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压阻式传感器的制作工艺及应用领域

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:压阻式传感器通常采用微机械加工工艺和半导体集成电路加工工艺相结合的方式制作。可用于微机械加工的材料包括单晶硅、多晶硅、非晶体硅、硅蓝宝石、陶瓷和金属等,MEMS 压阻式传感器一般选用单晶硅材料。压阻式加速度传感器已与压电式加速度传感器在冲击振动测量领域平分秋色。

压阻式传感器的制作工艺及应用领域

压阻式传感器通常采用微机械加工工艺和半导体集成电路加工工艺相结合的方式制作。可用于微机械加工的材料包括单晶硅多晶硅非晶体硅、硅蓝宝石陶瓷和金属等,MEMS 压阻式传感器一般选用单晶硅材料。单晶硅具有优良的力学性能和物理性质,单晶硅的机械品质因数可达106 数量级,滞后和蠕变极小(几乎为零),机械稳定性好,硅材料质量轻,密度为不锈钢的1/3,而弯曲强度却为不锈钢的3.5 倍,具有很高的强度密度比和很高的刚度比。

利用硅的压阻效应和微电子技术制作的压阻式传感器是近几十年发展迅速的新型传感器,具有灵敏度高、响应速度快、可靠性好、精度较高、低功耗、易于微型化与集成化等突出优点。早在20世纪70年代中期,就已成为航空航天工业优选的传感器品种,奠定了它的技术地位。20世纪70年代中后期,由于集成电路新技术和微机械加工技术的进展,以及汽车电子化和医学保健仪器等应用新市场的开发,大批量生产方式制造的低成本压阻式压力传感器年产已达数千万只,微型化的压阻式压力传感器外径已小于0.8 mm,压阻式加速度传感器的质量已小到蜜蜂可以负载的程度,冲击加速度传感器的量程已超过压电式器件而达到20 万g 水平,从世界范围看,20世纪80年代后,压阻式压力传感器已取代了应变计式传感器在压力传感器市场的领先地位。压阻式加速度传感器已与压电式加速度传感器在冲击振动测量领域平分秋色。(www.xing528.com)

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