Способ исследования зондовых характеристикпьезоэлемента

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

310 пп 425

Союз Советскин

Социьлистим8ских

Республин (G1) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 23.12.71 (21) 1728259/26-9 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.04.74. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 02.10.74 (51) М. Кл. Н 03h 3/00

Н 03h 9/00

Гасударственный камнтет

Савета й1инистрав СССР

llo делам нзааретеннй и аткрытий (53) УДК 621.372.41 (088,8) (72) Авторы изобретения П. Г. Поздняков, И. М. Федотов, Ю. П. Васильков и В. Н. Банков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗОНДОВЬ1Х ХАРАКТЕРИСТИК

ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТА

Предлагаемый способ исследования пьезоэлементов может быть использован в радиоэлектронике при разработке пьезоэлектрических устройств, применяемых в радиоэлектронной аппаратуре различного назначения.

Известный способ исследования зондовых характеристик пьезоэлемента основан на применении электронного зонда, с помощью которого выявляют колеблющиеся участки пьезоэлемента. Амплитуду механических смещений частиц ориентировочно определяют по интенсивности освещения флюоресцирующего экрана, на который падает электронный луч, несущий информацию о колебаниях пьезоэлемента.

Однако характеристики, полученные таким образом, нс дают количественных оценок интенсивности колебаний и характера упругих деформаций пьезоэлемента.

С целью повышения качества зондовых характеристик предлагается при исследованиях пьезоэлемента использовать явление изменения резонансной частоты пьезоэлемента при его локальном нагреве. При этом в качестве локального нагревателя используется электронньш луч, который дискретно перемещают вдоль исследуемого направления. Экспонирование локального участка пьезоэлемента производят в течение времени, постоянного для всех исследуемых точек. В конце экспонирования производят регистрацию резонансной частоты пьезоэлемента.

Для реализации предложенного способа исследования на пьезоэлемент предварительно наносят возбуждающие электроды необходимой конфигурации и включают пьезоэлемент в схему возбуждения. Исследуемый колеблющийся пьезоэлемент помещают в вакуумную камеру электроннолучевой установки, и после

10 достижения необходимого разрежения в камере устанавливают заданную мощность электронного луча и фокусируют его на пьезоэлементе. Температуру в точке нагрева пьезоэлемента определяют с помощью термопары. Пе15 ремещая пьезоэлемент вдоль исследуемого направления, наблюдают влияние локального нагрева на резонансную частоту пьезоэлемента, например с помощью измерения уходов частоты автогенератора. Таким образом, пере20 мещая пьезоэлемент в различных направлениях, можно определить полную картину влияния температурных градиентов, вызываемых локальным нагревом, на резонансную частоту пьезоэлемента.

25 Полученные таким образом характеристики уходов частоты, представленные в пространственных координатах, характеризуют собою интенсивность механических смещений частиц пьезоэлемента и упругих напряжений, возни30 кающих в объеме пьезоэлемента.

425310

Предмет изобретения

Составитель И. Федотов

Техред Е. Борисова

Редактор О. Кунина

Корректор Л. Царькова

Заказ 2463,5 Изд. Кз 789 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская паб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунога, 2

Практическое применение указанные характеристики находят при разработке интегральных пьезоэлектрических устройств, в частности при разработке топологии микросхемы интегрального кварцевого генератора, где пленочные элементы наносят непосредственно на пьезоэлектрическую подложку. Данные, получаемые при реализации предложенного способа, позволяют выбрать оптимальную топологию элементов схемы интегрального пьезоэлектрического устройства с учетом влияния теплового режима микросхемы и механического влияния элементов на резонансную частоту пьезоэлемента, играющего роль пьезоподложки.

Способ исследования зондовых характеристик пьезоэлемента, при котором пьезоэлемент возбуждают на резонансной частоте, зондируют его поверхность электронным лучом и регистрируют параметры зондовых характеристик, отличающийся тем, что, с целью повышения качества зондовых характеристик, 10 пьезоэлемент локально нагревают электронным лучом, дискретно перемещают его вдоль исследуемого направления, экспонируют его в течение времени, постоянного для всех исслсдуемых точек, и регистрируют изменения его

15 резонансной частоты.