Мембранный чувствительный элемент и способ его изготовления

 

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.

союз советсних сощелистичесних

РЕСПУБЛИК

Ai (19) (11) (5D 4 G 01 1 9 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Ilo изоБРетениям и ОтнРытиям пРи Гкнт сссР (21) 4279672/24-10 (22) 09.07.87 (46) 15.08.89. Бюл, Р 30 (72) В.А.Волков, В.В.Рыжаков и А.И.Цапулин (53) 531. 787 (088. 8). (56) Заявка Японии У 58-47013, кл. G 01 Ь 9/04, 1984 ° (54) МЕМБРАННЫЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ

ЭЛЕМЕНТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— повышение надежности соединения полу2 проводниковой 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, 2 ил.

1500884

Изобретение относится кизмерительной технике и может быть использовано при конструировании маЛогабаритных чувствительных элементов с кремниевой мембраной.

Цель изобретения — повышение 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 мембра- 15 ну 1, на непланарной стороне которой напылением сформирована пленка алюминия 2, стеклянные втулки 3 и 4 и металлическую трубку 5, торец которой снабжен острой кромкой. Диаметр 20

D трубки 5 по вершинам острой кромки равен посадочному диаметру D< кремниевой мембраны.

Алюминиевая пленка 2 обеспечивает подачу потенциала на кремниевую мемб- 25 рану 1 при осуществлении электроадгезионного соединения.

Так как заострение торца металлической трубки в 10-100 раз повышает концентрацию электрического поля, 30 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. !) обеспечи- р0 вает эффективное распределение электростатического поля по обьему малогабаритного датчика, снижает вероятность появления коронного разряда вподмембранной полости ЧЭ, а следова- 45 тельно, снижает вероятность разрушения ЧЭ при проведении соединения кремниевой мембраны с основанием ЧЭ и в итоге повышает выход годных.

Сущность способа электроадгеэионного приспособления малогабаритных кремниевых мембран со стеклянными втулками поясняется фиг. 2. Стеклянные втулки 3 с предварительно впаянными а размер металлическими трубка- 55 ми 5 помещаются в гнезда многоместного приспособления (на фиг. 2 не указаны), на втулку 3 устанавлива" ется кремниевая мембрана 1, а затем электрод 6. Электроды 6 от каждой сборки ЧЭ через коммутатор 7 подсоединяются к источнику тока 8 ° Все металлические трубки сборок объединяются 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. резкую концентрацию электрического поля на острие трубки. Концентрация 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 соединения, где преобладает наибольшая 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 свойств 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,ность управления и контроля режимами электроадгезионного присоединения деталей малогабаритных датчиков при их групповой обработке.

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

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

5 1500884

Формула изобретения

Составитель О.Слюсаров

Техред И.Верес Корректор М.Васильева

Редактор И.Сегляник

Заказ 4856/Зб Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101

1. Мембранный чувствительный элемент, полупроводниковая мембрана которого соединена через слой стекла ,с торцом металлической трубки, о т— личающийся тем, что, сцелью повышения надежности соединения, в нем торец трубки выполнен заострен- 10 ным с вершиной, расположенной на диаметре, равном посадочному диаметру мембраны.

2 ° Способ изготовления мембранного чувствительного элемента, включающий операции подключения группы чувствительных элементов к источнику напряжения и подачи электрического потенциала на полупроводниковую мембрану и металлическое основание, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности соединения и технологичности, потенциал подают раздельно на каждый чувствительный элемент.