基于硅硅键合技术的高精度压力传感器的研究

硅压阻压力传感器核心部件一般是由单晶硅和玻璃组成的微结构,由于单晶硅和玻璃的材料特性存在差异,在制造过程中会引入封装应力对传感器的性能产生不利影响。采用硅硅键合技术制造压力传感器核心部件的微结构,以同质材料替代异质材料实现器件的封装,可有效减少封装应力,提升压力传感器的性能。文中通过结合硅压阻压力敏感芯片的制造工艺和硅硅键合工艺,实现了敏感芯片与硅衬底间的硅硅键合,键合强度达到体硅强度。研制的差压型压力敏感芯片装配成传感器的零点温度漂移下降60%,静压误差下降约1个数量级。     

德尔森——高端智能传感器的中国智造——访德尔森控股有限公司总经理 牟恒

正关于MEMS传感器MEMS(微电子机械加工系统)技术的日趋成熟将为传感器行业带来一场新的革命,对于压力、差压、液位与流量传感器/变送器而言,其封装的传感器芯片将决定最终产品的性能与等级。以目前国际市场上广泛采用的硅芯片技术而言,硅压阻技术加工工艺成熟,但其信噪比特性与温度特性有待提高;硅谐振技术加工工艺复杂,过压特性不好;德尔森MD系列芯片采用创新的单晶硅双梁悬浮式技术,结合了硅压阻与硅谐振技术双方特点,并于设计与工艺上做出了创新的优化实现高精度、高稳定、低温度影响、超高过压等优异性能,完全适用于工业过程控制、自动化制造、航天航空、汽车与船舶、医疗卫生等多个领域。     

一种集成三轴加速度、压力、温度的硅微传感器

针对恶劣环境和严格空间体积限制条件下的多参数测量问题,利用绝缘体上硅（SOI）材料,采用微型机械电子系统（MEMS）技术,研制了一种可以同时测量三轴加速度、绝对压力、温度参数的单片集成硅微传感器,其中加速度、绝对压力传感器基于掺杂硅压阻效应,温度传感器基于掺杂硅电阻温度效应.结合芯片中各传感器的工作原理,用有限元方法对设计的结构进行了仿真,确定集成传感器的电阻分布和结构参数.根据确定的集成传感器结构,制定了相应的制备工艺步骤.最后给出了集成传感器芯片的性能测试结果.     

多晶硅纳米薄膜压阻式压力传感器

多晶硅纳米薄膜具有优越的应变灵敏特性和稳定的温度特性.为了使这种良好的压阻特性得到实际应用,文中给出了多晶硅纳米薄膜压阻式压力传感器的设计方法.根据多晶硅纳米薄膜压阻特性和硅杯腐蚀技术条件确定弹性膜片结构,并采用有限元分析方法对弹性膜片尺寸以及应变电阻分布进行了优化.依据优化设计结果试制了压力传感器芯片.实验表明该传感器工艺简单、高温特性好、灵敏度高.     

MEMS与SOI CMOS单片集成的模拟研究

基于MEMS技术和SOI CMOS技术提出了一个包含放大电路与悬臂梁式压阻传感器的集成化方案.分析了半耗尽SOI CMOS和全耗尽SOI CMOS的器件性能,设计了特征尺寸为3μm的半耗尽SOI CMOS模拟放大电路和悬臂梁式压阻传感器的单片集成工艺.通过对器件、电路和工艺的模拟与仿真,证明了本集成化方案的可行性.     

压敏电阻集成压力传感器

对于自动化和工业上的应用等,研制了一种带有敏感、温度补偿和放大电路的硅压阻集成压力传感器(IPS)。此集成压力传感器粘贴在2mm厚的硅支撑上,采用了静电封接技术以减少由支撑及壳体产生的不期望的热应力。在IPS芯片周围的陶瓷片上制造了以激光修正的印刷厚膜电阻用于调节温度补偿及转移函数分度。陶瓷片然后安装在改进了的TO-3外壳内,构成一个三端头器件。本文说明了敏感元件电桥及全组合IPS的实验结果与工作幅宽温度补偿模拟很好的一致性。本文还描述了IPS的零位及非线度的温度依赖性。     

DFJ—Ⅲ型双面真空静电封接机的研究

真空静电封接机是硅压阻式传感器制造技术中的关键设备之一。它可实现硅压阻芯片的无应力、无蠕变封闭，以保证硅压阴式传感器特有的高灵敏度、高精度特性。本文介绍了新近研制成的ＤＦＪ－Ⅲ型双面真空静电封接机的主要技术指标、封接机理、结构特点以及解决的主要关键技术。同时给出了用该设备封接的元件的性能测试指标。     

半导体硅压力传感器

一、前言自1954年Smith等人研究了半导体Ge和Si的压阻效应以来,压阻效应就在压敏元件中得到了实际应用。由于半导体压力传感器灵敏度高、体积小,特别是80年代后硅集成电路工艺技术的发展,使以硅为衬底材料的硅扩散型压力传感器得到了惊人的发展。硅压力传感器是用途最广的传感器之一。目前大多都是采用半导体扩散技术制造应变计(应变电阻),称为扩散型硅压力传感器。由硅单晶衬底制成的膜片作为感压膜,它与应变电阻为一体结构,因此蠕变和滞后现象都很小,精度高。硅压力传感器可以与硅集或电路制造在同一衬底上组成集成型硅     

基于厚膜混合集成的硅微机械加速度传感器

采用厚膜混合集成技术实现了硅微机械加速度传感器工程样机。介绍了厚膜混合集成电路工艺的原理和特点、传感器的结构和工作原理，研究了信号提取和处理方法，优化了反馈控制校正电路网络，利用电容转换专用集成电路，通过厚膜技术组装了工程样机。实验结果表明：该单片加速度传感器具有较高的精度和零偏稳定性。     

厚膜混合电路的激光调阻技术

文中重点论述了厚膜混合电路的激光调阻机理、激光调阻系统的结构、调阻工艺及参数、调阻工作程序、切割类型、切槽缺陷分析及合格切槽要求等方面的内容,对厚膜混合电路的激光调阻具有重要的指导意义.