Мембрана датчика давления

 

Полезная модель относится к технике полупроводниковых приборов, в частности к изготовлению тензодатчиков механических величин (давления) с использованием тензочувствительных полупроводниковых резисторов. Задачей и техническим результатом полезной модели является создание мембраны датчика давления, обладающей повышенным временем работы в условиях возможной перегрузки по измеряемому давлению, перегрева за счет достижения минимального напряжения в мембране Технический результат достигается тем, что мембрана датчика давления, выполнена в виде пластины из четырех чередующихся слоев: первый слой - термически окисленный кремний, второй слой, непосредственно осажденный на окисел - нитрид кремния и пиролитически нанесенные слой окисла кремния и слой нитрида кремния, с прямоугольными отверстиями, обеспечивающими выравнивание давления под мембраной. Наличие в мембране четырех слоев различных материалов обеспечивает достижение технического результата - повышение времени работы датчика давления Испытания мембраны по полезной модели в составе датчика давления газов или жидкой среды показали, что время стабильной работы датчика выше времени работы известной мембраны. 1. н.п. ф-лы, 1 илл.

Полезная модель относится к технике полупроводниковых приборов, в частности к изготовлению тензодатчиков механических величин (давления) с использованием тензочувствительных полупроводниковых резисторов.

Наиболее близкой по технической сущности является мембрана датчика давления, выполненная из диэлектрика (кремния), с расположенными на ней тензочувствительными резисторами. По периметру мембрана снабжена кольцевым средством соединения с помощью которого мембрану закрепляют в корпусе датчика. (ПАТЕНТ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ RU 87520, МПК G01L 1/22 19.06.2009)

Однако известная мембрана не может быть с достаточной степенью надежности использована для изготовления датчиков давления в работе которых возможны значительные несанкционированные пульсации давления и/или кратковременные перегрузки. Пульсации и перегрузки могут привести к необратимым изменениям в системе тензочувствительных полупроводниковых резисторов датчика, т.е. выходу его из строя.

Задачей и техническим результатом полезной модели является создание мембраны датчика давления, обладающей повышенным временем работы в условиях возможной перегрузки по измеряемому давлению, перегрева за счет достижения минимального напряжения в мембране

Технический результат достигается тем, что мембрана датчика давления, выполнена в виде пластины из четырех чередующихся слоев: первый слой - термически окисленный кремний, второй слой, непосредственно осажденный на окисел - нитрид кремния и пиролитически нанесенные слой окисла кремния и слой нитрида кремния, с прямоугольными отверстиями, обеспечивающими выравнивание давления под мембраной.

Полезная модель обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него наличием таких существенных признаков как выполнеие мембраны в виде пластины из четырех чередующихся слоев: первый слой - термически окисленный кремний, второй слой, непосредственно осажденный на окисел - нитрид кремния и пиролитически нанесенные слой окисла кремния и слой нитрида кремния, с прямоугольными отверстиями, обеспечивающими выравнивание давления под мембраной.

Заявляемая полезная модель может использоваться в измерительной технике для измерения расхода газов или жидкой среды, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».

Полезная модель быть проиллюстрирована рисунком мембраны по полезной модели в составе датчика давления, где: 1 - мембрана датчика давления с прямоугольными отверстиями 2; 3 - соединение мембраны с элементом конструкции датчика; 4; 5 - полупроводниковые тензочувствительные резисторы. 6, 7, 8, 9 - первый, второй, третий, четвертый слои мембраны.

Наличие в мембране четырех слоев различных материалов обеспечивает достижение технического результата - повышение времени работы датчика давления

Мембрану по полезной модели изготавливают следующим образом: первый слой - термически окисленный кремний при высокой температуре в парах вод. Толщина окисла - 0,5-0,55 мкм. Второй слой - непосредственно осажденный на окисел - нитрид кремния. Толщина слоя 0,12-0,15 мкм. Такое соотношение выбрано из расчета получения минимального напряжения в системе окисел - нитрид кремния. Затем пиролитическим методом наносится окисел кремния толщиной 0,5-0,55 мкм и слой нитрида кремния толщиной 0,12-0,15 мкм Формирование сквозных прямоугольных отверстий осуществляют пктем травления в жидких травителях.

Испытания мембраны по полезной модели в составе датчика давления газов или жидкой среды показали, что время стабильной работы датчика выше времени работы известной мембраны.

Мембрана датчика давления, выполненная в виде пластины с расположенными на ней тензочувствительными резисторами, и снабженная по периметру соединением с элементом конструкции датчика, отличающаяся тем, что пластина мембраны выполнена из четырех чередующихся слоев: первый слой - термически окисленный кремний, второй слой, непосредственно осажденный на окисел - нитрид кремния и пиролитически нанесенные слой окисла кремния и слой нитрида кремния, с прямоугольными отверстиями, обеспечивающими выравнивание давления под мембраной.



 

Похожие патенты:

Техническим результатом работы полезной модели является обеспечение возможности защиты областей топологии кристалла, содержащих конфиденциальные данные от обратного проектирования, путем механического разрушения именно того участка топологии, который содержит конфиденциальную информацию

Полезная модель относится к полупроводниковой электронике и может быть применена в конструкциях мощных полупроводниковых приборов
Наверх