RU2006993C1

RU2006993C1 - Integrated beam strain-measurement converter

Info

Publication number: RU2006993C1
Authority: RU
Inventors: Н.Л. Данилова; В.Н. Зимин; Е.В. Синицин; Н.З. Салахов; Н.А. Шелепин; В.М. Небусов
Original assignee: Акционерная компания "Технологический центр"
Priority date: 1992-09-24
Filing date: 1992-09-24
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: integrated beam strain-measurement converter is rectangular module made of silicon with concentrator of mechanical stresses in the form of lateral recession of preset dimensions on which working surface resistance strain bridge is formed. For improvement of operational characteristics of converter there may be arranged recession or through hole self-matching boundaries of concentrator of mechanical stresses located in end of converter opposite to concentrator, on side of lateral recession. Each bonding pad of converter may be composed of two parts: one made of aluminium, and the other one of solder. EFFECT: improved accuracy of measurement of movements, accelerations, flow, force and pressures. 4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к интегральным полупроводниковым тензопреобразователям. The invention relates to measuring equipment, namely to integrated semiconductor strain gauges.

Известен интегральный балочный тензопреобразователь [1] , представляющий собой микроконструкцию. Она состоит из кремниевого кристалла с рабочей поверхностью, ориентированной в плоскости (100). Кристалл имеет кольцевую пассивную часть, внутри которой имеется активная часть, отделенная от пассивной воздушным зазором. Активная и пассивная части соединены более тонким концентратором напряжений, на котором расположен тензочувствительный резистор р-типа. На пассивной части имеется аналогичный опорный резистор р-типа. Эти резисторы соединены друг с другом и выведены на три контактные площадки. При перемещении активной части относительно пассивной в поперечном к поверхности кристалла направлении, вызванном воздействием механической нагрузки или движением с ускорением, механические напряжения, возникающие в концентраторе, вызывают изменение тензорезистора, которое фиксируется и преобразовывается внешней электронной схемой. Known integral beam strain gauge [1], which is a microstructure. It consists of a silicon crystal with a working surface oriented in the (100) plane. The crystal has an annular passive part, inside of which there is an active part separated from the passive air gap. The active and passive parts are connected by a thinner stress concentrator, on which a p-type strain-sensitive resistor is located. On the passive part there is a similar p-type reference resistor. These resistors are connected to each other and brought to three pads. When moving the active part relatively passive in the direction transverse to the surface of the crystal, caused by the action of a mechanical load or motion with acceleration, mechanical stresses arising in the concentrator cause a change in the strain gauge, which is fixed and converted by an external electronic circuit.

Недостатками такого тензопреобразователя являются наличие лишь одного тензорезистора на концентраторе напряжений, что снижает чувствительность, а также выводы и соединение резисторов с помощью высоколегированных областей, а не металлизации, что ухудшает точность и линейность преобразования. The disadvantages of such a strain gauge are the presence of only one strain gauge on the voltage concentrator, which reduces the sensitivity, as well as the conclusions and connection of resistors using highly alloyed areas, rather than metallization, which affects the accuracy and linearity of the conversion.

Указанные недостатки устранены в интегральном балочном тензопреобразователе, имеющем аналогичную конструкцию из монокристаллического кремния, т. е. кольцевую пассивную часть, внутри которой находится отделенная от пассивной части узким сквозным отверстием активная часть - балка, соединенная с пассивной частью более тонким концентратором механических напряжений [2] . Чувствительным элементом является полная мостовая тензорезистивная схема, изготовленная по планарной технологии интегральных микросхем на поверхности концентратора напряжений близко к месту его соединения с основанием (т. е. с пассивной частью). С помощью алюминиевой металлизации тензорезисторы объединены в мостовую схему, внешние узлы которой выведены на контактные площадки, расположенные на пассивной части преобразователя. These disadvantages are eliminated in an integrated beam strain gauge having a similar construction of single-crystal silicon, that is, an annular passive part, inside of which there is an active part - a beam connected to the passive part with a thinner stress concentrator [2] . The sensitive element is a full bridge strain gauge circuit manufactured according to the planar technology of integrated circuits on the surface of the stress concentrator close to the place of its connection with the base (i.e., with the passive part). Using aluminum metallization, the strain gauges are combined into a bridge circuit, the external nodes of which are displayed on the contact pads located on the passive part of the converter.

К недостаткам этого преобразователя относятся наличие кольцевой пассивной части, которая не выполняет никаких функций, так как для крепления пассивной части достаточно того, что расположено со стороны соединения с концентратором. Это приводит к увеличению материалоемкости самого преобразователя и усложнению технологии его изготовления, а также к увеличению габаритов всего устройства в целом; расположение контактных площадок схемы на пассивной части приводит к необходимости увеличения ее размеров и, следовательно, и увеличению материалоемкости изделия; так как интегральные тензорезисторы расположены на поверхности одного монокристалла, имеющего, следовательно, значительно более низкую степень легирования, то между ними возможно возникновение поверхностных токов утечки в результате воздействия попавших на поверхность ионов или в результате возникновения инверсионного слоя под шиной металла с низким потенциалом, образующей с поверхностью кристалла паразитную МОП-структуру. Кроме того, наличие только мостовой тензорезистивной схемы не дает возможности контроля величины утечек и отбраковки негодных кристаллов. Расположение тензорезисторов ближе к месту соединения концентратора напряжений с основанием (пассивной частью) приводит к неравномерным напряжениям в различных областях тензорезисторов и, следовательно, к ухудшению линейности преобразователя. The disadvantages of this converter include the presence of an annular passive part, which does not perform any functions, since for attaching the passive part, it is enough that it is located on the connection side with the hub. This leads to an increase in the material consumption of the converter itself and to a complication of its manufacturing technology, as well as to an increase in the dimensions of the entire device as a whole; the location of the contact pads of the circuit on the passive part leads to the need to increase its size and, consequently, to increase the material consumption of the product; since the integrated strain gages are located on the surface of a single crystal, which, therefore, has a significantly lower degree of doping, surface leakage currents may occur between them as a result of the action of ions that have fallen on the surface or as a result of the inversion layer under the metal bus with a low potential forming with the surface of the crystal is a parasitic MOS structure. In addition, the presence of only a bridge strain gauge circuit makes it impossible to control the magnitude of leaks and reject reject crystals. The location of the strain gauges closer to the junction of the stress concentrator with the base (passive part) leads to uneven voltages in various areas of the strain gauges and, consequently, to the deterioration of the linearity of the Converter.

Изобретение решает следующие задачи: снижение материалоемкости интегрального тензопреобразователя, упрощение технологии изготовления и уменьшение габаритов всего устройства, в котором он применяется; повышение линейности выходного сигнала мостовой схемы тензопреобразователя; повышение качества тензопреобразователя за счет ликвидации возможности поверхностных утечек и автоматизированной отбраковке кристаллов с утечками; улучшение качества метрологических измерений и монтажа преобразователя в конечное устройство; расширение возможностей соединения преобразователя с внешней электронной схемой. The invention solves the following problems: reducing the material consumption of the integrated strain gauge, simplifying manufacturing techniques and reducing the dimensions of the entire device in which it is used; increasing the linearity of the output signal of the bridge circuit of the strain gauge; improving the quality of the strain gauge by eliminating the possibility of surface leaks and automated rejection of crystals with leaks; improving the quality of metrological measurements and mounting the converter in the final device; expanding the possibilities of connecting the converter with an external electronic circuit.

Сущность изобретения заключается в следующем. Интегральный балочный тензопреобразователь (ИБТ) представляет собой микроконструкцию из монокристалла кремния с рабочей поверхностью, ориентированной в кристаллографической ориентации (100). Кристалл состоит из трех основных частей: активной части, воспринимающей внешнюю нагрузку и перемещающейся в результате воздействия относительно пассивной части, служащей для крепления тензопреобразователя во внешнем устройстве, и концентратора напряжений, имеющего меньшую, чем активная и пассивная части толщину. На рабочей поверхности концентратора напряжений расположены изготовленные с помощью интегральной технологии диффузионные тензорезисторы р-типа, соединенные с помощью алюминиевой металлизации в полную мостовую схему, узлы которой с помощью этой же металлизации выведены на контактные площадки за пределы концентратора напряжений, при этом два тензорезистора параллельны линии соединения концентратора напряжений с активной и пассивной частями, а два перпендикулярны ей. Интегральный балочный тензопреобразователь отличается тем, что неподвижная часть так же, как и активная, представляет собой со стороны рабочей поверхности прямоугольник, сторона которого, примыкающая к концентратору напряжений, равна аналогичной стороне активной части. Центры тензорезисторов расположены на одной линии на оси концентратора. Вокруг тензорезисторов расположены, изготовленные также с помощью интегральной технологии, высоколегированные охранные n⁺-области, окружающие тензорезисторы на расстоянии 3-8 мкм от них. На рабочей поверхности преобразователя имеется не менее одного омического контакта к кристаллу, сформированного с помощью или охранной или дополнительной n⁺-области и выводимого металлизацией на внешнюю контактную площадку.The invention consists in the following. The integrated beam strain transducer (IBT) is a microstructure of silicon single crystal with a working surface oriented in the crystallographic orientation (100). The crystal consists of three main parts: the active part, which accepts the external load and moves as a result of exposure to the relatively passive part, which serves to mount the strain gauge in the external device, and the stress concentrator, which is less than the thickness of the active and passive parts. On the working surface of the stress concentrator are located p-type diffusion resistive strain gauges made using integrated technology, connected using aluminum metallization to a complete bridge circuit, the nodes of which are brought to the contact pads outside the stress concentrator using the same metallization, while two strain gages are parallel to the connection line stress concentrator with active and passive parts, and two are perpendicular to it. The integral beam strain gauge is characterized in that the fixed part, as well as the active one, is a rectangle on the side of the working surface, the side of which adjacent to the stress concentrator is equal to the same side of the active part. The centers of the strain gages are located on the same line on the axis of the concentrator. Around the strain gages are located, also manufactured using integrated technology, high-doped security n ⁺ -regions surrounding the strain gages at a distance of 3-8 microns from them. On the working surface of the converter there is at least one ohmic contact to the crystal, formed using either a security or additional n ⁺ -region and output by metallization to an external contact area.

Изобретение имеет дополнительные отличительные признаки. В противоположном от концентратора конце активной части и/или в пассивной части со стороны нерабочей поверхности может быть расположено углубление или сквозное отверстие, которое является самосовмещенным с границами концентратора механических напряжений. Контактные площадки могут быть расположены на активной части преобразователя. Кроме того, каждая контактная площадка может состоять из двух частей, одна из которых является традиционной для технологии микросхем, т. е. алюминиевой, а в другой - над алюминием имеется припой. The invention has additional distinguishing features. At the opposite end of the active part from the hub and / or in the passive part from the side of the idle surface, a recess or through hole may be located that is self-aligned with the boundaries of the stress concentrator. Contact pads can be located on the active part of the converter. In addition, each contact pad can consist of two parts, one of which is traditional for microcircuit technology, i.e. aluminum, and in the other there is solder above aluminum.

Изменение геометрии пассивной части приводит с одной стороны к снижению материалоемкости самого тензопреобразователя, так как при равных размерах активной части и концентратора общая площадь кристалла в предлагаемом техническом решении меньше. С другой стороны предлагаемая геометрия тензопреобразователя обеспечивает существенное упрощение и, следовательно, удешевление технологии его изготовления. Это обусловлено тем, что конструкция прототипа изготавливается с помощью сочетания глубокого травления кремния для формирования концентратора напряжений и сквозного протравливания кремниевой подложки для отделения активной части от кольцевой пассивной. Для изготовления предлагаемой конструкции достаточно только одного глубокого травления кремния при формировании концентратора напряжений, а формирование геометрии активной и пассивной частей может быть осуществлено путем традиционного для технологии интегральных схем скрайбирования кремниевых пластин на кристаллы. Changing the geometry of the passive part leads, on the one hand, to a reduction in the material consumption of the strain transducer itself, since with equal dimensions of the active part and the concentrator, the total crystal area in the proposed technical solution is smaller. On the other hand, the proposed geometry of the strain gauge provides a significant simplification and, consequently, cheaper technology for its manufacture. This is because the prototype design is made using a combination of deep etching of silicon to form a stress concentrator and through etching of the silicon substrate to separate the active part from the annular passive. For the manufacture of the proposed design, only one deep etching of silicon is sufficient during the formation of a stress concentrator, and the formation of the geometry of the active and passive parts can be carried out by means of the traditional technology of integrated circuits for scribing silicon wafers onto crystals.

Расположение центров тензорезисторов на одной линии посредине между активной и пассивной частями преобразователя обеспечивает повышение линейности выходного сигнала мостовой тензорезистивной схемы благодаря их симметричному нахождению относительно эпюры напряжений в концентраторе, а также благодаря симметричному теплоотводу выделяемой на них мощности к более массивным активной и пассивной частям и, следовательно, выполнения условия одинаковой температуры на всех тензорезисторах. Наличие высоколегированных охранных областей n-типа проводимости вокруг тензорезисторов приводит к ликвидации поверхностных утечек между ними, которые могли бы возникнуть как в результате загрязнения поверхности различными ионами, так и в результате возникновения инверсионного слоя на поверхности кристалла под шинами металлизации, где образуется паразитная МДП-структура. Вероятность возникновения инверсионного слоя особенно велика под шинами наиболее низкого потенциала схемы, так как их потенциал практически на величину напряжения питания схемы ниже потенциала кристалла. Расстояние от областей тензорезисторов до охранных областей определяется требованиями к пробивным напряжениям р-n-переходов. Уменьшение данного расстояния менее 3 мкм приводит к возрастанию вероятности смыкания указанных областей и уменьшению пробивных напряжений до 5-8 В, что может оказаться недостаточным для работы схемы, а увеличение расстояния более 8 мкм уже не приводит к увеличению пробивных напряжений (составляющих около 60 В) даже на кристаллах с удельным сопротивлением 4,5 Ом см и не представляется целесообразным. Наличие омического контакта к кристаллу позволяет производить автоматизированный контроль и отбраковку кристаллов с утечками р-n-переходов тензорезисторов, например, еще до разделения кремниевой пластины на отдельные кристаллы аналогично тому, как это делается при изготовлении интегральных микросхем. The location of the centers of the strain gauges on the same line in the middle between the active and passive parts of the converter provides an increase in the linearity of the output signal of the bridge strain gauge circuit due to their symmetrical location relative to the voltage diagram in the hub, and also due to the symmetric heat sink of the power allocated to them to more massive active and passive parts and, therefore satisfying the condition of the same temperature on all strain gages. The presence of high-doped security areas of n-type conductivity around the strain gages leads to the elimination of surface leaks between them, which could arise as a result of contamination of the surface with various ions, and as a result of the appearance of an inversion layer on the surface of the crystal under the metallization buses, where a parasitic MIS structure is formed . The probability of an inversion layer occurring is especially high under the busbars of the lowest potential of the circuit, since their potential is almost by the value of the supply voltage of the circuit below the potential of the crystal. The distance from the areas of the strain gauges to the security areas is determined by the requirements for breakdown voltage pn junctions. A decrease in this distance of less than 3 μm leads to an increase in the probability of closure of these areas and a decrease in breakdown voltages to 5-8 V, which may be insufficient for the circuit to work, and an increase in the distance of more than 8 μm no longer leads to an increase in breakdown voltages (of about 60 V) even on crystals with a resistivity of 4.5 Ohm cm, it does not seem appropriate. The presence of an ohmic contact to the crystal allows automated control and rejection of crystals with leaks of pn junctions of strain gauges, for example, even before the silicon wafer is divided into individual crystals, similar to how it is done in the manufacture of integrated circuits.

Предлагаемый ИБТ применяется, как правило, следующим образом. Пассивная часть закрепляется во внешнем устройстве (например, в параллелограмме Роберваля), а на активную часть осуществляется механическое воздействие в направлении, перпендикулярном рабочей поверхности. Активная часть перемещается относительно пассивной, вызывая изгиб кристалла в основном в концентраторе напряжений, так как он тоньше других частей, в результате чего изменяется сигнал на выходе тензорезистивной схемы, который фиксируется и обрабатывается внешней электронной схемой. Наличие углубления или отверстия в противоположном от концентратора конце активной части обеспечивает повышение технологичности при монтаже преобразователя в конечное устройство благодаря уже обозначенному месту приложения механического воздействия. Аналогичное углубление или отверстие в пассивной части дают тот же эффект для операции крепления тензопреобразователя. Кроме того, каждый из данных дополнительных признаков и оба вместе обеспечивают упрощение и, следовательно, повышение производительности труда при измерении чувствительности изготовленных преобразователей. Самосовмещение данных углублений или отверстий с концентратором напряжений приводит к повышению воспроизводимости характеристик преобразователя благодаря точному соблюдению расстояний от концентратора до точек крепления и приложения механического воздействия. Расположение контактных площадок на активной части преобразователя дает возможность дополнительно уменьшить размеры кристалла, благодаря уменьшению размеров пассивной части. Это обусловлено тем, что для обеспечения приемлемого с точки зрения внешнего устройства, которое изготавливается, как правило, механически диапазоны перемещения точки приложения механического воздействия в несколько десятых долей миллиметра, данная точка должна быть отнесена от концентратора на расстояние не менее 4-5 мм, что более чем достаточно для размещения контактных площадок схемы. Применение двойных контактных площадок позволяет использовать промышленные зондовые установки для разбраковки еще не разделенных кристаллов на пластине, контактируя к стандартным алюминиевым частям площадок, и припаивать ко вторым частям площадок, покрытых припоем, например медные провода требуемой длины для каждого конкретного случая применения преобразователя. The proposed IBT is usually applied as follows. The passive part is fixed in an external device (for example, in a parallelogram of Roberval), and the active part is subjected to mechanical action in the direction perpendicular to the working surface. The active part moves relatively passive, causing the crystal to bend mainly in the stress concentrator, since it is thinner than other parts, as a result of which the signal at the output of the strain gauge circuit changes, which is fixed and processed by an external electronic circuit. The presence of a recess or hole at the end of the active part opposite from the concentrator provides an increase in manufacturability when mounting the converter in the final device due to the already designated place of application of mechanical impact. A similar recess or hole in the passive part gives the same effect for the operation of mounting the strain gauge. In addition, each of these additional features and both together provide a simplification and, consequently, an increase in labor productivity when measuring the sensitivity of manufactured transducers. Self-alignment of these recesses or holes with a stress concentrator leads to an increase in the reproducibility of the converter characteristics due to the exact observance of the distances from the concentrator to the attachment points and the application of mechanical stress. The location of the pads on the active part of the transducer makes it possible to further reduce the size of the crystal, due to the reduction of the size of the passive part. This is due to the fact that in order to ensure an acceptable from the point of view of an external device, which is usually made mechanically, ranges of movement of the point of application of mechanical impact in a few tenths of a millimeter, this point should be allocated from the concentrator to a distance of at least 4-5 mm, which more than enough to accommodate the circuit pads. The use of double contact pads allows the use of industrial probe installations for sorting crystals that have not yet been separated on the plate, contacting standard aluminum parts of the pads, and soldering to the second parts of pads coated with solder, for example, copper wires of the required length for each specific application of the converter.

На фиг. 1 показан продольный разрез ИБТ; на фиг. 2 - рабочая поверхность ИБТ; на фиг. 3 - разрез интегральной структуры в области тензорезистора и омического контакта к кристаллу; на фиг. 4 - разрез структуры контактной площадки. In FIG. 1 shows a longitudinal section of the IBT; in FIG. 2 - working surface of the UPS; in FIG. 3 is a sectional view of an integrated structure in the region of a strain gauge and ohmic contact to a crystal; in FIG. 4 is a sectional view of the structure of the contact pad.

ИБТ состоит из монокристалла кремния, вырезанного из кремниевой подложки КЭФ-4,5 с ориентацией поверхности в кристаллографической плоскости (100). Данный монокристалл имеет активную 1 и пассивную 2 части равной толщины (т. е. толщину исходной подложки) и соединяющий их концентратор 3 механических напряжений. Внешние стороны преобразователя и линии соединения концентратора с двумя другими частями ориентированы в кристаллографических направлениях [110] . На рабочей поверхности концентратора по его оси методами интегральной технологии сформированы диффузионные тензорезисторы 4 р-типа, два из которых направлены вдоль преобразователя, а два поперек. Тензорезисторы окружены сформированными аналогичным образом охранными областями 5. С помощью алюминиевой металлизации 6 тензорезисторы соединены в мостовую схему, узлы которой выведены на контактные площадки 7₁-7₆. Кроме контактов к тензорезисторам имеется омический контакт металлизации к кристаллу, который сформирован с помощью аналогичной охранным высоколегированной n⁺-области 8 и выведен на отдельную контактную площадку (7₂).An IBT consists of a silicon single crystal cut from a KEF-4.5 silicon substrate with a surface orientation in the (100) crystallographic plane. This single crystal has an active 1 and passive 2 parts of equal thickness (i.e., the thickness of the original substrate) and a stress concentrator 3 connecting them. The external sides of the converter and the connection lines of the concentrator with two other parts are oriented in crystallographic directions [110]. On the axis of the concentrator’s working surface along its axis, p-type diffusion resistive resistors 4 are formed by integral technology methods, two of which are directed along the transducer, and two across. Strain gages are surrounded by similarly formed security areas 5. Using aluminum metallization 6, the strain gages are connected to a bridge circuit, the nodes of which are brought to the contact pads 7 ₁ -7 ₆ . In addition to the contacts to the strain gauges, there is an ohmic metallization contact to the crystal, which is formed using a similar high-security n ^{+ region} 8 and brought to a separate contact area (7 ₂ ).

На фиг. 1 показан также возможный вариант расположения дополнительного углубления 9 и отверстия 10. Углубления сформированы в едином технологическом процессе с формированием концентратора напряжений, что обеспечивает их самосовмещение, т. е. высокоточное (до десятых долей микрона) соблюдение расстояний друг от друга. Отверстия могут быть выполнены обычным механическим способом или с помощью лазера при использовании сформированных углублений в качестве точной разметки для их местонахождения. In FIG. 1 also shows a possible arrangement of an additional recess 9 and hole 10. The recesses are formed in a single technological process with the formation of a stress concentrator, which ensures their self-alignment, i.e., high-precision (up to tenths of a micron) observation of distances from each other. The holes can be made in the usual mechanical way or using a laser using the formed recesses as an exact marking for their location.

На фиг. 4 показан разрез двойной контактной площадки, которая состоит из слоя 6 алюминия, лежащего на пленке 11 оксида кремния, сформированного на поверхности 12 кристалла. Часть контактной площадки состоит только из алюминия, а в другой ее части над алюминием имеется "бугорок" припоя 13, достаточный для осуществления припаивания проволочных проводников. In FIG. 4 shows a section through a double contact pad, which consists of an aluminum layer 6 lying on a silicon oxide film 11 formed on a crystal surface 12. Part of the contact pad consists only of aluminum, and in its other part above aluminum there is a “tubercle” of solder 13 sufficient to solder the wire conductors.

На фиг. 5 показан пример применения ИБТ. Пассивная часть закрепляется в корпусе 14 внешнего устройства. К активной части через шток 15, который упирается в точку, обозначенную углублением или отверстием, прикладывается усилие, изгибающее концентратор. Выводы 7₁ и 7₆ заземляются, к выводам 7₄ и 7₃ прикладывается положительное напряжение питания. Возникающие при изгибе механические напряжения вызывают разбаланс тензорезистивного моста, который в виде разности потенциалов снимается с выводов 7₂ и 7₅ и обрабатывается необходимым образом внешней электронной схемой. Если механическая система, передающая усилие через шток 15, имеет упругость, много меньшую чем преобразователь, то последний служит датчиком силы. Если же упругость механической системы, воспринимающей внешнюю нагрузку, много большую упругости преобразователя, то он служит в качестве датчика микроперемещения. (56) Roylance L. M. , Angell J. B. A miniature integrated circuit accelerometer. 1978, IEEE ISSCC, Digest of techn; papers, p. 220-221.In FIG. Figure 5 shows an example of the use of UPS. The passive part is fixed in the housing 14 of the external device. A force bending the concentrator is applied to the active part through the rod 15, which abuts against a point indicated by a recess or hole. Pins 7 ₁ and 7 _{6 are} grounded, a positive supply voltage is applied to pins 7 ₄ and 7 ₃ . The mechanical stresses arising during bending cause an imbalance of the strain-resistant bridge, which is removed from the terminals 7 ₂ and 7 ₅ in the form of a potential difference and processed as necessary by an external electronic circuit. If a mechanical system transmitting force through the rod 15 has an elasticity much less than the transducer, then the latter serves as a force sensor. If the elasticity of a mechanical system that accepts an external load is much greater than the elasticity of the transducer, then it serves as a micro displacement sensor. (56) Roylance LM, Angell JB A miniature integrated circuit accelerometer. 1978, IEEE ISSCC, Digest of techn; papers, p. 220-221.

2. Baганов В. И. , Гончарова Н. И. Интегральный балочный механоэлектрический преобразователь. - В кн. : Электронная измерительная техника /Под ред. А. Г. Филиппова, М. : Атомиздат, 1978, вып. 1, с. 130-136. 2. Baganov V. I., Goncharova N. I. Integral beam mechanoelectric converter. - In the book. : Electronic Measuring Equipment / Ed. A. G. Filippova, M.: Atomizdat, 1978, no. 1, p. 130-136.

Claims

1. INTEGRAL BEAM TENSOR TRANSDUCER, comprising a passive part, which is used to attach it, an active part, used to apply mechanical load, and a stress concentrator located between them made of a single n-type silicon single crystal and having a common working surface in the crystallographic plane (100) , the thickness of which is less than the thickness of the active and passive parts, and p-type diffusion strain gages located on the tallographic directions [110] and connected by metallization to a bridge circuit, the nodes of which are brought to the contact pads, characterized in that the working surfaces of the passive and active parts are rectangles whose sides adjacent to the concentrator are equal, the centers of the strain gauges are located on the same line equidistant from the active and passive parts, each strain gauge is surrounded by a high-security guard region located from it at a distance of 3-8 μm in a silicon single crystal, and on the working at least one ohmic contact to the crystal, brought to a separate contact pad, is additionally located on the surface.

2. The strain gauge according to claim 1, characterized in that in the opposite end of the active part and / or in the passive part, a recess is made on the side of the opposite working surface or through hole.

3. The strain gauge according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the contact pads of the bridge circuit and ohmic contact to the crystal are located on the active part.

4. The strain gauge according to paragraphs. 1 to 3, characterized in that each contact area is made of two parts, on one of which is a solder tubercle.