СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОХИРУРГИЧЕСКИХ ЛЕЗВИЙ Российский патент 2009 года по МПК B23P15/28 A61B17/32 

Описание патента на изобретение RU2346800C2

Изобретение относится к области медицинской техники, а более конкретно к способам изготовления микрохирургических лезвий.

Известен способ изготовления микрохирургических лезвий, включающий формирование подложки в виде пластины из твердого монокристаллического кремния, анизотропное травление и скрайбирование указанной подложки с получением лезвий (RU 2004130285 А, 27.05.2005, В21К 11/00, 4 л.) [1].

Однако указанный способ обладает существенным недостатком: малой механической прочностью лезвия.

Технический результат предлагаемого изобретения: повышение механической прочности лезвия.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления микрохирургических лезвий, включающем формирование подложки в виде пластины из твердого монокристаллического кремния, анизотропное травление и скрайбирование указанной подложки с получением лезвий, согласно изобретению, при формировании подложки верхнюю поверхность пластины из твердого монокристаллического кремния ориентируют в кристаллографической плоскости (100), осуществляют формирование разделительных канавок с наклонными поверхностями, ориентированными в кристаллографических плоскостях (111), производят первоначальное окисление указанных наклонных поверхностей с получением слоя диоксида кремния толщиной от 0,5 до 0,7 мкм, при этом окисление осуществляют в атмосфере влажного кислорода, далее производят скрайбирование подложки, а затем вторично осуществляют окисление поверхностей лезвий, включая поверхности, ориентированные в кристаллографических плоскостях (101).

Способ изготовления микрохирургических лезвий осуществляется следующим образом.

В качестве исходной подложки выбирается пластина монокристаллического кремния. Расположение кристаллографических плоскостей монокристаллического кремния поясняется Фиг.1, на которой показана элементарная ячейка 1 кремния. Трехмерная система координат образуется ортогональными осями X, Y, Z. Координатами (101) обозначена кристаллографическая плоскость, перпендикулярная к плоскости, образованной осями Х и Y.

Координатами (111) обозначена кристаллографическая плоскость, наклонная к плоскости, образованной осями Х и Y (на фиг.1 заштрихована). Координатами (100) обозначена кристаллографическая плоскость, перпендикулярная плоскости, образованной осями Х и Y (Фиг.1).

Предложенное изобретение поясняется Фиг.1-7.

На Фиг.1 изображено расположение кристаллографических плоскостей монокристаллического кремния.

На Фиг.2 - исходная пластина 2 монокристаллического кремния и верхняя ее поверхность 3.

На Фиг.3 - пластина 2 с диоксидными слоями 4 на ее обеих поверхностях.

На Фиг.4 - пластина 2 с дополнительно нанесенными на диоксидные слои 4 слоями 5 нитрида кремния.

На Фиг.5 - маска 6 для образования топологического рисунка лезвия.

На Фиг.6 - анизотропное травление через окна 7.

На Фиг.7 - первоначальное окисление наклонных

поверхностей для образования упрочняющего слоя 12.

Пластина 2 монокристаллического кремния имеет двустороннюю полировку, верхняя поверхность 3 пластин сориентирована в кристаллографической плоскости (100) (Фиг.2).

После стандартного цикла химической обработки на поверхностях пластины 2 выращивают слои диоксида кремния 4 (Фиг.3). Далее на обе поверхности пластин 2 монокристаллического кремния плазмохимическим способом наносятся слои нитрида кремния 5 (Фиг.4), для последующего формирования фотолитографической маски. Формируют маску для образования топологического рисунка лезвия (Фиг.5). Через сформированную маску 6 производят удаление слоев нитрида кремния 5 и диоксида кремния 4. Через образование окна производят анизотропное травление кремния через верхнюю поверхность 3 (Фиг.6).

Таким образом, формируют разделительные канавки 8, которые предназначены для образования режущих кромок лезвия. Наклонные поверхности 9 канавок 8 ориентированы в кристаллографических плоскостях (111) (Фиг.6).

Угол наклона 10 разделительной канавки 8 к нижней поверхности 11 пластины образует режущую кромку лезвия. Далее производят первоначальное окисление наклонных поверхностей 9 для образования упрочняющего слоя 12 из аморфного диоксида кремния (Фиг.7). Окисление производят в атмосфере влажного кислорода. С верхней 3 и нижней 11 поверхностей пластины снимают слои диоксида 4 и нитрида 5 кремния методом плазмохимического травления. Далее производят скрайбирование (разрезание) пластины 2 на отдельные лезвия (не показано). Производят вторичное окисление поверхностей лезвий, включая поверхности, ориентированные в кристаллографических плоскостях (101) (не показано).

Толщина получаемого слоя диоксида кремния изменяется в интервале от 0,5 до 0,7 мкм.

Использование изобретения позволяет повысить механическую прочность лезвий.

Похожие патенты RU2346800C2

название год авторы номер документа
ЛЕЗВИЕ ОФТАЛЬМОМИКРОХИРУРГИЧЕСКОЕ 2011
  • Тахчиди Христо Периклович
  • Караваев Александр Александрович
  • Бессарабов Анатолий Никитич
  • Баринов Константин Иванович
RU2475219C1
Способ изготовления микроигл и массива микроигл 2017
  • Рапидов Михаил Ольгердович
  • Панкратов Олег Вячеславович
RU2677491C1
ЛЕЗВИЕ БРИТВЫ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2002
  • Виговская Т.В.
  • Кокин Е.П.
  • Львова Н.М.
  • Сурин Ю.В.
RU2225787C2
Способ изготовления дифракционной кремниевой решетки типа эшелле 2023
  • Мохов Дмитрий Владимирович
  • Березовская Тамара Нарциссовна
  • Горай Леонид Иванович
RU2809769C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРЕМНИЕВЫХ СТРУКТУР С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ 2022
  • Брюхно Николай Александрович
RU2783769C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ С НАНОСТРУКТУРАМИ ДЛЯ ЛОКАЛЬНЫХ ЗОНДОВЫХ СИСТЕМ 2015
  • Преснов Денис Евгеньевич
  • Божьев Иван Вячеславович
  • Крупенин Владимир Александрович
  • Снигирев Олег Васильевич
RU2619811C1
Способ формирования плат микроструктурных устройств со сквозными металлизированными отверстиями на монокристаллических кремниевых подложках 2018
  • Смирнов Игорь Петрович
  • Тевяшов Александр Александрович
  • Ветрова Елена Владимировна
  • Капустян Андрей Владимирович
RU2676240C1
ЛЕЗВИЕ ОФТАЛЬМОХИРУРГИЧЕСКОЕ 2011
  • Баскин Владимир Анатольевич
  • Приходько Павел Сергеевич
  • Денискин Виктор Васильевич
  • Рапидов Михаил Ольгердович
  • Баринов Константин Иванович
  • Латыпов Ильяс Амирович
  • Караваев Александр Александрович
  • Бессарабов Анатолий Никитич
RU2484781C1
ЛЕЗВИЕ ОФТАЛЬМОМИКРОХИРУРГИЧЕСКОЕ 2011
  • Тахчиди Христо Периклович
  • Караваев Александр Александрович
  • Бессарабов Анатолий Никитич
  • Баринов Константин Иванович
RU2475220C1
КАНТИЛЕВЕР С КРЕМНЕВОЙ ИГЛОЙ КОМПЛЕКСНОЙ ФОРМЫ 2020
  • Рабухин Антон Леонидович
  • Шубин Андрей Борисович
RU2759415C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 346 800 C2

Реферат патента 2009 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОХИРУРГИЧЕСКИХ ЛЕЗВИЙ

Изобретение относится к медицинским инструментам и может быть использовано в микрохирургии. Формируют подложку в виде пластины из твердого монокристаллического кремния. Осуществляют анизотропное травление и скрайбирование указанной подложки с получением лезвий. При формировании подложки верхнюю поверхность пластины из твердого монокристаллического кремния ориентируют в кристаллографической плоскости (100). Осуществляют формирование разделительных канавок с наклонными поверхностями, ориентированными в кристаллографических плоскостях (111). Производят первоначальное окисление указанных наклонных поверхностей с получением слоя диоксида кремния толщиной от 0,5 до 0,7 мкм. Причем окисление осуществляют в атмосфере влажного кислорода. После скрайбирования подложки вторично осуществляют окисление поверхностей лезвий, включая поверхности, ориентированные в кристаллографических плоскостях (101). В результате обеспечивается повышение механической прочности лезвия. 7 ил.

Формула изобретения RU 2 346 800 C2

Способ изготовления микрохирургических лезвий, включающий формирование подложки в виде пластины из твердого монокристаллического кремния, анизотропное травление и скрайбирование указанной подложки с получением лезвий, отличающийся тем, что при формировании подложки верхнюю поверхность пластины из твердого монокристаллического кремния ориентируют в кристаллографической плоскости (100), осуществляют формирование разделительных канавок с наклонными поверхностями, ориентированными в кристаллографических плоскостях (111), производят первоначальное окисление указанных наклонных поверхностей с получением слоя диоксида кремния толщиной от 0,5 до 0,7 мкм, при этом окисление осуществляют в атмосфере влажного кислорода, далее производят скрайбирование подложки, а затем вторично осуществляют окисление поверхностей лезвий, включая поверхности, ориентированные в кристаллографических плоскостях (101).

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2346800C2

RU 2004130285 A, 27.05.2005
МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ КРЕМНИЕВЫЙ РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ (ВАРИАНТЫ) 2000
  • Шкворченко Д.О.
  • Рабухин А.Л.
  • Ибрагимов А.Р.
RU2194464C2
ЛЕЗВИЕ БРИТВЫ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2002
  • Виговская Т.В.
  • Кокин Е.П.
  • Львова Н.М.
  • Сурин Ю.В.
RU2225787C2
Микрохирургический скальпель 1986
  • Налбандян Арам Багратович
  • Микаелян Александр Львович
  • Кочарян Артур Рубенович
  • Арутюнян Гагик Ашотович
  • Бадалян Рафаел Анушаванович
  • Барсегян Размик Нагапетович
SU1463253A1
ЛЕЗВИЕ МЕДИЦИНСКОЕ 1999
  • Горбунов Ю.И.
  • Матчин А.В.
  • Дормаков В.В.
  • Латышонок А.Н.
  • Ломонова Е.Е.
  • Рудовол Т.В.
  • Ройко А.А.
RU2167622C2
Способ изготовления режущего медицинского инструмента 1987
  • Есинари Табе
  • Тамики Иида
SU1662337A3
US 5619889 A, 15.04.1997
US 5317938 A, 07.06.1994.

RU 2 346 800 C2

Авторы

Тахчиди Христо Периклович

Караваев Александр Александрович

Баринов Константин Иванович

Семенцов Владислав Федорович

Рапидов Михаил Ольгердович

Хазиахмедов Андрей Рафаилевич

Латыпов Ильяс Амирович

Даты

2009-02-20Публикация

2007-03-21Подача