Мембранный чувствительный элемент и способ его изготовления Советский патент 1989 года по МПК G01L9/04 

Л

(Л

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при конструировании малогабаритных чувствительных элементов с кремниевой мембраной.

Цель изобретения - :повьп1 ёние надежности соединения кремниевых мембран к металлической трубке.

На фиг. 1 представлена конструкция мембранного чувствительного элемента; на фиг, 2 - устройство для реализации способа.

Чувствительный элемент (ЧЭ) (фиг. 1) содержит кремниевую мембрану 1, на непланарной стороне которой напьшением сформирована пленка алюминия 2, стеклянные втулки 3 и 4 и металлическую трубку 5, торец которой снабжен острой кромкой. Диаметр D трубки 5 по вершинам острой кромки равен посадочному диаметру D кремниевой мембраны.

Алюминиевая пленка 2 обеспечивает

электрод 6. Электроды 6 от каждой сборки ЧЭ через коммутатор 7 подсо диняются к источнику тока 8. Все м

с таллические трубки сборок обьедяня ются на корпус (положительный элек род) . После установки сборок ЧЭ в приспособление поочередно на кажду кремниевую мембрану через ключ К

10 коммутатора 7 подается через конта ты 9,10,11 электрический ток.

Заострение торца трубки 5 ЧЭ, изображенного на фиг, 2, обеспечив ет, резкуй концентрацию электрическ

15 го поля на острие трубки. Концентр ция электрического поля по профилю торца трубки 5 обеспечивает по сра нению с известным элементом локали зацию электростатического поля (ЭП

20 в зоне соединения кремниевой мембр ны 1 со стеклянной втулкой 3,

Локализация ЭП активизирует про цессы диффузии вещества втулки 3 в кремниевую мембрану. 1 в зоне соеди

подачу потенциала на кремниевую мемб-25 нения где преобладает наибольшая

электрод 6. Электроды 6 от каждой сборки ЧЭ через коммутатор 7 подсоединяются к источнику тока 8. Все металлические трубки сборок обьедяня- ются на корпус (положительный электрод) . После установки сборок ЧЭ в приспособление поочередно на каждую кремниевую мембрану через ключ К

коммутатора 7 подается через контакты 9,10,11 электрический ток.

Заострение торца трубки 5 ЧЭ, изображенного на фиг, 2, обеспечивает, резкуй концентрацию электрического поля на острие трубки. Концентра- ция электрического поля по профилю торца трубки 5 обеспечивает по сравнению с известным элементом локализацию электростатического поля (ЭП)

в зоне соединения кремниевой мембраны 1 со стеклянной втулкой 3,

Локализация ЭП активизирует процессы диффузии вещества втулки 3 в кремниевую мембрану. 1 в зоне соеди

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение надежности соединения полупроводниковой мембраны с торцом металлической трубки. Способ изготовления мембранного чувствительного элемента заключается в подаче потенциала на алюминиевую пленку 5, напыленную на кремниевую мембрану 1, и металлическую трубку 3 через слой стекла 2. При этом торец трубки выполнен заостренным, что локализует диффузионный процесс в зоне соединения. Подачу потенциала производят раздельно на каждый чувствительный элемент при групповом изготовлении. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

рану 1 при осуществлении электроадгезионного соединения.

Так как заострение торца металлической трубки в 10-100 раз повышает концентрацию электрического поля, то за счет интенсификации диффузионных процессов в зоне соединения, электроадгезионный шов приобретает большую плотность, а следовательно, обеспечивается и большая надежность соединения, в том числе по герметичности,

Размещение острой кромки -трубки 5 непосредственно по нормали к кремниевой мембране 1 (фиг. 1) обеспечивает эффективное распределение элект ростатического поля по объему малогабаритного датчика, снижает вероятность появления коронного разряда в подмембранной полости ЧЭ, а -следовательно, снижает вероятность- разрушения ЧЭ при проведении соединения кремниевой мембраны с основанием ЧЭ и в итоге повьшает выход годных.

Сущность способа электроадгезионного приспособления малогабаритных кремниевых мембран со стеклянными втулками поясняется фиг. 2. Стеклянные втулки 3 с предварительно впаянными в размер металлическими трубками 5 помещаются в гнезда многоместного приспособления (на фиг, 2 не указаны), на втулку 3 устанавливается кремниевая мембрана 1, а затем

0

5

0

5

0

5

концентрация ЭП, т.е. геометрически электроадгезионный шов будет наиболее плотным в направлениях, совпадающих с заостренным профилем торца металлической трубки 5,

В способе за счет раздельной подачи тока на каждую сборку ЧЭ исключаются эффекты, вызываемые взаимовлиянием вариаций физико-химических с.войств присоединяемых деталей сборок ЧЭ, вариаций микрогеометрии присоединяемых деталей сборок ЧЭ, вариаций микрогеометрии неровностей контактируемых площадей соединяемых деталей ЧЭ, вариаций установочных размеров приспособлений (катодов), осуществляющих контактирование отрицательного электрода к алюминиевой напыленной пленке кремниевой мембраны. Это позволяет повысить достовер- iHOCTb управления и контроля режимами электроадгезионного присоединения р,етапек малогабаритных датчиков при их групповой обработке.

Способ позволяет при сохранении выхода годных ЧЭ обеспечивать надежность присоединения и повьшгает достоверность управления и контроля режимом электроадгезионного соединения.

Способ поддается автоматизации, обеспечивающей контроль и управление режимами электроадгезионного соединения.

Формула изобрете

1, Мембранный чувствительный элемент, полупроводниковая мембрана которого соединена через слой стекла , с торцом металлической трубки, о т н и я

71ичающийся тем,

лью повышения надежности соединения, в нем торец трубки выполнен заострен- ным с вершиной, расположенной на диаметре, равном посадочному диаметру мембраны.

н и я

ю

08846

ii8.2