Конструктивно-технологические решения для создания кварцевого чувствительного элемента акселерометра с повышенной температурной стабильностью нулевого сигнала

Реферат Диссертационная работа направлена на решение научной задачи определения и минимизации за счёт конструктивно-технологических решений доминирующих факторов, влияющих на температурный гистерезис и невозврата нулевого сигнала акселерометра с кварцевым чувствительным элементом (ЧЭ). Разработан метод моделирования статических термоиспытаний акселерометра, позволяющий анализировать влияние технологических отклонений параметров упругого подвеса на характеристики температурной стабильности нулевого сигнала акселерометра. С использованием разработанного метода выявлено, что технологические отклонения параметров упругого подвеса создают от 35% до 82% вклада в характеристики температурной стабильности нулевого сигнала. Проведено сравнение различных маскирующих материалов для реактивного ионного травления кварца по критериям селективности травления, вносимым деформациям и влиянию на процесс травления. Оптимальной выбрана медная маска толщиной 3 мкм. Продемонстрирован эффект увеличения скорости травления мембран из аморфного кварца на 10% в областях растягивающих деформаций. Предложен метод сквозного травления с использованием металлической плёнки-носителя, позволяющий увеличить скорость травления на 10% за счёт создания деформации мембраны, и улучшить равномерность по площади пластины за счёт травления по контурам с одинаковыми размерами. Разработан технологический маршрут изготовления кварцевых ЧЭ, позволяющий формировать топологические размеры с точностью ±5 мкм и размеры толщины/ширины до ±0,5 мкм, что на порядок превосходит традиционные технологии. Разработаны конструкция и технология изготовления ЧЭ, позволяющего на 1 порядок снизить влияние отклонений технологических параметров упругого подвеса на характеристики температурной стабильности нулевого сигнала за счёт уменьшения термодеформаций.