СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДНОЙ СИСТЕМЫ НА СФЕРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ВАКУУМНОЙ КАМЕРЫ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА Российский патент 1999 года по МПК G01C25/00 G01C19/24 

Описание патента на изобретение RU2127868C1

Изобретение относится к области точного приборостроения, а именно к технологии изготовления гироскопических приборов, конкретно - к технологии изготовления чувствительных элементов электростатических гироскопов (ЧЭ ЭСГ).

Известен способ электродной системы на полусферах ЧЭ ЭСГ фотолитографическим методом (см. Технологическую инструкцию на формирование рисунка электродной системы на полусферах ЧЭ ЭСГ, КФ 25179.00014, ЦНИИ "Электроприбор", г. Ленинград, 1987, 20 с.). По этому способу на внутреннюю полусферическую поверхность каждого из двух элементов, составляющих вакуумную камеру ЧЭ ЭСГ, наносят сплошное пленочное металлическое покрытие и затем слой фоторезиста. В полусферу со слоем металла и фоторезистивным покрытием вставляют объемную полусферическую металлическую маску, воспроизводящую рисунок электродов, непосредственно примыкающую к полусферической поверхности, и засвечивают.

Известный способ контактной фотолитографии при очевидной простоте осуществления имеет ряд существенных недостатков:
высокая трудоемкость изготовления полусферической объемной маски;
теоретическая невозможность получения концентрических электродов, что существенно усложняет рисунок электродной системы и уменьшает рабочую поверхность электродов;
невозможность получения тонких межэлектродных промежутков, что связано с технологией изготовления маски, и что также приводит к уменьшению рабочей поверхности электродов.

Задача, которую решает данное изобретение, состоит в изготовлении электродной системы любой топологии на всей полусферической поверхности с телесным углом охвата 180o.

Эта задача решается тем, что в известном способе формирования изображения на сферической поверхности, включающим нанесение фоторезистивного слоя на сферическую поверхность, формирование на нем светового изображения и получение методом фотолитографии заданного рисунка, световое изображение формируют с плоского фотошаблона с рисунком на нем, выполненным в виде конформного отображения заданного рисунка электродной системы на полусферической поверхности, и производят экспонирование фоторезистивного слоя через плоский фотошаблон в расходящемся когерентном световом пучке, исходящем из точечного источника света, при этом заданный рисунок отображается по всей поверхности полусферы с телесным углом охвата 180o в виде действительного изображения заданной геометрической формы и размеров.

Предлагаемый способ изготовления электродной системы на сферической поверхности вакуумной камеры электростатического гироскопа включает в себя следующие операции: нанесение на каждую из двух диэлектрических полусфер, образующих вакуумную камеру ЧЭ ЭСГ, одним из известных способов, например конденсацией с ионной бомбардировкой или магнетронным распылением плазмы, слоя металла, например молибдена, заданной толщины; нанесение фоторезистивного слоя, используя, например, центрифугу или аэрограф; экспонирование в когерентном световом пучке, исходящем из точечного источника света с заданной расходимостью через плоский фотошаблон с рисунком на нем, выполненным в виде конформного отображения заданного рисунка электродной системы на полусферической поверхности, который отображается на всей поверхности полусферы с телесным углом охвата 180o в виде действительного изображения требуемой формы и размеров; проявление экспонированной фоторезистивной пленки; травление обнажившихся в соответствии с рисунком электродов участков металла и удаление остатков фоторезиста. Таким образом, на внутренней полусферической поверхности каждый из двух частей вакуумной камеры ЧЭ ЭСГ формируется заданный рисунок электродной системы.

Пример.

Проводят изготовление вакуумной камеры ЧЭ ЭСГ. Каждую из двух керамических полусфер с впаянными гермовводами и смотровым окном прошлифовывают по внутреннему диаметру, доводят до заданного размера и полируют до получения необходимой чистоты поверхности (12 - 13 класс). Затем керамические полусферы очищают от органических и неорганических загрязнений и методом конденсации с ионной бомбардировкой на установке типа "Булат" наносят слой молибдена толщиной 1 мкм. Далее на полусферическую поверхность наносят фоторезистивный слой (фоторезист ФН - 11К) толщиной 1 - 2 мкм совместно двумя методами: центрифугированием и пульверизацией. Затем проводят сушку фоторезистивного слоя при температуре 95o в течение 45 минут. Для засветки фоторезистивного слоя на полусферической поверхности используют проекционное устройство, содержащее лазер ЛГН - 342 в качестве источника света и оптическую систему, формирующую точечный источник света, который находится на расстоянии 60 мм от экваториальной плоскости полусферы. Экспонирование фоторезистивного слоя производят через плоский фотошаблон с рисунком на нем, выполненным в виде конформного отображения заданного рисунка электродной системы на полусферической поверхности, который отображается в расходящемся когерентном пучке света на всей поверхности полусферы с телесным углом охвата 180o в виде действительного изображения требуемой геометрической формы и размеров. При величине тока разряда на лазере ЛГН - 342, равной 26 , продолжительность экспонирования составляет 15 минут. Проявляют фоторезистивную пленку в уайтспирите в течение 1 минуты и сушат проявленный слой при температурах 90oC (30 минут) и 160oC (60 минут). Обнажившиеся в соответствии с рисунком участки молибдена стравливают. Травитель молибдена наряду с азотной кислотой содержит хлорное железо и перекись водорода. Затем удаляют фоторезистивную пленку с помощью специального снимателя, состоящего из смеси алкилбензола и алкилбензолсульфокислоты. Последней операцией является обзорный визуальный контроль электродного рисунка.

Использование предлагаемого способа изготовления электродной системы на сферической поверхности вакуумной камеры электростатического гироскопа позволяет решить поставленную задачу и обеспечивает возможность получения рисунка любой формы на всей внутренней полусферической поверхности с телесным углом охвата 180o.

Похожие патенты RU2127868C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЛЬЕФНЫХ РИСУНКОВ НА СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЯХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1997
  • Гинзбург В.А.
  • Гуттовская А.К.
  • Нарвер В.Н.
  • Перминова Н.В.
  • Пуйша А.Э.
RU2140623C1
ПРОЕКЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ПОЛУСФЕРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ 1996
  • Гинзбург В.А.
  • Гуттовская А.К.
  • Перминова Н.В.
RU2135956C1
ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ГИРОСКОПА С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОДВЕСОМ РОТОРА 1994
  • Агроскин Б.Н.
  • Анфиногенов А.С.
  • Парфенов О.И.
  • Андреев Р.П.
  • Сумароков В.В.
RU2116624C1
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ГИРОСКОП С ОПТИЧЕСКИМ СЧИТЫВАНИЕМ ПОЛОЖЕНИЯ ОСИ РОТОРА 1994
  • Анфиногенов А.С.
  • Гусинский В.З.
  • Парфенов О.И.
  • Сумароков В.В.
RU2104491C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА 1999
  • Щербак А.Г.
  • Кедров В.Г.
  • Анфиногенов А.С.
  • Ежов Ю.А.
  • Агроскин Б.Н.
  • Беляев Н.И.
  • Парфенов О.И.
RU2153649C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РОТОРА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА 2012
  • Юльметова Ольга Сергеевна
  • Щербак Александр Григорьевич
  • Ландау Борис Ефимович
  • Буцык Александр Яковлевич
  • Вейко Вадим Павлович
  • Валетов Вячеслав Алексеевич
RU2498224C1
СПОСОБ ФОТОЛИТОГРАФИИ 1996
  • Смолин В.К.
  • Донина М.М.
RU2096935C1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННОГО ФОТОЛИТОГРАФИЧЕСКОГО РИСУНКА НА ЦИЛИНДРИЧЕСКУЮ ПОВЕРХНОСТЬ ОПТИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ И ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ КОНТАКТНОГО ЭКСПОНИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2012
  • Петров Сергей Николаевич
  • Решетников Геннадий Иванович
  • Савицкий Виталий Николаевич
RU2519872C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РОТОРА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА 2015
  • Юльметова Ольга Сергеевна
  • Филиппов Александр Юрьевич
  • Ландау Борис Ефимович
  • Беляев Сергей Николаевич
  • Фомичев Александр Михайлович
  • Леонова Татьяна Георгиевна
  • Щербак Александр Григорьевич
RU2592748C1
УСТРОЙСТВО ЭКСПОНИРОВАНИЯ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ НАНОРАЗМЕРНЫХ СТРУКТУР И СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ СТРУКТУР 2010
  • Чесноков Владимир Владимирович
  • Чесноков Дмитрий Владимирович
RU2438153C1

Реферат патента 1999 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДНОЙ СИСТЕМЫ НА СФЕРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ВАКУУМНОЙ КАМЕРЫ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА

Способ может быть использован при изготовлении чувствительных элементов электростатических гироскопов. На полусферическую поверхность каждой из двух диэлектрических полусфер, образующих вакуумную камеру чувствительного элемента, последовательно наносят сплошное металлическое покрытие и фоторезистивный слой, на котором формируют световое изображение и получают методом фотолитографии заданный рисунок. Световое изображение формируют с плоского фотошаблона с рисунком на нем, выполненным в виде конформного отображения заданного рисунка электродной системы на полусферической поверхности. Производят экспонирование фоторезистивного слоя через плоский фотошаблон в расходящемся когерентном световом пучке, исходящем из точечного источника света. При этом заданный рисунок отображается по всей поверхности полусферы с телесным углом охвата 180o в виде действительного изображения заданой геометрической формы и размеров. Обеспечивается возможность получения рисунка любой топологии на всей внутренней полусферической поверхности.

Формула изобретения RU 2 127 868 C1

Способ изготовления электродной системы на сферической поверхности вакуумной камеры электростатического гироскопа, включающий нанесение фоторезистивного слоя на сферическую поверхность, формирование на нем светового изображения и получение методом фотолитографии заданного рисунка, отличающийся тем, что световое изображение формируют с плоского фотошаблона с рисунком на нем, выполненным в виде конформного отображения заданного рисунка электродной системы на полусферической поверхности, и производят экспонирование фоторезистивного слоя через плоский фотошаблон в расходящемся когерентном световом пучке, исходящем из точечного света, при этом заданный рисунок отображается по всей поверхности полусферы с телесным углом охвата 180o в виде действительного изображения заданной геометрической формы и размеров.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1999 года RU2127868C1

Технологическая инструкция на формирование рисунка электродной системы на полусферах ЧЭ ЭСГ, КФ 25179, 00014
- Л.: ЦНИИ "Электроприбор", 1987
RU 94024866 A1, 10.05.96
Способ получения суперфосфорной кислоты 1985
  • Кочетков Сергей Павлович
  • Гриневич Анатолий Владимирович
  • Лембриков Владимир Михайлович
  • Сафонов Анатолий Васильевич
  • Малахова Надежда Николаевна
  • Парфенов Евгений Петрович
  • Лыков Михаил Васильевич
  • Коростин Николай Константинович
  • Добрыднев Евгений Павлович
  • Саарбеков Валерий Хачатурович
SU1428690A1
УСТРОЙСТВО для ВВОДА жидкого ОБРАЗЦА В ХРОМАТОГРАФ 0
  • В. Д. Ефимов, Ю. А. Кирин, Ю. П. Рыбалченко Ж. П. Стрельцов
SU243950A1

RU 2 127 868 C1

Авторы

Гуттовская А.К.

Агроскин Б.Н.

Гинзбург В.А.

Парфенов О.И.

Даты

1999-03-20Публикация

1996-06-26Подача