静电键合在高温压力传感器中的应用

分析了硅－玻璃静电键合界面受热循环作用,或者受反向电压作用后,在高温时,键合力的特点,实验验证了高温（４５０℃）时键合面牢固、稳定。研究结果表明高温压力传感器可以采用静电键合技术进行封装。     

多晶硅高温压力传感器

一、前言 现代航空、汽车发动机以及石油化工领域常常需要对200℃以上高温范围的压力进行检测。200℃以上温度工作的高温压力传感器一般可采用SOS或绝缘衬底上多晶硅结构制作,因为多晶硅薄膜压阻元件可淀积在各种低成本衬底上,而且工艺简     

半导体高温压力传感器的研究

介绍多晶硅压力传感器，由于采用二氧化硅介质膜作应变电阻之间的隔离，因而提高了传感器的工作温度。实验表明，该类传感器具有灵敏度高，精度高、温度特性好、工作温限高等特点。     

圆片级叠层键合技术在SOI高温压力传感器中的应用

针对绝缘体上硅(SOI)异质异构结构特点,提出了两次对准和两次阳极键合工艺方法,实现了圆片级SOI高温压力传感器硅敏感芯片的叠层键合。采用玻璃—硅—玻璃三层结构的SOI压力芯片具有良好的密封性和键合强度。经测试结果表明:SOI高温压力传感器芯片键合界面均匀平整无缺陷,漏率低于5×10~(-9)Pa·m~3/s,键合强度大于3 MPa。对芯片进行无引线封装,在500℃下测试得出传感器总精度小于0. 5%FS。     

高温光纤压力传感器

本文介绍利用压力敏感膜片调制光强的非功能型高温光纤压力传感器。详细介绍了传感器的结构、工作原理、工作模式的选择以及信号检测电路。最后提供了传感器在航空发动机和压缩机动态压力测试中的测试结果。     

多晶硅高温压力传感器的芯片内温度补偿!

提出了一种新的改善传感器温度特性的方法.通过在压力传感器芯片上集成多晶硅电阻网络与温度传感器,借助传感器信号处理单元,可以方便地实现对灵敏度系数的补偿.经过补偿,传感器的零点温漂达到1×10-4/℃,灵敏度温漂低于-2×10-4/℃.这种方法补偿的温区宽,具有很强的通用性,使高温压力传感器十分有效的温度补偿方法.     

全SiC结构高温压力传感器制备及测试

面向极端条件下原位压力测量技术的需求,设计了一种光纤法珀式碳化硅（SiC）高温压力传感器。采用全SiC真空法珀（F-P）腔结构,以最大限度发挥SiC材料优异的耐高温特性。通过用反应离子刻蚀和高温高压键合技术成功制备了全SiC式高温压力传感器,实现高温环境下的原位压力测量。实验结果表明,该传感器能够实现650℃高温环境下6 MPa的压力测量。650℃下传感器的光谱压力灵敏度达到4.05 nm/MPa,温度压力交叉灵敏度为1.09×10^-3MPa/℃。研究成果为面向高温环境下压力原位测量的传感器开发提供了思路。     

基于牺牲层技术的高过载压力传感器芯片

提出了一种基于牺牲层技术的高过载压力传感器芯片。这种传感器充分利用了多晶硅机械特性和多晶硅纳米膜的压阻特性优势,提高了传感器满量程输出和过载能力。利用有限元方法设计了仿真模型,通过对弹性膜片应力分布的静态分析和非线性接触分析,给出了提高这种压力传感器满量程输出和过载能力的设计方法。并试制了量程为2.5 MPa的传感器芯片样品。测试结果表明样品的过载压力超过7倍量程,5 V供电条件下,满量程输出达到362 m V。     

一种用于恶劣环境下的贴片式MEMS压力传感器

为了降低振动、气流冲击以及外界杂质对压力传感器检测性能及可靠性的影响,满足压力探针与MEMS压力传感器一体化集成设计的要求,设计了一种单电阻贴片式MEMS压力传感器。通过在压敏薄膜下方制作压敏电阻的方式,并通过硅-玻璃阳极键合工艺实现对压敏电阻的真空封装,以隔离传感器使用环境中杂质颗粒对检测性能的影响;另外,在压敏薄膜上方设计两个大尺寸焊盘,通过锡焊（或钎焊）技术实现传感器芯片与外部电路的可靠连接,使传感器在在强振动和冲击载荷环境下仍能正常工作。通过与高精度压力传感对比标定,结果表明：在25～125 ℃温度范围内,该传感器的灵敏度高于106 mV·mA-1·MPa-1,非线性度优于03%。     

高温大压力传感器研究现状与发展趋势

高温环境下大量程压力测量技术在工业、航空航天、石油勘探等领域具有广阔的应用前景。高温大压力传感器是目前研究的热点。对目前几种常用的高温大压力传感器包括多晶硅高温压力传感器、单晶硅（SOI）压力传感器、硅 蓝宝石（SOS）高温压力传感器、SiC高温压力传感器、光纤高温压力传感器的工作原理、国内外研究现状以及应用特点进行了阐述。最后,对高温大压力传感技术未来的发展趋势进行了展望。     

单面多层结构硅微压传感器的研制

提出并利用“掩模－无掩模”腐蚀的方法形成了一种新型单面多层结构的硅微压传感器，该传感器针对用体微机械双面加工的硅压阻式压力传感器的不足，从结构上给予了改进，文中给出了理论分析和实验结果。     

油田测井用压力传感器的研制∀

油田测井用压力传感器在温度、量程和封装等方面有着特殊的要求,我们提出了一种新型多晶硅压力传感器,其工作温度高(-20～220°C),压力量程宽(2～30 MPa),具有较高的稳定度(<4×10-4FS/°C).文中多晶硅膜的零点温漂TCR 和灵敏度温漂TCS特性,给出了片内温度补偿的方法.     

蓝宝石高温光纤压力传感器的设计与仿真

针对高温环境下压力测量需求,提出采用蓝宝石材料来构造适用于特殊环境下的光纤高温法珀压力传感器。基于圆形膜片压力敏感原理设计了传感器敏感单元结构尺寸,通过Comsol有限元软件建立了敏感单元模型,对敏感膜片的表面位移及应力分布情况进行了仿真,验证了传感器设计的可靠性;同时分析了传感器的温敏效应,结果表明随温度升高,传感器的灵敏度会增大,会对压力测量产生误差,约为1.51kPa/℃,上述结果为蓝宝石高温压力传感器的结构和性能优化设计提供了有效指导。     

硅片键合界面的应力研究

本文主要研究硅片直接键合界面结构与应力大小.当抛光硅片直接键合时,界面出现极薄的过渡区,并存在微小的晶向差,但不引起多余应力.当热生长了二氧化硅层的硅片相键合时,界面存在二氧化硅层,并引起张应力,其大小与硅二氧化硅系统应力大小相当.