Способ изготовления упругого подвеса из кварцевого стекла Советский патент 1993 года по МПК C03C15/00 

рых равна номинальной толщине рабочей перемычки подвеса.

Этот признак позволяет предварительно задать окончательную толщину рабочей перемычки с обеспечением ее контроля простыми технологическими средствами - микрометром. Кроме того, формирование паза и .рабочих перемычек одновременно в течение времени сквозного протрава паза позволяет обеспечить точность получения заданной толщины рабочей перемычки и упрощает технологию получения подвеса.

Формирование рабочей перемычки подвеса с плавным утонением при .переходе от массивной части подвеса к рабочей части перемычки за счет дискретного увеличения зоны травления в направлении длины рабочей перемычки пропорционально глубине травления позволяет повысить механическую прочность маятника за счет исключения концентраторов напряжения, исключает обрывы токопроводящей пленки напыляемой на рабочие перемычки и одновременно понижает подтравы за счет последовательного применения селективного травления с различными масками.

Сообщение в процессе травления заготовке кварца возвратно-поступательного винтообразного движения в направлении наименьшего гидродинамического сопротивления заготовки в условиях ламинарного обтекания травителем заготовки обеспечивает достижение равномерного травления заготовки кварца в том числе, рабочих перемычек за счет эффективного удаления продуктов травления из зоны травления и . доступа в зону травления травителя. Винтообразные возвратно-поступательные движения заготовки в ламинарном режиме в отличие от вращательного слабо изменяют тепловое поле жидкости травителя и в то же время эффективно удаляют продукты травления из зоны травления.

П р име р. Заготовку кварцевого стекла КУ 1 в виде брусков 50x50 режут на бруски квадратного сечения с припуском для обточки по диаметру для формирования пластин заготовок в размер 025, толщиной 0,7 мм. После щлифовки, доводки и полировки заготовок получают пластины 025, ,500 мм с классом шероховатости R2 0,050.

Затем поочередно на обе поверхности пластин заготовок формируют защиту и проводят селективное травление,

В кварцевой заготовке толщиной 500 мм селективным травлением формируют паз в виде канавок одинаковой глубины, суммарная величина которых равна 1,2-1,3 номинальной толщине рабочей перемычке

подвеса. В качестве травителя используют бифторид аммония, в качестве защитной маски хром-медь-хром толщиной 1,5-2 мкм - структуру напыляемую на обе поверхности

кварцевой заготовки.

Селективное травление проводят в биф- ториде аммония в течение 20 мин, поэтому в технологии изготовления предусмотрено гальваническое наращивание слоя меди

0 толщиной 12 мкм на напыленный предварительно слой Сг-Cu-Cr. Гальваническое наращивание меди проводят в электролите пропусканием тока, электрод подключает к ободу подвеса - неподвижной части подвеса.

5 При изготовлении подвеса для исключения поломок рабочих перемычек предусмотрено формирование трех технологических перемычек между.подвижной и неподвижной частями, удаляемых после формирования схемы на

0 подвесе электронным лучом.

Номинальная толщина рабочей перемычки маятника 20 мкм. Затем, удаляют защитный слой травлением в растворах соляной, серной, азотной кислот в воде.

5 Вновь формируют защитный слой и проводят селективное травление канавок под рабочие перемычки подвеса и дальнейшее травление канавок образующих паз подвеса. При травлении канавки под перемычку

0 применяют вначале селективное травление с шириной шаблона равной.рабочей длине перемычки, затем дискретно, путем смены шаблона увеличивают ширину окна шаблона в направлении длины перемычки и снова

5 проводят травление канавок паза и перемычек. Глубину травления на каждом шаге травления выбирают из условия заданной кривизны поверхности перехода зоны перемычки предназначенной под напыление то0 копроводящей дорожки. Для перемычек с толщиной 20 мкм и при толщине заготовки 500 мкм достаточно применения трех фотошаблонов с шириной окна 1,5; 2,0 и 2,5 мм при номинальной длине рабочей перемыч5 ки, равной 1,5 мм.

Травление заготовки заканчивают после сквозного протравливания паза. Момент образования сквозного протрава в . пазе может определяться с помощью раз0 личных датчиков фиксирующих нарушение сплошности материала кварца в зоне травления, например электроконтактных.

Травление заготовок кварца заявляемым способом проводят в бифторид аммония

5 подогреваемым до 75 ± 1°С в динамическом режиме. Травление проводят в реакционном сосуде из фторопласта, в котором помещают фтороплзстовую кассету с заготовками, приводимую в движение в процессе селективного травления.

Положительным эффектом изобретения является повышение качества изготовления кварцевых подвесов, снижение трудоемкости изготовления за счет применения групповой технологии операций нанесения защиты и травления.

Формула изобретения Способ изготовления упругого подвеса из кварцевого стекла, включающий двухстороннюю полировку заготовки кварцевого стекла, формирование паза, отделяющего подвижную часть подвеса от основания и рабочих перемычек, формирование вакуумным напылением металлической пленки емкостного преобразователя на обеих сторонах подвижной части подвеса, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности подвеса маятника за счет снижения концентраторов напряжений в шейках рабочих перемычек и уменьшения подтрава за счет увеличения равномерности травления, сначала селективным травлением одновременно на обеих поверхностях заготовки в области паза формируют канавки одинаковой глубины, суммарную величину которых задают равной 1.2-1.3 от номинальной толщины рабочей перемычки подвеса, затем проводят .одновременно селективное травлениерабочих перемычек с противоположных поверхностей заготовки и канавок паза до момента соприкосновения смежных стенок канавок, и дотравливание рабочих перемычек до окончательной толщины, причем травление

проводят дискретно не менее 2-х раз, на каждом этапе травления увеличивают площадь травления в направлении длины перемычки в зависимости от глубины травления, а заготовке сообщают возвратно-поступательные винтообразные движения.

Изобретение относится к технологии изготовления кварцевых подвесов акселерометров размерным травлением. Сущность изобретения заключается в том, что селективное травление кварца проводят в два этапа: на первом с обеих сторон заготовки одновременно в зоне паза подвеса формируют канавки на глубину, суммарную величину которых назначают равной номинальной толщине рабочих перемычек, затем на втором этапе одновременно травят канавки и рабочие перемычки до момента соприкосновения в процессе травления смежных стенок канавок паза, причем в процессе, формирования рабочих перемычек увеличивают дискретно зону травления рабочих перемычек пропорционально глубине травления.