Разработка технологической документации для создания прототипа чувствительного элемента сенсора давления на основе наноструктурированных мембран. Проведение технологического процесса изготовления прототипа чувствительного элемента сенсора давления на основе наноструктурированных мембран. Разработка Программы и методик испытаний прототипа чувствительного элемента сенсора давления на основе наноструктурированных мембран. Проведение испытаний прототипа чувствительного элемента сенсора давления на основе наноструктурированных мембран.

Цель работ на 2 этапе проекта – изготовление и исследование чувствительного элемента сенсора давления на основе наноструктурированных мембран. Для выполнения цели данного этапа необходимо было разработать технологическую документацию для создания прототипа чувствительного элемента сенсора давления на основе наноструктурированных мембран. В результате были определены операционные параметры (температура, давление, скорость вращения центрифуги, время и т.д.) технологических операций. Изготовлен прототип чувствительного элемента сенсора давления на основе наноструктурированных мембран с использованием операционных параметров из технологической документации. Для оценки характеристик сенсора давления разработана программа и методика испытаний прототипа чувствительного элемента сенсора давления на основе наноструктурированных мембран. Проведены испытания прототипа чувствительного элемента сенсора давления на основе наноструктурированных мембран. Функция датчика (сенсора) давления заключается в измерении пониженного и повышенного давления (от 10 до 240000 Па). Исходный прогиб подвижной мембраны должен составлять не более 50 мкм. Прогиб подвижной мембраны под избыточным давлением должен составлять не более 150 мкм. Также прибор должен функционировать при экстремальных перегрузках – избыточное давление не менее 3 атм. При этом сопротивление нагревателя изменяется в диапазоне от 2 до 5 кОм. Габаритные размеры (длина и ширина) не превышают 1.0 мм. Также разрабатываемое устройство должно быть оснащено сенсором температуры с чувствительностью не менее 200 мкВ/град. Новизна данной работы заключается в использовании набора наноструктурированных слоёв мембраны вместо монослоя, что позволяет (при одинаковой толщине мембраны) увеличить механическую прочность при сохранении чувствительности устройства. Также применяется инновационное зарубежное техническое решение по герметизации- технология WLCSP (wafer-level chip scale packaging). Вакуумная атмосфера не создается в объёме корпуса, а выполняется уровне кристаллов в процессе операции бондинга. Таким образом, кристалл выполняет функцию корпуса. Это позволяет значительно сократить габаритные размеры изделия. Прототип чувствительного элемента сенсора давления, изготовленный в течение данной проекта, рекомендуется использовать в медицинской технике и газовом оборудовании. В частности, для контроля внутричерепного давления при нейрореанимационном наблюдении (мониторинга) пациентов с черепно-мозговой травмой, разрывом аневризм, геморрагическими и ишемическими инсультами, а также после операций на головном мозге. В дальнейшем, объект исследования – сенсор давления, может быть оснащён портативной системой обработки данных по преобразованию входного давления в аналоговый сигнал в виде напряжения. Данная портативная система будет оснащена модулем для беспроводного процесса передачи данных. В результате выполнения работы получено 2 объекта интеллектуальной собственности: программа расчёта силы разъединения пластины носителя от рабочей пластины в процессе дебондинга (свидетельство на программу для ЭВМ №2021613847), топология кристалла сенсора давления на основе наноструктурированных мембран с микросхемой для обработки данных (свидетельство на топологию ИМС №2021630038). Исполнитель считает, что все запланированные работы на 2 этапе и в проекте в целом успешно выполнены в полном объёме.