Известия высших учебных заведений. Электроника home

Исследование датчиков удара из стеклотекстолита

Раздел находится в стадии актуализации

Технологии микросистемной техники позволяют изготавливать микромеханические датчики удара, характеризующиеся малыми размерами и массой, низким энергопотреблением, стойкостью к внешним воздействующим ударам и вибрациям. Технологический процесс создания таких датчиков требует значительных временных затрат, производственных ресурсов и специального оборудования. В связи с этим подбор новых альтернативных материалов для изготовления датчиков удара – актуальная задача. В работе представлена конструкция чувствительных элементов (ЧЭ) датчиков удара, выполненных из стеклотекстолита марки FR4 High Tg170. Разработанное изделие состоит из ротора, статора и пластины, создающей зазор между ними. Методом конечно-элементного анализа проведено моделирование поведения ЧЭ при ударе. При номинальном уровне срабатывания ЧЭ 100 g его внешние размеры составили 30  30 мм при толщине 1,5 мм. Образцы изделий изготовлены и испытаны на поворотном столе центрифуги. Полученные результаты испытаний на уровень срабатывания ЧЭ показали, что большинство изделий имеют хорошую повторяемость. Однако фактические уровни срабатывания ЧЭ различаются на десятки единиц g, что связано с зависимостью уровня срабатывания от количества припоя, используемого для монтажа изделий, выбранного температурного профиля пайки и методов закрепления ЧЭ датчика удара к основанию.

Ключевые слова: датчик удара, чувствительный элемент, стеклотекстолит, метод конечных элементов
Опубликовано в разделе: Микро- и наносистемная техника
Библиографическая ссылка: Тимошенков А. С., Кочурина Е. С., Анчутин С. А., Дернов И. С., Путилов Я. И., Усов М. И., Галкин А. А. Исследование датчиков удара из стеклотекстолита. Изв. вузов. Электроника. 2026;31(1):29–36. https://doi.org/10.24151/ 1561-5405-2026-31-1-29-36. EDN: LFUQCS.

Тимошенков Алексей Сергеевич
ООО «Лаборатория Микроприборов», Россия, 124527, г. Москва, г. Зеленоград, Солнечная аллея, 6; Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1

Кочурина Елена Сергеевна
ООО «Лаборатория Микроприборов», Россия, 124527, г. Москва, г. Зеленоград, Солнечная аллея, 6; Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1

Анчутин Степан Александрович
ООО «Лаборатория Микроприборов», Россия, 124527, г. Москва, г. Зеленоград, Солнечная аллея, 6; Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1

Дернов Илья Сергеевич
ООО «Лаборатория Микроприборов», Россия, 124527, г. Москва, г. Зеленоград, Солнечная аллея, 6; Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1

Путилов Яков Иванович
ООО «Лаборатория Микроприборов», Россия, 124527, г. Москва, г. Зеленоград, Солнечная аллея, 6

Усов Михаил Игоревич
ООО «Лаборатория Микроприборов», Россия, 124527, г. Москва, г. Зеленоград, Солнечная аллея, 6

Галкин Александр Александрович
ООО «Лаборатория Микроприборов», Россия, 124527, г. Москва, г. Зеленоград, Солнечная аллея, 6

1. Парамонов В. В., Путря М. Г., Чаплыгин Ю. А. Исследование и разработка плазменного процесса сквозного травления кремния со сверхмалым аспектным отношением для формирования МЭМС-датчиков. In: Наука. Технологии. Инновации: сб. науч. тр.: в 9 ч. Ч. 3. Новосибирск: Новосиб. гос. техн. ун-т; 2020, с. 417–420. EDN: FEMXUG.
Paramonov V. V., Putrya M. G., Chaplygin Yu. A. Research and development of silicon plasma enhanced etching process with ultra-low aspect ratio for the formation of MEMS sensors. In: Nauka. Tekhnologii. Innovatsii: proceedings: in 9 pt. Pt. 3. Novosibirsk: Novosibirsk State Techn. Univ.; 2020, pp. 417–420. (In Russ.).

2. Йе Мин Хлаинг, Калугин В. В., Паинг С. Х., Тху Т. Исследование технологических процессов формирования микромеханических элементов. СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. 2024;(6):59–62. EDN: FMUEFA.
Ye Min Hlaing, Kalugin V. V., Paing S. H., Thu T. Investigation of technological processes of micromechanical elements formation. SVCh-tekhnika i telekommunikatsionnye tekhnologii = Microwave & Telecommunication Technology. 2024;(6):59–62. (In Russ.).

3. Ковалев А. А., Яковлев О. Ю., Зуев В. И., Ковалев А. С., Беляев Я. В., Тимошенков С. П. Конструктивно-технологические особенности изготовления микромеханических систем инерциальных МЭМС-датчиков. Наноиндустрия. 2019;(S(89)):484–490. https://doi.org/10.22184/NanoRus.2019.12.89.484.490. EDN: RMGAVI.
Kovalev A. A., Yakovlev O. Yu., Zuev V. I., Kovalev A. S., Belyaev Ya. V., Timoshenkov S. P. Design and technological features of manufacturing micromechanical systems of inertial MEMS sensors. Nanoin-dustriya = Nanoindustry. 2019;(S(89)):484–490. (In Russ.). https://doi.org/10.22184/NanoRus.2019.12.89.484.490

4. Тимошенков С. П., Калугин В. В., Анчутин С. А., Зарянкин Н. М., Кочурина Е. С. Особенности конструкции и технологии изготовления чувствительного элемента микроакселерометра. Наноиндустрия. 2019;(S(89)):480–483. https://doi.org/10.22184/NanoRus.2019.12.89.480.483. EDN: ZHEYCT.
Timoshenkov S. P., Kalugin V. V., Anchutin S. A., Zariankin N. M., Kochurina E. S. Features of designing and manufacturing a microaccelerometer sensing device. Nanoindustriya = Nanoindustry. 2019;(S(89)):480–483. (In Russ.). https://doi.org/10.22184/NanoRus.2019.12.89.480.483

5. Резонит. Available at: https://www.rezonit.ru/ (accessed: 20.10.2025).
Rezonit. (In Russ.). Available at: https://www.rezonit.ru/ (accessed: 20.10.2025).

6. Новокрещенов С. Базовые фольгированные диэлектрики, или Что скрывает стеклотекстолит типа FR-4. Технологии в электронной промышленности. 2013;(7):31–36. EDN: RPZLRT.
Novokreshchenov S. Basic foil dielectrics, or What FR-4 type fiberglass hides. Tekhnologii v elektronnoy promyshlennosti. 2013;(7):31–36. (In Russ.).

7. Лопухова Е. В., Смирнов К. Н., Мазурова Д. В., Ваграмян Т. А. Разработка процесса иммерсионного золочения для финишной обработки в производстве печатных плат. Цветные металлы. 2024;(3):21–25. https://doi.org/10.17580/tsm.2024.03.03. EDN: CQSRNL.
Lopukhova E. V., Smirnov K. N., Mazurova D. V., Vagramyan T. A. Developing an immersion gold process for surface finishing of printed circuit boards. Tsvetnye metally. 2024;(3):21–25. (In Russ.). https://doi.org/10.17580/tsm.2024.03.03

8. Ланин В. Л., Ткаченко К. Оптимизация температурных профилей пайки в конвекционной печи. Технологии в электронной промышленности. 2017;(6):38–41. EDN: YNJSVE.
Lanin V. L., Tkachenko K. Optimization of soldering temperature profiles in convection oven. Tekhnologii v elektronnoy promyshlennosti. 2017;(6):38–41. (In Russ.).

9. Каплун А. Б., Морозов Е. М., Олферьева М. А. ANSYS в руках инженера: практ. рук. Предисл. А. С. Шадского. Изд. 4-е. М.: Либроком; 2015. 272 с.
Kaplun A. B., Morozov E. M., Olfer’yeva M. A. ANSYS in the hands of an engineer: practical guide. Forew.: A. S. Shadskiy. 4th ed. Moscow: Librokom Publ.; 2015. 272 p. (In Russ.).

10. Брусницына Л. А., Степановских Е. И. Технология изготовления печатных плат: учеб. пособие. Екатеринбург: Уральский федеральный ун-т им. первого Президента России Б. Н. Ельцина; 2015. 200 с. EDN: UWKIDV.
Brusnitsyna L. A., Stepanovskikh E. I. Printed-circuit technique: study guide. Ekaterinburg: Ural Federal Univ. n. a. the First President of Russia B. N. Yeltsin; 2015. 200 p. (In Russ.).

Сведения о публикации

Загрузок: 0

УДК: 621.3.049.75
Тип публикации: Научная статья
Язык оригинала: Русский
DOI: 10.24151/1561-5405-2026-31-1-29-36
Идентификатор статьи в РИНЦ: LFUQCS
Полнотекстовая версия: Перейти

Скачать: File not found (692.88 Кб) JATS XML