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共振型のＭＥＭＳセンサ・アクチュエータには空気の粘性が大敵です。ここでは、セラミックパッケージ*1とスライドガラス*2を用いたエポキシ*3真空封止を説明します。
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使用する機器は、ロータリーポンプ程度の真空度が得られるものであれば、なんでもＯＫです。たとえば、真空蒸着装置や、ＲＩＥのロードロック室が使えるでしょう。
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まず、セラミックパッケージの中にＭＥＭＳデバイスを固定して、電気配線（ワイヤボンディング）をすませておきます。次に、良く練って混合した２液製のエポキシ接着剤を用意します。あらかじめ真空中で脱泡しておくと良いでしょう*4。エポキシをセラミックパッケージの土手の上に軽く載せて、真空チャン中で蓋をします。ただし、その蓋の閉め方にコツがあります。最初から蓋をしておくと、パッケージ内部の真空引きができません。少しだけ隙間を空けておいて、真空引きします。真空引きの最中に、短時間だけリークバルブを開けると真空チャンバ内の圧力が大気圧に戻ろうとします。このときに蓋が閉まります。
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真空封止の蓋閉めを「自動化」する方法として、ラジコン・チョロＱ*5を用いることができます。左の動画を見て頂ければ、ご理解頂けるでしょう。
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真空封止することで、明らかに共振ＭＥＭＳのＱ値が向上します。これまでの経時変化観察により、真空度が６ヶ月以上保たれることが分かりました。
2024-04-27 (土) 02:24:50
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