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硅微传感器耐高温技术研究

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目录

硅微传感器耐高温技术研究

THE STUDY ON HIGH TEMPERATURE

摘 要

Abstract

目 录

第1 章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外发展现状

1.3 研究主要工作

第2 章 SOI 压力传感器的工作原理和结构设计

2.1 压力传感器的工作原理

2.2 SOI 压力传感器结构设计

2.3 无引线封装结构设计

2.4 本章小结

第3 章 工艺研究与设计

3.1 工艺设计与制作

3.2 工艺研究及技术关键

3.3 本章小结

第4 章 测试原理与结果分析

4.1 传感器静态特性

4.2 温度特性

4.3 传感器数据处理方法

4.4 测试系统的组成及测试方法

4.5 本章小结

结 论

参考文献

哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授权说明

致 谢

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摘要

集成电路及微电子机械系统技术(MEMS)的高速发展,极大地促进了硅微传感器的应用。本文对MEMS高温压力传感器进行了研究,根据SOI压力传感器的工作原理和结构特性,设计了SOI高温压力传感器芯片,通过有限元软件进行仿真模拟。模拟结果符合研究目标要求,同时对本文设计的传感器的结构尺寸、制作工艺、封装结构和测试数据进行了分析讨论。
  SOI压力传感器采用硅压阻效应工作原理,SOI压力芯片是采用硅微压阻式原理所研制的,基片选择采用由 SIMOX工艺制成的SOI结构。利用半导体微机械加工制成硅应变电阻构成惠斯通电桥的力敏元件;在结构设计中,采用芯片背面感压形式,芯片正面与玻璃基座静电封接,并在玻璃基座上利用微加工的方法制作外引线封装孔和参考压力腔结构,实现无引线封装,增强压力传感器的耐高温性能。通过温度补偿及电路调节,传感器输出标准电压信号。产品性能检测及环境测试结果表明,该传感器性能稳定,耐外界恶劣环境的能力强、可靠性高。
  实际产品测试结果表明,SOI高温压力传感器符合研制目标要求。当温度达到220℃以上时,该传感器仍能保持非常好的性能指标。

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