大量程SOI压阻式压力传感器设计

• 全文链接
• 请求原文

作   者：

张瑞;  梁庭;  刘雨涛;  王心心;  王涛龙;  熊继军; 

作者机构：

中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室;  中北大学电子测试技术国防科技重点实验室; 

关键词：

有限元分析(FEA);  浅凸台结构;  SOI压阻式压力传感器; 

期刊名称：

仪表技术与传感器

基金项目：

超高温环境下的光纤法珀压力传感器关键技术研究

i s s n：

1002-1841

年卷期：

2015 年 07 期

页   码：

21-23+44

摘   要：

文中设计了一种浅凸台结构的SOI压阻式压力传感器。这种膜片结构解决了由于压力量程扩展导致传感器的灵敏度和线性度无法同时满足使用要求的问题。考虑电阻的设计约束以及浅凸台制作过程中的光刻和刻蚀偏差,采用U型电阻保持高灵敏度和线性度。利用ANSYS软件模拟了膜片结构的力学性能,验证了理论分析的正确性;仿真优化了电阻的形状和位置,预估了传感器的性能。介绍了敏感单元的加工工艺。设计的传感器灵敏度为93.4μV/(V·k Pa),非线性误差小于0.22%,可实现对量程高达10 MPa压力的测量。