Способ очистки полости емкостного датчика

 

Использование очистка полости емкостных датчиков от загрязнений из рабочих зазоров. Сущность изобретения: через полость датчика прокачивается ионизированный химически инертный газ. Газ ионизируют переменным электрическим напряжением , прикладываемым к обкладкам емкостного преобразователя с частотой, превышающей частоту резонансных колебаний упругого элемента датчика, Дополнительно осуществляют возбуждение упругого элемента датчика на резонансной частоте электростатическими силами для повышения эффективности эвакуации загрязненных частиц из рабочей полости датчика 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>s В 08 В 5/00

ГОС УДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4856131/12 (22) 25.06.90 (46) 15.10,92, Бюл; ¹ 38 (71) Научно-исследовательский институт физических измерений (72) В.А.Волков, B.Â.Ðûæàêoâ и А.И.Цапулин (56) Авторское свидетельство СССР

¹-953427, кл. B 08 В 3/10, 1980. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЛОСТИ ЕМКОСТНОГО ДАТЧИКА (57) Использование: очистка полости емко; стных датчиков от загрязнений из рабочих

Изобретение относится к технологии изготовления точноизмерительной техники, преимущественно к изготовлению акселерометров, датчиков давления, выполняемых на базе микроэлектронной технологии.

Изготовление названных приборов требует мер по исключению попадания загрязнений в рабочую полость датчика. Особенно остро стоит задача по предотвращению попадания загрязнений в рабочий зазор емкостных датчиков.

Проведение сборочно-монтажных работ в гермозонах (чистых комнатах) не позволяет полностью предотвратить попадание посторонних частиц в полость прибора, Дополнительно для очистки полости прибора применяют различные технологии.

Согласно известного способа, очищаемый элементукрепляется в заземленном де.ржателе и соединяется с ним гальванически, затем для очистки он помещается между двумя встречно вращающи„„. Ж„„1768329 Аl зазоров. Сущность изобретения: через полость датчика прокачивается ионизированный химически инертный газ, Газ ионизируют переменным электрическим напряжением, прикладываемым к обкладкам емкостного преобразователя с частотой, превышающей частоту резонансных колебаний упругого элемента датчика, Дополнительноо осуществляют возбуждение упругого элемента датчика на резонансной частоте электростатическими силами для повышения эффективности эвакуации загрязненных частиц из рабочей полости датчика. 1 ил. мися телами при непрерывной подаче потока отфильтрованного газа, направляемого на обе активные поверхности элемента, с последующим отсосом газа с захваченными загрязнениями из пространства очистки.

После этого пьезоэлемент сразу заключается в корпус. Недостаток названного способа заключается в том, что он не обеспечивает очистку пьезоэлемента в корпусе. При сборке прибора загрязнения могут попасть в полость прибора.

Согласно другому известному способу для удаления загрязнений с поверхности изделия, например, кремниевой пластины из углублений с размерами 10 мкм и менее.

Изделие помещают в герметичную камеру, проводят откачку воздуха (чтобы удалить взвешенные микрочастицы, способные служить центрами конденсации), обрабатывают поверхность изделия потоком ионизированного химически инертного газа, затем в камеру подают пары растворителя (HCI, СО2, HF, Н20 ...) до образования в

1768329 результате адсорбции в микроуглублениях газа от процес а б ц сса воз уждения механичетонкой пленки растворителя и повышает ских поперечн б чных коле аний упругого эледавление до конденсации паров с заполне- мента датчика, Поперечные колебания нт споcî ствуют эвакуации нием микроуглублений растворителем. По- упругого элемента спо об т сле этого изделие дополнительно 5 загрязнений потоком газа из рабочей полопромывают водой для удаления загрязне-, сти датчика. ний и высушивают потоком нагретого иони- Напряже и яжение ионизации инертного газа, зированного иЩ>тйого,газа. пропускаемого через полость прибора, подСпособ Имеет недостаток: сложность бирается известным способом в зависимоочистки замкнутых птолоЪтей приборов. Не- 10 сти от величины рабочего зазора датчика, достатбк обусловлен сложностью создания давления газа ча а, частоты ионизации, ориентиионизированного газав полости(замкнутом ровочно по кр П, б о ъеме) прибора. б ) бр. ивым ашена, а олее точно экспериментальным путем для каждой конЦель изобретения — повышение качест- струкции датчика. Резонансные частоты, нава очистки. Поставленная цель достигается 15 пример емко ем костных низкочастотных тем, что в способе очистки полости емкост- акселероме р тров составляют величины от ного датчика, заключающемся в том, что че- 300 о 700 Г до ц в зависимости от диапазона рез полость прокачивают рабочий агент, измерения акселерометра, поэтомуионизакоторый ионизируют путем создания в нем цию газа в полос б ти при ора следует провоэлектрических разрядов, в качестве рабоче- 20 дить на частотах свыше,700 Гц, например го агента выбирают инертный газ, дополни- 1000 Гц а возб ц, а воз уждение упругого элемента тельно возбуждают инерционный элемент на частоте б лизкои к резонансной, напридатчика за счет приложения к рабочим об- мер 300 Гц. кладкам датчика электрического перемен- Реализация заяв е ного напряжения на резонансной частоте 25 случая очистки емкостного датчика изобраколебаний инерционного элемента, а элек- жена на чертеже. трические разряды создают электрическим Датчик 3 содержит упругий элемент 1, напряжением с частотой не меньше резо- размещенный с зазором относительно некладки . лемент1 и обкладнансной частоты колебаний инерционного подвижной обкла ки 2. Э

30 ка 2 электрически связаны с генераторами 4

Отличительными признаками заявляе-. и 5, Через полость атчика 3 и мого решения являются: полость датчика прокачивают я тся: инертный газ от источника 9 через редуктор и ок — ионизация химически инертного газа, 11. Газ подается в прибо р через тру ку б 10, р ачиваемого через полость прибора раз- из полости приб п и ора газ откачивают вакуумрядом переменного тока, обусловленного 35 насосом 7 через трубку 6. приложенным переменным электрическим чистка при ора заявленным способом датчика; напряжением к обкладкам рабочей емкости осуществляется следующ б . Ч им о разом. ерез полость прибора прокачивают рабочий — выбор частоты переменного напряже- агент — инертный газ, нап име а г ния иониза ии газа н ц, не превышающей соб- 40 полнительно возбуждаютинерционный элественную частоту колебаний инерционного мент датчика 1 за счет и илож элемента датчика; рабочим обкладкам датчика электрического — возбуждение упругого элемента дат- переменного напряжения на рез чика во в емя и резонанснои эл кт р рокачивания газадействием частоте колебаний ине ий инерционного элемента, ектростатических сил за счет приложения 45 а электрические аз я ь) coç а т переменного элект ич р ческого напряжения к ческим напряжением с частотой н обкладкам датчика; ч стотои не меньше резонансной частоты колебаний инерцион— выбор частоты переменного напряже- ного элемента. ния для возбуждения колебаний упругого Так как загрязнения в б элемента атчика бли к ия в ра очеи полости д лизкои к частоте резо- 50 очищаемого прибора имеют ха акт нансных колебаний его, им ют характер оргаНазванные и и н ники, то предложенный способ проводит их азванные признаки обеспечивают ус- эффективное удаление. тойчивость объемного разряда в прокачива- Положительный эфф емом че ез полость п л ныи эффект способа заклюст аняя не р ть прибора инертном газе, чается в достижении воз у р достатки, своиственные само- 55 емкостных датчиков в соб анн и возможности очистки стоятельным аз я ам и т р р д остоянного тока. соб поддается автоматиза тчиков в со ранном виде, споЧастота пе еменн г тизации, что выгодно р нного тока ионизации . отличает его от известных решений, выбирается не менее собственной частоты Ф ормула изобретения колебаний упругого элемента. Это обеспе- С б чивает независимость процесса ионизации посо очистки полости емко тн

ОС ного датчика, заключающийся в том, что через

1768329

Составитель А,Цапулин

Техред М.Моргентал Корректор С.Пекарь

Редактор

Заказ 3607 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 полость прокачивают рабочий агент, который ионизируют путем создания в нем электрических разрядов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки, в качестве рабочего агента выбирают инертный газ, дополнительно возбуждают инерционный элемент датчика за счет приложения к рабочим обкладкам датчика электрического переменного напряжения на резонансной частоте колебаний инерционного элемента, а электрические разряды

5 создают электрическим напряжением с частотой не меньше резонансной частоты колебаний инерционного элемента,