Bir basınç algılayıcının diyafram boyutlarının belirlenmesi

Abstract

Mikroelektronik teknolojisindeki hızlı gelişim sa dece elektroniğin gelişmesini sağlamakla kalmamış; aynı zamanda elektroniğin diğer bilim dallarıyla olan etkile şimlerini de arttırmıştır. Bu ise ortaya yeni teknolojik ürünler çıkarmıştır. Mikromekanik düzenler bu yeni tek nolojik Ürünlerden birisidir. Mikromekanik düzenler kısa geçmişlerine rağmen ilerisi için büyük umut vaadeden ve günümüzde de oldukça çok kullanılan düzenlerdir. Bunlar arasında basınç algılayıcıları en geniş kullanıma sahip düzenler olarak dikkat çekmektedir. Mikromekanik düzenlerin tasarımındaki ilk adım, me kanik düzenlerin boyut opti mi zasyonudur. Tasarlanacak düzenin görevi belirlendikten ve kullanılacak malzeme ile teknoloji tespit edildikten sonra, en iyi performansı sağlayacak şekilde boyutları belirlemeye geçilir. Tezin konuya giriş amaçlı ilk bölümünden sonra, i- kinci bolümde, konunun mekanik olarak anlaşılmasını sağ layacağı düşünülen açıklamalar yer almaktadır. Silisyum günümüzde mi kr oelektronikte kullanılan en temel malzeme dir. Mikromekanik düzenlerin Üretilmesinde mi kr oelektro nikte kullanılan teknolojiler kullanılmaktadır. Üçuncü bolum, mikromekanik yapıların Üretilmesinde kullanılan silisyumun mekanik özelliklerinin ayrıntılı açıklamasını içermektedir. Dördüncü böl üm mikromekaniğin uygulama a lanlarını anlatmaktadır. Günümüzde, mikromekanik düzen ler arasında en çok uygulama alanına sahip olanlardan bi risi basınç algılayıcılarıdır; bu konu beşinci bolümde e le alınmıştır. Bu tezin esas konusu, basınç algılayıcı nın diyafram boyutlarının belirlenmesidir. Bu konuyla ilgili yapılan çalışmalar altıncı bol Umde anlatılmıştır. Son bolum, tez konusuyla ilgili olarak yapılan çalışmala rın genel bir değerlendirmesidir.

Digital computers and memories based on silicon technology have made an incredible impact on our daily- lives. The driving force of the progress is the needs of industrial areas that have become dependent on electronic circuits. From microwave ovens to the guidance systems of airplanes, silicon microprocessors and memories have been introduced into a great number of products. However the continuing development in these industrial areas re quires input/output devices Csensors and actuator sD which interface the electronic circuitry with the external worl d. Silicon mi cr ©mechanics is a fabrication technology in which integrated circuit manufacturing methods are used in producing mechanical structures made of silicon along with electronic circuits. First silicon mi cr ©mechanical structures were made in the late 1960s and they were used in biomedical appli cations. The Sensors & Actuators Center at University of California-Berkeley has produced the first working micro- turbine in June 1988. Since then, this technology has been developing in a very rapid pace. The earliest and most commercially successful appli cation of silicon mi cr ©mechanics is pressure sensors. Silicon diaphragms in semiconductor pressure sensors are used in a great variety of applications, e.g., to measure pressure, force, fluid level, flow velocity and acoustic signals. They are used mainly in automotive engineering, though they also find use in medical engineering, marine and auronautical engineering, hydraulics and recently in industrial instrumentation. They cover about 40% of the entire sensor market.