Интегральный преобразователь механического воздействия Советский патент 1987 года по МПК G01L23/18 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к тензопреобразовате- лям давлений, сил и других механических воздействий.

Целью изобретения является увеличение коэффициента преобразования.

На фиг.. 1 представлена топология преобразователей, изготовленных на упругих элементах различной формы; на фиг. 2 - интегральный преобразователь, изготовленный на квадратном упругом элементе, общий вид.

Преобразователь содержит п-р-п-тензо- транзисторы 1 и 2 с эмиттерными 3, базовыми 4 и коллекторными 5 контактами, изготовленные в упругом элементе 6 кремние- вой пластины 7, тензорезисторы 8- 11, соединительные алюминиевые дорожки 12 и входные и выходные контакты 13-17.

Эмиттерный контакт 3тензотранзистора 1 соединен дорожкой 12 с эмиттерным контактом 3 тензотранзистора 2 и входным контак- том 13. Базовые контакты 4 тензотранзисто- ров 1 и 2 через тензорезисторы 11 и 8 соответственно соединены с входным контактом 14, коллекторные контакты 5 тензо- транзисторов 1 и 2 через тензорезисторы 9 и 10 соответстенно - с входным контактом 15, а коллекторный контакт 5 тензорезистора 2 соединен дорожкой 12 с выходным контактом 16, коллекторный контакт 5 тензотранзистора 1 - с выходным контактом 17. Вся схема изготовлена на кремниевом упру- го.м элементе 6 в теле кремниевой пластины 7.

Преобразователь работает следующим образом.

Тензочувствительность коэффициента усиления тока базы тензотранзисторов зави- сит от расположения тензотранзистора на упругом элементе, а Тензочувствительность

0

5

0 5 О

5

пассивного сопротивления его базы зависит от направления базового тока, т. е. от ориентации оси, проходящей от эмиттерного к базовому контакту относительно кристаллографической плоскости, в которой ориентирована кремниевая пластина. Для упругих элементов различных форм и ориентации в кристаллографических плоскостях одновременный выбор расположения тензотранзисторов и ориентации их осей приводит к тому, что Тензочувствительность коэффициента усиления тока базы и пассивного сопротивления базы тензотранзисторов максимальны и противоположны по знаку. Этим определяется увеличение коэффициента преобразования в целом.

Оси тензотранзисторов ориентируют, например, следующим образом. Они направле- нь вдоль кристаллографического направления 110 для упругих элементов, поверхность которых ориентирована в кристаллографической плоскости ЮО : При ориентации поверхности в кристаллографической плоскости 110 оси ориентируют в направлении 111.

Формула изобретения

Интегральный преобразователь .механического воздействия, содержащий кремниевый упругий элемент с изготовленными в нем планарными п-р-п-тензотранзисторами, расположенными в центре упругого элемента и на его периферии, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента преобразования, оси периферийного и центрального тензотранзисторов, проходящие от эмиттер- ных к базовым контактам, параллельны между собой, причем у периферийного тензотранзистора эта ось перпендикулярна ближайшему краю упругого элемента.

Изобретение относится к тензопреоб- разователям давлений, сил и других механи/4 ческих воздействий. Цель изобретения - увеличение коэффициента преобразования. Преобразователь содержит транзисторы 1 и 2 с эмиттерными 3, базовыми 4 и коллекторными 5 контактами, изготовленными в упругом элементе 6 кремниевой пластины 7, тензорезисторы 8-11 соединительные дорожки 12 и контакты 13-17. Для упругих элементов различных форм и ориентации в кристаллографических плоскостях одновременный выбор расположения тензотранзисто- ров и ориентации их осей приводит к тому, что тензочувствительность коэффициента усиления тока базы и пассивного сопротивления базы транзисторов I и 2 максимальны и противоположны по знаку. Этим определяется увеличение коэффициента преобразования. 2 ил. 17 / В (Л W 13 со ISD 00 фиг. 2

Редактор О. Юрковецкая Заказ 3477/45

Составитель В. Шестак

Техред И. ВересКорректор Г. Решетник

Тираж 776Подписное

ВНИИПИ ГосударстЕ енно10 комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж--35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4