлени , аThe integral pressure transducer contains a rectangular semiconductor plate 1 with a membrane 2 and a lid 3 fastened to the plate with the help of the connecting layer 4. The lid is designed so that it forms a cavity 5 of the reference pressure above the membrane 2

П над металлизирова:нными контактньми площадками б - изолированные одна от другой полости 7. Электрическое соединение внешних электрических выводов 8, размещенных в полост х 7, с контактными площадками 6 осуществл етс  с помощью контактного материала 9 (например припой, токопровод щий клей и T.n.J. Полости 7 заполнены св зующим веществом 10, обеспечивающим дополнительное механическое скрепление выводов 8.с крышкой и пластиной.P over metallized: contact pads b — cavities 7 isolated from one another. The external electrical leads 8 placed in cavity 7 are electrically connected to contact pads 6 by means of contact material 9 (for example, solder, conductive adhesive and TnJ Cavity 7 are filled with a binder 10, providing additional mechanical fastening of the leads 8. with a cover and a plate.

Крышка преобразовател  (фиг. 2) имеет канавки с V-образным профилем . Така  крышка, например, можетThe converter cover (Fig. 2) has grooves with a V-shaped profile. Such a lid, for example, can

5 быть получена с помощью анизотропного травлени  кремниевой пластинки, ориентированной в плоскости (100. При этом продольное направление канавок совпадает с кристйллографическим направлением семейства -ji 100 на плоскости крьжики. В преобразователе (фиг. 3) крьоцка из монокристаллического кремни  имеет канавки с вертикальными стенками. Плоскость крышки совпадает с кристаллографической плоскостью (110 }i а продольное направление канавок с кристаллографическим направлением семейства . 112 .,5 to be obtained by anisotropic etching of a silicon wafer oriented in the plane (100. The longitudinal direction of the grooves coincides with the crystallographic direction of the -ji 100 family on the krzhik plane. In the converter (Fig. 3), the single-crystal silicon crest has grooves with vertical walls. The plane of the lid coincides with the crystallographic plane (110} i and the longitudinal direction of the grooves with the crystallographic direction of the family. 112.,

Преобразователь работает следующим образрй.The converter works as follows.

Измер емое давление действует на мембрану 2, измен етс  сопротивление тензорезисторов и на выходе измерительной схемы снимаетс  необходимый сигнал.The measured pressure acts on the membrane 2, the resistance of the strain gauges changes, and the necessary signal is taken at the output of the measuring circuit.

Таким образом, предлагаема  конструкци  позвол ет уменьшить поперечный габаритный размер преобразовател , что дает возможность создавать сверхминиатюрные измерительные преобразователи дл  различных областей науки и техники.Thus, the proposed design makes it possible to reduce the transverse overall size of the transducer, which makes it possible to create subminiature measuring transducers for various fields of science and technology.

Фиг. 3FIG. 3

Claims (1)

(57 I ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ, содержащий выполненную в прямоугольной полупроводниковой пластине мембрану с размещенны- ми на ней тензореэисторами, контакт ные площадки, выводы которых размещены на пластине вдоль короткой ее стороны, причем мембрана со стороны тензореэисторов закрыта диэлектрической крынкой, отличающийся тем, что, с целью уменьшения поперечных габаритов преобразователя, на поверхности крышки, прилегающей к пластине, со стороны наружной боковой поверхности выполнены глухие канавки соответственно по числу контактных площадок с выводами, канавок заполнены риалом.(57 I INTEGRAL PRESSURE TRANSDUCER, comprising a membrane made in a rectangular semiconductor wafer with strain gauges placed on it, contact pads, the terminals of which are located on the wafer along its short side, and the membrane on the side of the strain gauges is closed by a dielectric cover, characterized in that, in order to reduce the transverse dimensions of the transducer, on the surface of the cover adjacent to the plate, from the side of the outer side surface, blind grooves are made, respectively, in number pads with leads, grooves filled with rial. причем полости связующим мате-moreover, the cavity of the binder
SU823411402A 1982-03-17 1982-03-17 Integral pressure converter SU1027549A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823411402A SU1027549A1 (en) 1982-03-17 1982-03-17 Integral pressure converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823411402A SU1027549A1 (en) 1982-03-17 1982-03-17 Integral pressure converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1027549A1 true SU1027549A1 (en) 1983-07-07

Family

ID=21002546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823411402A SU1027549A1 (en) 1982-03-17 1982-03-17 Integral pressure converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1027549A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US № 3968466, кл. 338/42, 1973. 2, Патент US № 4023562, кл. 128/2.05, 1974 (прототип ). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6310421B2 (en) Surface acoustic wave device and method for fabricating the same
US4802371A (en) Multi-component dynamometers
US4656750A (en) Heading sensor
EP0010204B1 (en) Semiconductor absolute pressure transducer assembly
EP0025336B1 (en) Variable capacitance pressure transducer assembly
EP0480544B1 (en) Method of fabrication and trimming of a pressure sensor
KR101434321B1 (en) Method for manufacturing a microelectromechanical component, and a microelectromechanical component
US6432737B1 (en) Method for forming a flip chip pressure sensor die package
US6441503B1 (en) Bond wire pressure sensor die package
US4295117A (en) Pressure sensor assembly
US4454771A (en) Load cell
US4896068A (en) Activity sensor for a heart pacemaker
US8375799B2 (en) Increased sensor die adhesion
US7173324B2 (en) Wafer level package for micro device
US20030205090A1 (en) Pressure sensor
JP2004003886A (en) Sensor package
US4531267A (en) Method for forming a pressure sensor
US6420201B1 (en) Method for forming a bond wire pressure sensor die package
CN111510099A (en) Film bulk acoustic wave filter and wafer level packaging method thereof
US4993000A (en) Surface acoustic wave device
US4080830A (en) Pressure transducer
CN107892268B (en) Pressure sensor and method for manufacturing the same
US20170057810A1 (en) Strain Reduction and Sensing on Package Substrates
SU1027549A1 (en) Integral pressure converter
US10807862B1 (en) Segmented stress decoupling via frontside trenching