基于MEMS的汽车发动机用机油压力传感器研究

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传感器是先进制造技术领域的基础元器件之一。MEMS(MicroElectro-mechanical System)传感器具有小尺寸，低成本、高可靠的特点，被广泛应用于汽车电子领域，包括发动机控制系统、空气悬挂系统、车体平衡系统、刹车控制系统、汽车空调等，目前每台中高档车中平均应用了25～40只MEMS传感器。
　　随着我国商用车发动机欧三排放标准的实施，发动机机油压力传感器的需求量越来越大，但由于其技术难度大、投资大、市场竞争激烈和风险较大等各种因素，目前主要依赖进口，国内很少有机构涉足此领域。
　　本文通过理论计算、仿真分析以及实验等方法，深入研究的基于MEMS的汽车发动机用机油压力传感器的设计、封装、制造及批量标定。本文所做的工作主要有以下几个方面：
　　 1、研究了MEMS压阻式压力传感器芯片的基本原理和温漂特性。MEMS压力传感器芯片表面不能接触腐蚀性物质，表面污染特别是金属离子往往会带来致命的失效，研究介质隔离的膜片式封装结构，使之满足汽车发动机机油压力测量的需求。
　　 2、研究MEMS机油压力传感器的制造工艺流程，并给出论文所制备的传感器的关键参数和输出特性。
　　 3、汽车应用环境的严酷性决定了机油压力传感器封装结构中的各个界面必须耐振动和冲击。测试评估MEMS机油压力传感器封装结构，包括贴片胶剪切强度测试、绑定金丝强度测试以及封装气密性测试。
　　 4、研究MEMS机油压力传感器制造过程中的关键工艺，包括碰焊、充灌硅油以及信号调理，提高封装后的MEMS传感器的一致性，使之适合批量生产。
　　 5、机油压力传感器的批量标定技术研究。MEMS压力传感器由于其加工工艺的特殊性，决定了其必须一对一的标定。汽车行业大批量的特点要求机油压力传感器的标定必须实现批量自动标定。

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作者
王小平;
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作者单位

武汉理工大学;

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授予单位武汉理工大学;
学科控制理论与控制工程
授予学位硕士
导师姓名姜德生;
年度 2010
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类电气设备及附件;
关键词
机油压力传感器; 汽车电子; 批量标定; 汽车发动机; 封装结构;

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