SU1075096A1 - Интегральный преобразователь давлени - Google Patents

Abstract

ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ, содержащий квадратную мембрану из монокристаллического кремни , плоскость которой совпадает с основной кристаллографической плоскостью, а стороны ориентированы вдоль взаимно перпендикул рных направлений, и расположенные по периферии мембраны тензорезисторы р-типа проводимости в Виде резистивных полосок, параллельные двум противоположным сторо- , нам и перпендикул рные двум другим сторонам мембраны, отличающийс  тем, что, с целью повыше-ни  -чувствительности при сохранении допустимого уровн  рассеиваемой мощности и температуры саморазогрева тензорезисторов, суммарна  площадь областей мембраны расположени  тензорезисторов , включа  промежутки между резистивными полосками, составл ет не менее 20% от площади всей мембраны, а длина каждой последующей с 9 резистивной полоски в направлении (Л от стороны к оси симметрии мембраны и в направлении от оси симметрии к ее сторонам.не превышает длину предыдущей резистивной полоски. ел о со О5

Description

Изобретение относитс  к измеритель ной технике, в частности к интегральным тензопреобразовател м, предназначенным дл  использовани  в различных област х науки и техники, св занных с измерением давлени . Известны интегральные преобразователи давлени , содержащие квадратную мембрану из монокристалллического кремни  и тензорезисторы, расположенные на ней. Основными недостатками преобразователей  вл ютс  низка  чувствительность , а также невозможность уменьшени  геометрических размеров мембраны при сохранении чувствительности и без ухудшени  метрологических или эксплуатационных характеристик преобразовател . , Наиболее близким к предлагаемому ,по технической сущности  вл етс  интегрйльньш преобразователь давлени  , содержаш;ий квадратную мембрану из монокристаллического кремни  р-типа проводимости. Плоскость мембраны совпадает с кристаллографической плос костью (001), а стороны ориентированы вдоль взаимно перпендикул рных кристаллографических направлений 011. На мембране методом диффузии сформированы четыре тензорезистора р-типа, объединенные в мостовую схему. Основным недостатком этого преобразовател   вл етс  низкое значение чувствительности. Это объ сн етс  практической невозможностью увеличени  выходного сигнала за счет повьше ,ни  напр жени  питани , что св зано со значительным мощностным саморазогревом тензорезисторов, Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности при сохранении допустимого уровн  рессеиваемой мощности и температуры транзорезисторов Поставленна  цель достигаетс  тем что в преобразователе давлени , содержащем мембрану из монокристаллического кремни , плоскость которой совпадает с основной кристаллографической плоскостью, а стороны мембрань ориентированы вдоль взаимно перпендикул рных кристаллографических направлений , и расположенные по периферии мембраны тензорезисторы р-типа проводимости в виде резистивных полосок, параллельные двум противоположным сторонам и перпендикул рные двум другим сторонам мембраны, суммарна  площадь областей мембраны расположени  тензорезисторов, включа  промежутки между резистивными полосками, составл ет не менее 20% от площади всей мембраны, а длина каждой последующей резистивной полоски в направлении от стороны к оси симметрии мембраны и в направлении от оси симметрии мембраны к ее сторонам не превышает длину предыдущей.резистивной полоски. На фиг. 1 схематично изображен преобразователь давлени ; на фиг.2 фрагмент топологии тензочувствительной схемы преобразовател . Интегральный преобразователь давлени  представл ет собой монокристалл 1 кремни , в котором изготовлена мембрана 2 квадратной формы. Плоскость мембраны совпадает с кристаллографической плоскостью (001), а стороны ориентированы вдоль взаимно перпендикул рных кристаллографических направлений 01 1. Тензорезисторы р-типа проводимости расположены в периферийных област х мембраны, причем тензорезисторы- с одинаковым знаком чувствительности расположены у противоположных сторон мембраны. Тензорезисторы образованы последовательным соединением резистивных полосок 3 и 4. Объединение отдельных полосок в тензорезисторную структуру осуществлено при помощи соединительных областей 5. Контур мембраны показан пунктиром. Преобразователь работает следующим образом. Давление, действующее на мембрану , вызывает изменение сопротивлени  транзисторов, расположенных на ней, что фиксируетс  измерительной схемой. Таким образом, использование предлагаемого преобразовател  позвол ет повысить чувствительность, расширить диапазон рабочих температур и уменьшить геометрические размеры мембраны и всего преобразовател .

Claims (1)

1. ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ, содержащий квадратную мембрану из монокристаллического кремния, плоскость которой совпадает с основной кристаллографической плоскостью, а стороны ориентированы вдоль взаимно перпендикулярных направлений, и расположенные по периферии мембраны тензорезисторы p-типа проводимости в Виде резистивных полосок, параллельные двум противоположным сторонам и перпендикулярные двум другим сторонам мембраны, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности при сохранении допустимого уровня рассеиваемой мощности и температуры саморазогрева тензорезисторов, суммарная площадь областей мембраны расположения тензорезисторов, включая промежутки между резистивными полосками, составляет не менее 20% от площади всей мембраны, а длина каждой последующей с резистивной полоски в направлении от стороны к оси симметрии мембраны и в направлении от оси симметрии к ее сторонам.не превышает длину предыдущей резистивной полоски.

   SU _п„ 1075096

   Фиг1