способ изготовления фольговых тензорезисторов

Формула изобретения

Способ изготовления фольговых тензорезисторов, включающий соединение фольги с изоляционной основой посредством клея, нанесение на фольгу светочувствительной эмали, копирование рисунка, проявление рисунка, травление фольги в растворе хлорного железа и приварку выводов, отличающийся тем, что в качестве травильного раствора используют раствор на основе хлорного железа FeCl₃ , приготовленного строго последовательным введением в 5% водный раствор азотнокислого натрия NаNО₃ 10% водного раствора водорастворимого органического полимера и водного раствора хлорного железа FеСl₃ плотностью 1,4÷1,42 г/см³ в соотношении:

NaNO₃ (5% водный раствор) 180÷220 мл

Водорастворимый органический полимер

(10% водный раствор) 1,8÷2,2 мл

FеСl₃ (водный раствор =1,4÷1,42 г/ см³) 108÷132 мл

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам изготовления тензорезисторов.

Известен способ изготовления тензорезисторов путем травления фольги в растворе хлорного железа [1].

Недостатком этого способа является то, что нити тензорезистора подвергаются боковому растравливанию, а это ведет к большому разбросу по сопротивлению рабочего поля фольги (разброс номиналов тензорезисторов).

Наиболее близким (прототипом) к предлагаемому техническому решению является способ изготовления фольговых тензорезисторов [2]. Согласно этому способу травление фольги осуществляется раствором хлорного железа, дополнительно содержащим 30 г/л хлористого кальция и 0,0004 г/л смачивателя марки СВ-102.

Недостатком способа является то, что процесс травления проходит при дополнительном нагревании раствора до температуры 50-65°С, при которой не нарушается адгезия (соединение) решетки с подложкой. При температуре травления ниже 50°С процесс протекает медленно, что создает большой клин травления (неравномерность) и приводит к искажению рисунка тензорезистора.

С увеличением температуры травления свыше 65°С начинается процесс резкого разложения хлорного железа с образованием осадка в виде гидрата окиси железа, что приводит к нарушению состава травильного раствора.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение стабилизации и выравнивание скорости травления по обрабатываемой поверхности за счет снижения температуры травления, уменьшение разброса сопротивления тензорезисторов за счет повышения точности формирования геометрических размеров тензорезисторов.

Данная задача достигается тем, что в способе изготовления фольговых тензорезисторов, включающем соединение фольги с изоляционной основой посредством клея, нанесение на фольгу светочувствительной эмали, копирование рисунка, проявление рисунка, травление фольги в растворе хлорного железа и приварку выводов в качестве травильного раствора, используют раствор на основе хлорного железа FеСl ₃, приготовленного строго последовательным введением в 5% водный раствор азотнокислого натрия NaNO₃ 10% водного раствора водорастворимого органического полимера, например поливинилового спирта ПВС и водного раствора хлорного железа FеСl₃ плотностью 1,4-1,42 г/см³.

Введение водорастворимого органического полимера (в частности, поливинилового спирта ПВС) [3] позволяет создать в процессе травления возле поверхности за счет адсорбции (поглощения) полимера вязкий диффузионный слой, снижающий влияние конвекции (теплообмена) на процесс травления. Тем самым обеспечивается равномерность травления по всей поверхности и снижается влияние “краевого эффекта”. Кроме того, адсорбция полимера к поверхности фоторезиста повышает его защитные свойства и приводит к “залечиванию” микродефектов, что положительно влияет на качество получаемого рисунка.

Пример. Для проведения травления при температуре нормальных климатических условий готовят травильный раствор на основе хлорного железа FеСl₃ . В 200 мл воды Н₂О растворяют 10 г азотнокислого натрия NaNO₃, затем в полученный раствор вводят 2 мл 10% водорастворимого органического полимера (поливинилового спирта ПВС) и в полученную смесь добавляют 120 мл водного раствора хлорного железа FеСl₃ плотностью 1,4-1,42 г/см ³.

Травление в растворе, приготовленного таким образом, производят при температуре нормальных климатических условий, что повышает стабилизацию и выравнивание скорости травления фольговых тензорезисторов, уменьшает разброс номиналов тензорезисторов (уменьшает разброс по сопротивлению рабочего поля фольги) за счет повышения точности формирования геометрических размеров тензорезисторов и сокращает затраты на изготовление тензорезисторов из фольги типа МНМц 40-1,5 за счет сокращения брака продукции.

Источники информации

1. СССР, А.С. № 1633776, МПК G 01 В 7/20, опубл. 1964.

2. СССР, А.С. № 905629, МПК G 01 В 7/20, опубл. 15.02.82, бюл.6.

3. Липкин Я.Н., Бершадская Т.М. Химическое полирование металлов. М., "Машиностроение", 1988 (с.42-43).