Способ определения чувствительности тензорезистора и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК G01B7/16 

ИзобретенИ относится к измерительной технике:, а именно к полупроводниковой тензометрии, и может, быть ис пользовано для экспресс-определения коэффициентов тензочувствительности нитевидных кристаллов кремния.

Цель .изобретения - расширение области применения способа для тензо- резисторов на основе нитевидных кристаллов кремния, что достигается за счет использования в качестве связующего и материала токовыводов сплава золота с кремнием и алюминием, деформирования нитевидного кристалла путем перемещения одного из его концов в направлении, перпендикулярном его продольной оси, а также выполнения устройства с двумя каретками, двумя направляющими и двумя захватами с канавками V-образного профиля, облуженными о представляюЙ1Ий собой нитевидный кристем же сплавом.

На чертеже представлена схема устройства, для определения чувствительности тензорезистора.

Способ осуществляют следующим образом.

Тензорезистор с помощью связующего закрепляют в градуировочном устройстве, для чего концы штевидного кристалла кремния вплавляют в связую щее - сплав, содержащий 2,0-2,4 мае.% кремния, 0,04-0,06 мас.% алюминия, остальное - золото. Участки контакта кристалла со связующим используют в качестве токовыводов .при из- мерении сопротивления тензорезистора После измерения исходных значений сопротивления тензорезистор деформируют на заданную величину, для чего один из концов нитевидного кристал- ла перемещают в направлении, перпендикулярном продольной оси кристалла. По измеренным значениям сопротивления до и после деформации и деформации кристалла в направлении .продоль- ной оси определяют чувствительность тензорезистора. Дл я снятия тензорезистора с градуировочного устройства изменяют его теьйературу до значений соответствующих потере связующим ад- гезионных свойств, т.е. до температу.ры плавления сплава.

I- .

Устройство для определения чувствительности тензорезистора содержит станину 1 с направляющими 2 и 3, расположенными перпендикулярно одна другой, установленные соответственно на направляющих 2 и 3 каретки 4 и 5,

два микрометрических винта 6 и 7 с гайками 8 и 9, соединенными соответственно с каретками 4 и 5, две . электроизоляционные прокладки 10 и 11, установленные соответственно на каретках 4 и 5, и два захвата 12 и 13 для крепления концов тензорезис тора 14, закрепленных соответствен- но на электроизоляционных прокладках 10 и 11. Захваты 12 и 13 выполнены в виде стержней с канавками |-образного профиля, стенки которых облужены сплавом, выполняющим роль связующего, а придонная часть заполнена им. Устройство для определения чувствительности тензорезистора работает следующим обра зом.

Исследуемь1й тензорезистор 14,

талл кремния, вплавляют концами в захваты 12 и 13. В качестве связующего используется сплав золота с кремнием и .алюминием. Концы кристалла при этом располагаются в V-образных канавках захватов 12 и 13 на одной линии с продольной осью кристалла. Изолированные от станины 1 электроизоляционными .прокладками 10 и 11 захваты 12 и 13 используют .в качестве токовыводов при измерении сопротивления тензорезистора. Деформацию тензорезистора осзпдествляют перемещением одного из концов нитевидного кристалла, например конца, закрепленного в захвате 12, в направлении, перпендикулярном продольной оси кристалла, на заданную величину с помощью микрометрического винта 6. Микрометрический винт 7 служит для настройки устройства на требуемую величину исходного расстояния между зaxвaтa D 12 и 13. Чувствительность тензорезистора рассчитывают по -известным зависимостям, в которые входят изменение сопротивления и удлинение тензорезистора.

I .

Для снятия тензорезистора с устройства вновь расплавляют связующее в захватах 12 и 13 и снимают нитевидный кристалл.

Использование предлагаемых способа, и устройства позволяет расширить область применения известного метода определения чувствительности тензорезистора для нитевидных кристаллов кремния. При этом по сравнению с известными методами определения чувствительности.нитевидных кристаллов достигается экономия времени и более высокая точность определения градуи- ровочной характеристики тензорезис- тора. .

Формула изобретения

1. Способ определения чувствительности тензорезистора, заключаннцийся в том, что тензорез истор при помощи связующего закрепляют в градуировоч- н.ом устройстве, деформируют его, измеряют его сопротивление и деформацию и по окончании процесса деформирования тензорезистора изменяют его тем- .пературу до значений, соответствующих потере связукяцим адгезионных свойств, а по измеренным значениям ,сопротивления и деформации определяют чувствительность тензорезистора, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения способа для тензорезисторов на основе нитевидных кристаллов кремния, в качестве .связующего используют сплав, содержащий 2,0-2,4 мас.% кремния, 0,0.4-0,06 мас.% алюминия, остальное - золото, тензорезистор закрепляют путем вплавления в связующее концов нитевидного кристалла, участ- ки контакта кристалла со связующим используют в качестве токовыводов

при измерении сопротивления тензорезистора, а деформируют тензорезистор путем перемещения одного из концов нитевидного кристалла в направлении, перпендикулярном его продольной оси.

2. Устройство для определения чувствительности, тензорезистора, содержащее станину с направляющими, каретку, установленную на направляющих с возможностью перемещения, микрометрический винт с гайкой,; соеди- ненньй С кареткой, две электроизоляционные прокладки, одна из которых установлена на каретке, и два захвата для крепления концов тензорезистора, каждый из которых закреплен ;на одной из электроизоляционных про- ,кладок,о тли чающееся тем, что, оно снабжено вторыми направляющими, выполненными на стани- не перпендикулярно первым направляющим, второй кареткой, установленной на этих направляющих, и вторым микрометрическим винтом с гайкой, соединенной со второй кареткой, вторая электроизоляционная прокладка установлена на второй каретке, а каждый из захватов выполнен:в виде стержня с канавкой Т-образного -профиля, стенки которой облужены сплавом, выпол- някйцим роль связующего, а придонная часть заполнена им.

Способ и устройство относятся к полупроводниковой тензометрии и МОГУТ быть использованы для снятия гра- дуировочных характеристик нитевидных кристаллов кремния. Цель изобретения расширение области применения способа определения чувствительности тензо- резистора для нитевидных кристаллов кремния, что достигается за счет ис- пользова ния в качестве связующего для захватов и материала токовыводов сплава 2,0-2,4 мае.% кремния, 0,04- 0,06 мас.% алюминия, остальное - золо- то,.и перемещения одного из концов тензорезистора перпендикулярно его продольной оси. Устройство содержит станину, направляющие, микрометрические винты с гайками, каретки, элект-. роизоляционные прокладки и захваты с V-образными канавками, в которые вплавляется нитевидный кристалл кремния. Способ осуществляют перемещением одного из концов кристалла в направлении, перпендикулярном его оси. Снятие кристалла после определения чувствительности осуществляют расплавлением сплава.. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Г 2

Ю

72 14 6 131Г. 5 3 9 7

Редактор Н.Тупица

Составитель Н.Тимошенко

Техред О.Гортвай Корректор Е.Сирохман

Заказ 3384/39 Тираж 670 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4