Разработка магнитодиода
Принципы работы датчиков перемещения предметов, их практическое применение. Бесконтактная связь между элементами в устройствах. Разработка конструкции датчика и технического процесса сборки измерительной систем. Редактирование габаритных размеров датчика.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.11.2009 |
| Размер файла | 525,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
6. Фотолитография для получения маски из фоторезиста под легирование бором. Фоторезист ФП-РН-7 или ФП-383.
7. Ионное легирование бором для формирования областей p+. Доза облучения - 330 мкКл/см2, энергия - (80100) кэВ, поверхностное сопротивление S = 800 Ом / .
8. Удаление маски фоторезиста плазмохимическим травлением в атмосфере кислорода (О2).
9. Химическая обработка пластин в перекисно-аммиачном растворе.
10. Фотолитография для получения маски из фоторезиста под легирование фосфором. Фоторезист ФП-РН-7 или ФП-383.
11. Ионное легирование фосфором для формирования областей n+. В качестве источника примесей используется фосфор треххлористый (PCl3). Доза облучения - 330 мкКл/см2, энергия (80100) кэВ, поверхностное сопротивление S = 130 Ом/.
12. Удаление маски фоторезиста плазмохимическим травлением в атмосфере кислорода (О2).
13. Химическая обработка пластин в смеси Каро.
14. Низкотемпературное осаждение окисла толщиной (0.40.1) мкм.
15. Фотолитография для формирования окон под контакт с металлизацией.
16. Химическая обработка пластин перед напылением.
17. Напыление пленки сплава Al толщиной (0.8-1.5) мкм, температура подложки 200 C.
18. Фотолитография по сплаву алюминий-галлий для формирования контактных площадок. Травления не более 1.5 мкм, уход размеров не более 2 мкм.
19. Химическая обработка пластин перед вжиганием Al.
20. Термообработка для формирования надежных контактов между контактными площадками и легированными слоями (вжигание Аl) при температуре (5001) C в течение 10 мин в атмосфере азота.
21. Контроль функционирования с помощью измерителя характеристик полупроводниковых приборов Л2-56. Не удовлетворяющие требованиям пластины бракуются.
22. Химическая обработка пластин.
23. Низкотемпературное осаждение окисла толщиной (0.370.52) мкм для защитного покрытия элементов (пассивация) при температуре (420450) C.
24. Фотолитография для вскрытия контактных площадок.
25. Травление (вскрытие контактных площадок в пиролитическом окисле). Состав травителя: Н2O - 412 г, NH4F - 174 г, HF - 58 г, CH3COOH - 160 г, глицерин - 160 г.
26. Химическая обработка пластины в перекисно-аммиачном растворе.
27. Напыление слоев хром-медь. Пленка хрома пылится с удельным сопротивлением = (180220) Ом/, а пленка меди толщиной (11.5) мкм.
28. Фотолитография для нанесения гальванического покрытия на контактные площадки. Фоторезист ФП-383. Активация химическая поверхности меди для удаления пленки окиси меди в растворе HCl: H2O= 1:1.
29. Гальваническое осаждение пленки олово-висмут толщиной 8-12 мкм.
30. Плазмохимическое удаление фоторезиста в атмосфере кислорода.
31. Травление пленки напыленной меди в травителе: H2SO4 - 50 мл, окись хрома (CrO3) - 450 г, H2O - до 1000 мл.
32. Травление пленки хрома в травителе: KOH - 28 мл, калий железосинеродистый [K3Fe (CH) 6] - 250 г, H2O - до 1000 мл.
33. Нанесение лака на планарную сторону пластины в качестве защитного покрытия перед шлифовкой обратной стороны для получения шероховатой поверхности.
34. Шлифовка обратной стороны пластины порошком шлифовальным "Электрокорунд белый" М14 с последующей отмывкой в спирто - бензиновой смеси (1:1) и в чистом этиловом спирте.
35. Лужение контактных площадок в припое ПОС-61 методом окунания в установке лужения при температуре (23010) C в течение (1-2) с. с предварительным флюсованием в специальном флюсе.
36. Скрайбирование пластин для разделения их на кристаллы. Затем производится разделение (ломка) пластины на кристаллы.
Сборка чувствительного элемента.
Сборка включает подсоединение - монтаж структур к основаниям корпусов, выводным рамкам или дополнительным подложкам, монтаж навесных кристаллов, компонентов к платам, подсоединение электродных выводов к контактным площадкам и внешним выводам.
В процессе хранения и эксплуатации датчик подвергают воздействию внешних факторов: климатических, механических и радиационных. Поэтому требуется защита, обеспечивающая их работоспособность в течение длительного времени. Рекомендуется применять корпусную защиту чувствительного элемента.
Для крепления кристаллов на основание корпуса более дешевым методом является клейка кристаллов на основание корпуса (например клеем ВК-9).
Для присоединения выводов к контактным площадкам и внешним выводам корпуса прибора используется метод УЗ сварки на установке "Контакт-4А". Метод состоит в присоединении выводов в виде тонких металлических проволочек (диаметр 10…30мкм) к контактным площадкам при одновременном воздействии инструмента, совершающего высокочастотные колебания. Для изготовления проволоки применяются пластические металлы, обычно алюминий и золото. В качестве материала проволоки выбираем более прочное золото ГОСТ 7222-75. Достоинства такой сварки - соединение без применения флюса и припоев металлов в твёрдом состоянии при сравнительно низких температурах и малой их деформации 10…30% как на воздухе, так и в атмосфере защитного газа. [3]
К корпусам предъявляются такие требования: корпус должен обладать достаточной механической прочностью; конструкция его должна позволять легко и надёжно выполнять электрическое соединение; а также выполнять надёжную изоляцию элементов; предотвращать проникновение влажности к защищаемой подложке и др. [8]
7. Разработка конструкции датчика и технического процесса сборки измерительной системы
Магнитные датчики не обладают какими-либо существенными ограничениями при разработке конструкции измерительной системы. Онда особенность конструкции это отсутствие магнитных материалов в конструкции корпуса, поскольку это может привести к дополнительным погрешностям измерения.
Магнитная система датчика образована магнитом 3, двумя концентраторами 4, которые крепятся на якорь 8, вся магнитная система функционирует по линейной траектории внутри основания 6. На крышке 5 крепиться магнитодиод 1. Согласующая часть 7 служит для соединения разъема датчика 2, который фиксируется гайкой 9 с измерительной системой. Внутри основания при измерениях перемещается якорь, общая длина которого равна сумме длин на крепление, перемещение, и фиксирование концентраторов и магнита. Также на якоре предусмотрена система защиты от механического воздействия магнитной системы на магнитодиод. Части конструкции соединяются винтами и гайкой М2 Гост 4351-67.
Рис 7.1 Конструкция датчика измерения линейного перемещения.
Процесс сборки измерительной системы:
Магнит и концентраторы крепятся на якорь и фиксируются клеем ВК-9 ОСТ 180215-84.
Якорь в сборке по направляющим вставляем в основание.
Выводы магнитодиода вставляем в отверстия на крышке, и фиксируем клеем ВК-9 ОСТ 180215-84.
Крышка и магнитодиод вставляются по направляющим в основание.
Соединения выводов магнитодиода и выводов разъема призводят с помощью медной проволоки М-0,5 ГОСТ 2112-79 длинной 40 мм, проводники присоединяются методом УЗ сварки.
На разъем одевается согласующая часть
Разъем фиксируется с согласующей частью гайкой разъема.
В собранном виде части конструкции соединяются винтами и гайкой М2 Гост 4351-67.
Заключение
В данном курсовом проекте произвели разработку датчика измерения линейного перемещения на магнитодиоде, в ходе проектирования которого проведены следующие конструкторские расчеты:
расчет топологии кристалла магнитодиода, в результате которого габаритные размеры состаили 4400мкм800мкм0,4мкм;
расчет магнитной системы, на основе которого были выбраны размеры магнита 3мм3мм4мм, концентраторы толщиной 1 мм и шириной 3 мм, также на основании этого расчета произведен анализ выходного напряжения в зависимости от перемещения.
Выбранные материалы полностью удовлетворяют требованиям предъявляемых к датчику.
Результатом проделанной работы является разработанная система измерения линейного перемещения до 15 мм с габаритными размерами 651725. Окончательным результат проведенной работы представлен на сборочном чертеже датчика в приложении В.
Список используемых литературных источников
1. Андреева В.М. Материалы микроэлектронной техники. Москва. "Радио и связь" 1989г.
2. Бейлина Р. А, Грозберг Ю.Г., Довгяло Д.А. Микроэлектронные датчики. Новополоцк ПГУ. 2001.
3. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств: Справочник Москва: "Радио и связь" 1991.
4. Болванович Э.И. Полупроводниковые пленки и миниатюрные измерительные преобразователи. - Мн: Наука и техника, 1981.
5. Маляков Е.П. Элементная база полупроводниковых интегральных схем с повышенной спец. стойкостью // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления (Датчик-97): Тез. докл.9-й науч. - технич. конф. с участием зарубежных специалистов, г. Гурзуф 18-25 мая 1997 г. / МГИЭМ. - М., 1997.
6. Мишин Д.Д. Магнитные материалы. /Москва/Высшая школа, 1981.
7. http://elanina. narod.ru/lanina/index. files/student/tehnology/index. htm
8. Березин А.С., Мочалкина О.Р. Технология и конструирование интегральных микросхем: Учебное пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1992
Приложения
Приложение А
Сборочный чертеж датчика. Деталировка оригинальных элементов конструкции.
Подобные документы
Расчет вала на изгиб и сечения балки. Разработка конструкции узла механизма. Выбор кинематической схемы аппарата. Описание предлагаемой конструкции. Расчет геометрических параметров пружины. Расчет погрешности механизма датчика для второго положения.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 24.12.2011Темой курсового проекта является проектирование технологического процесса сборки и проверки редуктора. Построение технологической схемы сборки редуктора. С использованием технологической схемы сборки проводится подробный анализ процесса сборки редуктора.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 16.07.2008Характеристика технологического процесса, конструкции доменной печи. Автоматизация процесса, задачи управления. Выбор термопары, датчика расхода, исполнительного механизма. Техническое обслуживание первичного датчика системы автоматического регулирования.
курсовая работа [5,2 M], добавлен 07.12.2014Анализ современного оборудования хлебопекарных печей. Описание конструкции тупиковой конвейерной люлечно-подиковой печи средней мощности с электрообогревом. Принцип действия и режим работы. Определение габаритных размеров и установленной мощности.
курсовая работа [4,1 M], добавлен 16.02.2011Разработка маршрутного технологического процесса сборки. Служебное назначение и технические условия на деталь "шток". Расчет припусков и межпереходных размеров, режимов резания. Разработка технологических операций. Техническое нормирование процесса.
курсовая работа [105,0 K], добавлен 17.12.2014Датчики моментов постоянного или переменного тока. Коррекционный момент оси карданова подвеса. Сборочный состав соленоидного датчика момента. Разработка технологического процесса сборки. Анализ технологичности детали, обоснование выбора материала.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 13.06.2011Назначение и условие работы узла и конструкции абсорбера, технические условия на материалы. Обоснование технологического процесса сборки и сварки. Расчет трудоемкости годовой программы, стоимости материалов и основных технико-экономических показателей.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 08.01.2012Выбор и техническое описание датчика уровня топлива, вторичного преобразователя и промышленного контроллера. Разработка программно-аппаратного комплекса, проект распределенной измерительной системы и структура управляющей программы микроконтроллера.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 30.08.2010Технология проведения монтажных работ, настройка и калибровка датчика давления Метран-150-CD. Принцип действия и способы устранения неисправностей датчика. Ремонт и обработка прибора, корректировка его с помощью настроечного механизма водосчетчика.
отчет по практике [190,4 K], добавлен 18.04.2015Разработка технологического процесса сборки пневмо-гидравлического усилителя. Служебное назначение механизма. Разработка технологической схемы сборки. Синхронизация операций сборки по такту выпуска. Анализ сборочной цепи. Выбор технологических баз.
курсовая работа [67,3 K], добавлен 19.07.2009
