Влияние технологических факторов на конструктивно-механические параметры чувствительных элементов интегральных акселерометров и датчиков давления

• Автор: Карасева, Татьяна Викторовна
• Шифр специальности: 05.11.14, 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Арзамас
• Количество страниц: 134 с.

Введение
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИБОРОВ НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПРИНЦИПАХ И ПРОБЛЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТОЧ1ЮСТИ ИХ ХАРАКТЕРИСТИК. Краткий исторический очерк развития интегральных датчиков

и интегральной технологии.

Кремний как конструкционный материал

Технологические проблемы при обеспечении необходимых конструктивномеханических параметров интегральных датчиков
Выводы
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ АНИЗОТРОПНОГО ХИМИЧЕСКОГО ТРАВЛЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ НА КОНСТРУКТИВНОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИНТЕГРАЛЬНЫХ
ДАТЧИКОВ.
Качественный анализ различных способов размерной обработки полупроводникового монокристаллического кремния
Исследование влияния анизотропного химического травления монокристаллического кремния на конструктивные параметры

чувствительной массы интегральных акселерометров.

Влияние анизотропного характера химического травления монокристаллического кремния на конструктивномеханические параметры упругих подвесов интегральных акселерометров .
Влияние анизотропных свойств химического травления монокристаллического полупроводникового кремния на конструктивномеханические параметры мембран интегральных датчиков давления.
Выводы.
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАК
ТОРОВ РАЗМЕРНОЙ ОБРАБОТКИ НА ТОЧНОСТЬ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Ш ГГЕГР А ЛЬНЫ X ДАТЧИКОВ
3.1. Основные технологические погрешности при размерной обработке полупроводниковых кремниевых пластин.
3.2. Влияние неидеальности геометрии формы на конструктивно
механические параметры чувствительных элементов интегральных акселерометров и да тчиков давлений
3.3. Метод регулируемого размерного травления как способ повы
шения воспроизводимости толщины упругих подвесов чувствительных элементов интегральных датчиков.
3.4. Размерный синтез погрешностей при изготовлении чувствительных элементов интегральных датчиков.
Выводы
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТ АЛ ЬНОСТ АТИСТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВА
НИЯ ВОСПРОИЗВОДИМОСТИ ВЫХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДАТЧИКОВ А ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПРИНЦИПАХ
4.1. Математическая модель технологического процесса изготовления чувствительного элемента интегрального акселерометра .
4.2. Количественная оценка вариации массы чувствительного элемента интегрального акселерометра в условиях производства
4.3. Экспериментальностатистические исследования влияния технологических операций на угловую жесткость чувствительного
элемента интегрального акселерометра
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приложение
ЛИТЕРАТУРА


Целью настоящей работы является исследование влияния технологических факторов при формировании ЧЭ интегральных акселерометров и датчиков давлений на конструктивномеханические параметры и разработка технологических способов, повышающих точность выходных параметров ЧЭ и датчиков в целом, и, как следствие, снижающих затраты производства за счет уменьшения брака. Определение влияния анизотропного характера химического травления монокристаплического кремния и неидеальности геометрической формы исходных кремниевых пластин при формировании ЧЭ интегральных датчиков ускорений акселерометров и датчиков давлений на конструктивномеханические параметры. Разработка конструктивнотехнологических способов, обеспечивающих уменьшение размерных погрешностей при формировании ЧЭ интегральных датчиков ускорений акселерометров и датчиков давлений, повышающих точность выходных характеристик ЧЭ и датчика в целом. Разработка соотношений для оценки суммарных размерных погрешностей ЧЭ датчиков, выполненных на интегральных принципах. ИД для оценки точности конструктивнотехнологических параметров ЧЭ в условиях производства. Объект исследования. Объектом исследования являются чувствительные элементы интегральных датчиков ускорений акселерометров и датчиков давлений, выполненных на базе монокристаллического полупроводникового кремния. Методы исследования. При решении поставленных задач использованы численные методы высшей математики, методы математического моделирования, теории допусков, теории вероятностей и математической статистики, теории упругости и экспериментальные методы исследований, теория планирования экспериментов. Научная новизна. Даны теоретические оценки технологических погрешностей с учетом анизотропного характера химического травления монокристаллического кремния и неидеальности геометрической формы исходных кремниевых пластин при его размерной обработке на основе фотолитографии. Получены соотношения для оценки суммарной размерной погрешности при формировании ЧЭ датчиков на интегральных принципах. Получена математическая модель технологического процесса изготовления ЧЭ интегрального акселерометра. Произведена оценка влияния технологических операций на упругие свойства подвесов ЧЭ интегральных датчиков. Разработаны способы компенсации размерных погрешностей, обусловленных анизотропным химическим травлением монокристаллического кремния и неидеальностью геометрии формы исходных кремниевых пластин. Теоретические решения доведены до практического использования в расчетах выходных параметров разрабатываемых интегральных датчиков. ЧЭ и точность выходных характеристик изделий. Разработана математическая модель технологического процесса изготовления ЧЭ интегрального акселерометра, позволяющая прогнозировать выходные характеристики в зависимости от вариации первоначальных данных. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс в Арзамасском филиале НГТУ на кафедре Авиационные приборы и устройства по специальности . Реализация в промышленности. Выводы, рекомендации и результаты, полученные в диссертационной работе, внедрены на предприятии ОАО АНIII ТЕМП АВИА что подтверждается соответствующими документами. Апробация работы. Диссертационная работа выполнялась на кафедре Авиационные приборы и устройства Арзамасского филиала НГТУ. Л V . На Всероссийской научнотехнической конференции, Казань, г. На региональной научнотехнической конференции Методы и средства измерений физических величин, Н. Новгород, г. На научнотехнической конференции Повышение качества и эффективности в машино и приборостроении , П. Новгород, г. На Всероссийской молодежной научнотехнической конференции Приборостроение в аэрокосмической технике, Арзамас, г. На Всероссийской научнотехнической конференции Технологии в машино и приборостроении на рубеже века, Н. Новгород, г. На Всероссийской научнотехнической конференции Системы навигации и управление движением, С. Петербург, г. Публикации. По результатам выполненных научных исследований опубликовано 9 научных работ, из них 4 статьи, 5 тезисов докладов на научнотехнических конференциях.