Способ компенсации температурного дрейфа нуля интегрального кремниевого тензомоста Советский патент 1991 года по МПК G01B7/18 

Ј

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам настройки измерительной схемы интегральных тензопреобразователей. Цель изобретения - повышение надежности компенсации тем- перётурного дрейфа нуля тензомоста. Для этого изменяют сопротивления и температурные коэффициенты сопротивления отдельных плеч моста путем полного или частичного снятия с поверхности кремниевых тензорезисторов слоя двуокиси кремния, предварительно образованного методом термического окисления, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике,и может эффективно использоваться при настройке измерительной схемы интегральных тензопреобразователей.

Целью изобретения является повышение надежности компенсации.

На чертеже показан пример исполнения гитероэпитаксиального кремниевого тензомоста на сапфировой подложке, реализующего предлагаемый способ.

На чертеже позициями обозначены: 1 - кремниевые тензорезисторы, 2 - перемычки, 3 - подгоночные кремниевые резисторы, 4 - контактные прощадки. .

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно на всех тензорезисто- рах 1, образующих плечи моста, создают методом термического окисления слой двуокиси кремния. Далее тензомост подключают к источнику напряжения и измеряют его

выходной сигнал при крайних рабочих температурах. По результатам измерений определяют исходную аддитивную составляющую температурной погрешности тензомоста - величину температурного дрейфа нуля, по- знаку которой выбирают тензорезисторы 1, сопротивления и температурные коэффициенты сопротивления (ТКС) которых надо изменить для компенсации этой погрешности, и осуществляют это изменение путем полного или частичного удаления с поверхностей выбранных тензорезисторов слоя двуокиси кремния с использованием, например, методов фотолитографии. Используя соответствующий набор фотошаблонов с различным размером окна, можно снимать двуокись кремния с поверхности тензорезистора дискретными частями и тем самым достаточно плавно осуществлять требуемую регулировку.

О

ь.

х|

ю

00 СП

Когда температурный дрейф нуля будет скомпенсирован, можно осуществлять балансировку рассматриваемого тензомоста путем разрыва перемычек 2, изначально из того же слоя кремния, что и тензорезисто- ры 1, в едином технологическом процессе. Поскольку ТКС резисторов 3 близок к ТКС тензорезисторов 1, а номинал их сопротивления намного меньше, то их включение в какое-то плечо моста практически не нарушает ранее достигнутой степени компенсации температурного дрейфа нуля. В результате получается тензомост,степень компенсации аддитивной температурной погрешности в котором не зависит от схемы питания - она одинаково минимальна как для случая питания от источника напряжения, так м для случая питания от источника тока.

Данный способ, базирующийся на использовании серийно отлаженных процессов полупроводниковой технологии,

исключает потребность в навесных регулировочных элементах, в результате чего повышаются надежность компенсации дрейфа нуля, стабильность, долговечность и степень миниатюризации измерительной схемы.

Формула изобретения Способ компенсации температурного

дрейфа нуля интегрального кремниевого тензомоста, заключающийся в том. что изменяют сопротивления и температурные коэффициенты сопротивления плеч моста, отличающийся тем, что, с целью повышения

надежности компенсации, предварительно на всех тензорезисторах моста создают методом термическго окисления слой двуокиси кремния, а сопротивления и температурные коэффициенты сопротивления плеч

моста изменяют путем полного или частичного удаления слоя двуокиси кремния с поверхности тензорезисторов моста.