MEMS压力传感器新型膜结构设计与优化

提出了一种新型的压力膜结构来实现MEMS压力传感器的高灵敏度与低非线性度。通过在压力膜上设计出短窄梁结构来形成高应力集中区域及将方形压力膜改为椭圆弧瓣状压力膜的方法来提高传感器的灵敏度；通过在压力膜的受压表面上边缘处设计出方岛结构及在压力膜背面设计十字架梁结构来降低传感器的非线性度。最后，利用有限元方法对新型压力膜的力学性能进行仿真分析，建立了膜结构尺寸与力学性能之间的关系模型并完成了膜结构优化，通过与其他膜结构对比表明：文中提出的膜结构具有最大的薄膜应力能实现高灵敏度，较低的薄膜最大变形可保证高线性度。