一种基于厚膜陶瓷电容的微位移传感器

• 作者: 孔德义 张瑞 熊剑平 王焕钦 王英先 钱玉洁 马以武 高理升
• 来源期刊: 微纳电子技术
• 学科: 工学
• 关键词: 微位移传感器 厚膜电路 陶瓷电容 分辫率 集成优化
• 年，卷（期）: 2011,（3）
• 所属期刊栏目: MEMS与传感器
• 页码范围: 177-182
• 分类号: TP212
• 字数: 3494字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-4776.2011.03.009

摘要

为深入研究微纳米环境中物体的受力与运动状态,实现微纳米环境下的位置感知与位移操作,建立纳米尺度下位移、力检测的理论方法,研制了一种基于厚膜陶瓷电容的微位移传感器.通过采用厚膜混合集成工艺将信号处理电路与厚膜电容芯片一体化集成,即用厚膜电路替代PCB电路板,以达到降低由于温度效应和寄生电容等导致的非线性误差,提高传感器的分辫率和稳定性的效果.传感器性能标定实验结果表明,0～1000 nm量程范围内位移检浏分辫率优于2 nm,传感器稳定性得到显著提高,能够用于检浏纳米级微小位移变化量.此外,还从材料物理属性和电路优化设计等方面分析了一体化集成的厚膜电路相对于PCB电路板的优越性.