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文档简介
MEMS压力传感器简介及工艺2021/5/91目录MEMS压力传感器简介1传感器结构和工作原理2一种电容式压力传感器制造工艺3总结42021/5/92MEMS压力传感器就是利用MEMS技术加工制造的压力传感器。作用是将压力这个物理量转化为电量来测量。特点:体积小、重量轻、精度高、温度特性好。2021/5/93分类:目前的MEMS压力传感器有硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器。两者都是在硅片上生成的微机械电子传感器。2021/5/94硅压阻式压力传感器硅电容式压力传感器2021/5/95传感器的制造工艺与半导体集成电路平面工艺兼容,这就满足了传感器向智能化方向发展的要求。产生了微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路等集成一体的MEMS器件。与压阻式压力传感器相比,电容式压力传感器具有高灵敏度、低噪声和较大的动态范围等显著的优点。2021/5/96接触式电容压力传感器由硅膜片、衬底、衬底电极和绝缘层构成。左图是没有受到压力作用的情况,上下电极间是一个电容结构;右图是受压力作用后硅膜片变形的情况。这时,可以发现电极间距d发生了相应的变化。2021/5/97MEMS的制造技术主要包括两类技术:集成电路技术和微机械加工技术。这两类加工技术的基本材料都是用硅。集成电路技术:包括光刻、扩散、氧化等。微机械加工技术:体微机械加工技术、表面微机械加工技术、LIGA技术(利用X光深层曝光、电铸、机械加工)等。2021/5/98一种基于MEMS的电容压力传感器主要制作工艺过程如下:图a:清洗图b:湿氧氧化图c:涂胶,光刻图d:刻蚀2021/5/99图e:干氧氧化图f:硼(B)扩散图g:键合图h:腐蚀2021/5/910图i:干法刻蚀图j:湿法腐蚀图k:溅射2021/5/911在所有的微系统制造工艺中,工件的几何形状由掩模来定义,针对所设计的空腔型三维形体,通过腐蚀去掉多余的牺牲材料,由离子注入和扩散来控制局部材料的性质和特点,以达到改变选择区域硅基底的电导的目的。2021/5/912总结:基于mems电容式压力传感器的设计和mems工艺制作,由工件几何形状决定了加工的工艺流程,而工艺是制约微机电系统器件能否达到设计要求的关键。可以通过改善敏感元件、电容器的物理特性,改
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