СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРЕМНИЕВЫХ ТЕНЗОДАТЧИКОВ Советский патент 1966 года по МПК G01B7/16 

Известны способы изготовления кремниевых тензодатчиков, заключающиеся в том, что на монокристаллические пластины кремния наносят электроды.

Предлагаемый способ снижает разброс по сопротивлению в партии тепзодатчиков. Для образования электродов по этому способу монокристаллическую пластину никелируют, затем фотомаскируют и стравливают никель с рабочих частей тензодатчиков. Для изготовления из пластины нескольких тензодатчиков ее разрезают на отдельные элементы после никелирования и травления.

Монокристаллическую пластину кремния ориентируют с помош,ью рентген-гониометра с точностью - 0,5° и режут обычным способом на пластипы толщиной 200-150 мк. Направление максимального эффекта должно лежать в плоскости пластины.

Одну сторону пластины щлифуют последовательно порошками с размером зерен 20, 14, 7 и 1 мк, тщательно промывают водой и обезжиривают. Пластины подвергают химическому никелированию: погружают на 30 сек в кипящий Зо/о-ный раствор щелочи, затем окунают в теплой дистиллированной воде и помещают в никелирующий раствор па 20 мин. После никелирования пластины промывают в горячей дистиллировапной воде и сушат. На шлифованную поверхность пластины разбрызгиванием (пульверизацией) или (лучше) цептрифутировапием наносят тонкий слой фоторезиста, который после сушки при экспонируют через трафарет в свете ртутной лампы. Трафарет представляет собой фотопленку с чередующимися высокой плотности черными полосами и просветами. Ширипа просвета должна быть равна двум длинам контакта плюс толщина реза, а ширина полос равна длине рабочей части датчика. При экспонировании направлепие полос должно быть перпендикулярно оптимальному направлению тензоэффекта.

После экспонирования пленку проявляют в теплой (70°С) дистиллированной воде. При этом пленка спирта с неосвещенных участков растворяется. Оставшуюся пленку закрепляют но 5 мин в хромовом ангидриде и в термостате при 200°С. С участков, оставшихся незащищенными, никель стравливают в концентрированной азотной кислоте. После тщательной промывки пластину погружают на 3 мин в кипящую соляную кислоту для снятия слоя

фоторезиста.

Потом пластины помещают в вакуумную печь, где при давлении мм рт. ст. и температуре около 600°С происходит вжигание никеля в течение 15-20 мин. (Влсигание

b течение 2-5 мин, но качество контактов нри этом снижается).

После вжигания для облегчения пайки к полученным электродам проводят повторное никелирование в течение 10-15 мин. В случае вжигания никеля в вакууме никелируют всю поверхность пластины и повторяют маскировку и травление. В случае вжигания никеля на воздухе свободные от никеля участки кремния обычно покрываются слоем окисла, защищающего поверхпость прп никелировании, и повторной фотомаскпровки не требуется.

После промывки пластины доводят по второй, свободной от электродов, плоскости до толщины 100-80 ж/с и режут на отдельпые элементыС готовых элементов легким травлением в кипящем 3%-ном (слабом) растворе щелочи удаляют механические повреждения поверхности.

Последняя операция - пайка выводных медпых проводничкоБ диаметром 50 мк,- которую осуществляют свппцово-оловяппым припоем.

Предмет изобретепия

1. Способ изготовления кремниевых тензодатчпков, заключающийся в том, что па мопокрпсталлические пластины кремния паносят электроды, отличающийся тем, что, с целью спижения разброса по сопротивлению в партии тепзодатчиков, для образования электродов пластины никелируют, затем фотомаскируют и стравливают никель с рабочих частей тепзодатчиков.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для изготовления из пластины нескольких тепзодатчиков, ее разрезают на отдельные элементы после пикелировапия и травления.