Статья

Название статьи УЗЛЫ И КОМПОНЕНТЫ МИКРОЭЛЕКТРОННЫХ ДАТЧИКОВ
Автор К.А. Ожикенов, П.Г. Михайлов, А.О. Касимов, А.У. Аналиева
Рубрика РАЗДЕЛ III. ВСТРАИВАЕМЫЕ СИСТЕМЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЭМС-ДАТЧИКОВ
Месяц, год 03, 2015
Индекс УДК 621.315.592:546.28
DOI
Аннотация Без датчиков и измерительных преобразователей невозможно создавать современные объекты и системы в различных областях науки, техники и технологии. Особую роль в настоящее время играют новое поколение датчиков – микроэлектронные, которые изготавливаются с использованием целого ряда групповых технологий микроэлектроники: твердотельной, микромеханической, тонко-и толстопленочной и проч. [1, 2]. Освоение массового производства микроэлектронных датчиков (МЭД) физических величин для автомобилей позволило увеличить их безопасность, экономичность и значительно улучшить потребительские свойства. Благодаря автомобильным датчикам, микроэлектронные технологии изготовления датчиков начали стремительно развиваться в сторону повышения точности, надежности и уменьшения габаритов. Развитие мобильной телефонии, планшетных компьютеров и проч. повысило спрос на акселерометры, гироскопы [3, 4]. В тоже время, в технологиях производства МЭД есть критические операции, которые зачастую затрудняют проводить «сквозные» групповые операции изготовления датчиков. К таким операциям, в первую очередь относятся сборочные операции и операции настройки датчиков [5, 6]. Кроме того, принятая на практике технология изготовления МЭД на российских предприятиях, которая включает полное изготовление всего датчика и его компонентов и узлов используя собственную технологическую базу, не способствует снижению цены и повышению конкурентоспособности. Более прогрессивной и менее затратной технологией является сборочное производство с использованием кооперации, при которой основные узлы датчиков чувствительные элементы (ЧЭ), измерительные модули (ИМ) и электронные преобразователи (ЭП) изготавливаются на высокотехнологичных предприятиях и поставляются как комплектующие. При этом сборка и настройка всего датчика может производиться в условиях практически любого предприятия, оснащенного минимальным набором испытательного оборудования, в том числе и на малых предприятиях. Поэтому технологии модульной сборки МЭД является прогрессивным и востребованным направлением.

Скачать в PDF

Ключевые слова Микроэлектроника; датчик; чувствительный элемент; измерительный модуль; компонент; узел; кооперация; сборка.
Библиографический список 1. Распопов В.Я. Микромеханические приборы: Учеб. пособие. – М.: Машиностроение, 2007. – 400 с.
2. Михайлов П.Г. Микромеханические устройства и приборы: Учебное пособие. – Пенза: Информационно-издательский центр ПГУ, 2007. – 174 с.
3. Amarasinghe R. Design and fabrication of miniaturized six-degree of freedom piezoresistive acceleromete MEMS 2005: 18th IEEE International Conference on microelectromechanical systems. – Р. 351-354.
4. Джексон Р.Г. Новейшие датчики. Справочник: Пер. с англ. – М.: Техносфера, 2007. – 380 с.
5. Михайлов П.Г. Микроэлектронные датчики, особенности конструкций и характеристик // Приборы и Системы. Управление, контроль, диагностика. – 2004. – № 6. – С. 38-42.
6. Михайлов П.Г., Лапшин В.И., Сергеев Д.А. Моделирование и конструирование кремниевых чувствительных элементов емкостных датчиков давлений // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2013. – № 5 (142). – С. 128-133.
7. ГОСТ Р 51086-97 Датчики и преобразователи физических величин электронные. Термины и определения. Госстандарт России ИПК Издательство стандартов, 1997.
8. ГОСТ Р 8.673-2009 ГСИ. Датчики интеллектуальные и системы измерительные интеллектуальные. Основные термины и определения. Госстандарт России ИПК Издательство стандартов 2009 г.
9. Микроэлектроника и прецизионные датчики. Обзор фирмы Honеywell http://www.favorit.ru/files/catalog/Honeywell/ Honeywellmicroelectronicsoverview.pdf.
10. Проспекты и каталоги фирм: “PCB Piesotronics, JNG”, “Sunstrand Data Control”, “DYTRAN”, “Hans List”, “Kistler Instrumente, AG”, “Vibro-meter”, “Millard LTD”, “Motorolla JNC”, “AVL”, “Kulite”, “Erich Brosa”.
11. Михайлов П.Г., Соколов А.В., Сергеев Д.А. Вопросы применения чувствительных элементов и измерительных модулей в датчиках физических величин // Информационно-измерительная техника: Межвузовский сборник научных трудов. Вып. 37. – Пенза: ИИЦ ПГУ, 2012.
12. Михайлов П.Г., Варламов А.В. Микроэлектронные датчики. Разработка и проектирование // Датчики и Системы. – 2007. – № 8. – С. 23-26.
13. Михайлов П.Г., Мокров Е.А. Микроэлектронные датчики: особенности конструкций и характеристик // Электронные компоненты. – 2006. – № 5. – С. 12-15.
14. Каталоги фирм ОАО «НИИФИ», ЗАО «Орлекс», ОАО «Орбита», НПК «ТЦ», «Trafag», «Kulite», «Endevco», «Edress+Hauser».
15. Джексон Р.Г. Новейшие датчики. Справочник: Пер. с англ. – М.: Техносфера, 2007. –380 с.
16. Фрайден Дж. Современные датчики. Справочник: Пер. с англ. – М.: Техносфера, 2005. – 588 с.
17. Михайлов П.Г., Маринина Л.А., Смирнов И.Ю., Сергеев Д.А. Чувствительные элементы и измерительные модули датчиков. Конструкции и технологии Современные информационные технологии: Труды МНТК СИТ. Вып. 13. – Пенза: ПГТА, 2011. – С. 22-25.
18. Козин С.А., Баринов И.Н. Микроэлектронные датчики физических величин на основе МЭМС-технологий // Компоненты и технологии. – 2010. – № 1. – С. 24-25.
19. Chen Po-Jui, Rodger D.C., Humayun M.S. and Tai Yu-Chong. Unpowered spiral-tube parylene pressure sensor for intraocular pressure sensing Sensors and Actuators A: Physical. – March 2006. – 127, Issue 2. – P. 276-282
20. Stephen Beeby MEMS Mechanical Sensors / Stephen Beeby, Graham Ensell, Michael Kraft, Neil White // Boston, London, 2004: Artech House, Inc. – P. 128.
21. Мартынов Д.Б., Стучебников В.М. Температурная коррекция тензопреобразователей давления на основе КНС // Датчики и Системы. – 2002. – № 10. – C. 6-12.
22. Михайлов П.Г. Микроэлектронный датчик давления и температуры // Приборы и Системы. // Управление, контроль, диагностика. – 2003. – № 11. – С. 29-31.
23. Михайлов П.Г., Козин С.А. Интегральный полупроводниковый преобразователь давления // Патент РФ № 1527526 БИ № 45, 1989.
24. Ожикенов К.А., Михайлов П.Г., Касимов А.О., Скотников В.В. Использование обратных преобразователей в микроэлектронных датчиках // Вестник НАН РК. – 2014. – № 6. – С. 41-46.
25. Ожикенов К.А., Михайлов П.Г., Касимов А.О. Петрин В.А., Маринина Л.А. Общие вопросы моделирования компонентов и структур микроэлектронных датчиков // Вестник НАН РК. – 2014. – № 6. – С. 62-71.

Comments are closed.