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      產(chǎn)品分類

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      類型分類:
      科普知識(shí)
      數(shù)據(jù)分類:
      陶瓷電容壓力傳感器

      MEMS硅膜電容式壓力傳感器的研制

      發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:93

          大氣壓力傳感器在實(shí)踐應(yīng)用中占據(jù)著舉足輕重的地位,它的應(yīng)用領(lǐng)域有:環(huán)境的監(jiān)測(cè)、氣候的分析、氣象的預(yù)報(bào)、工業(yè)的生產(chǎn)以及航天和航空等等,在這些領(lǐng)域里,它的應(yīng)用是十分廣泛的。傳統(tǒng)的壓力傳感器通常是機(jī)械式的,體積相對(duì)來說比較大,這樣對(duì)集成化和微型化有很多的不利。如果使用MEMS技術(shù)之后,上面所說的缺點(diǎn)就可以得以解決,而且可以使它的性能變得更加的好,還可以使成本大大地降低。現(xiàn)在使用了MEMS技術(shù)之后得到廣泛應(yīng)用的壓力傳感器一般分為電容式和壓阻式兩類。
          電容式壓力傳感器的溫漂比較小,精密度很好,芯片的結(jié)構(gòu)具有很好的魯棒性,但是它的線性度比較差,而且很容易受到寄生電容的有關(guān)影響。而壓阻式壓力傳感器跟它相比,溫漂就比較大、精密度比較低以及一致性比較差,但是它的線性度卻是很好的。現(xiàn)在的MEMS電容式壓力傳感器一般使用在過壓的測(cè)量當(dāng)中,而用在氣象壓力的測(cè)量當(dāng)中就比較少,而且它的價(jià)格不菲。因此,現(xiàn)在經(jīng)過很多專家的研究,研制出了一種微型電容氣象壓力傳感器,它成本低而且性能很高。制作它的整個(gè)過程工藝比較簡單而且符合標(biāo)準(zhǔn),薄膜材料就選取了單晶硅,這是使用了接觸式的結(jié)構(gòu),而且根據(jù)陽極鍵合組成了真空腔,而硅薄膜就是由深刻蝕和氫氧化鉀各向異性腐蝕組成的。經(jīng)過試驗(yàn)之后,發(fā)現(xiàn)這種傳感器很適合應(yīng)用在氣象壓力的測(cè)量當(dāng)中。
          電容式壓力傳感器的工作原理是:當(dāng)受到外界壓力的時(shí)候,電容的極板間的距離以及極板的面積就會(huì)發(fā)生變化,電容因此也會(huì)發(fā)生改變。當(dāng)所受到的壓力漸漸變大的時(shí)候,電容極板之間的距離就會(huì)變小,電容就會(huì)變大,這個(gè)時(shí)候,非接觸式電容決定了電容的大小。如果電容的兩極板互相接觸的時(shí)候,那么這個(gè)時(shí)候,接觸電容就決定了電容值。
          電容式壓力傳感器最核心的元件是敏感薄膜,傳感器的性能就是由它的厚度、尺寸大小以及材料決定的。現(xiàn)在敏感薄膜使用的材料一般都是單晶硅、Si3N4以及重?fù)诫sp型硅等等。而這些材料都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),它的選取跟具體的工藝和目標(biāo)的要求有密切的關(guān)系。為了可以簡化工藝,這種傳感器就選取了硅膜,因?yàn)楣枘みm合陽極鍵合組成空腔、機(jī)械性能很好,而且它不對(duì)晶格造成破壞。硅膜機(jī)械性能好這個(gè)特點(diǎn),加上使用接觸式的相關(guān)結(jié)構(gòu),再通過一些比較簡單而且標(biāo)準(zhǔn)的工藝就可以制造電容式壓力傳感器的樣片。對(duì)它進(jìn)行大量的測(cè)試以及大量數(shù)據(jù)的分析后,結(jié)果證明這種傳感器很適合測(cè)量氣象壓力。雖然對(duì)它的研制在一定程度上有一定的成就,但是更多的問題還在后邊等著專家去研究。為了提高傳感器的測(cè)量的精密度,怎么樣改進(jìn)工藝的制造和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),這個(gè)是研究工作中正在

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