一种大量程SOI压阻式压力传感器

• 作者: 刘雨涛 张瑞 梁庭 熊继军 王心心 王涛龙
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 大量程 SOI压阻式压力传感器 高温 有限元分析(FEA)
• 年，卷（期）: 2015,（8）
• 所属期刊栏目: 传感器研究
• 页码范围: 1125-1130
• 页数: 6页
• 分类号: TP212
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2015.08.005

摘要

对传统的SOI压阻式压力传感器进行了结构优化。目的是提高灵敏度，以满足在高温环境下大量程压力测量的实际需求。通过力学性能模拟，采用浅凸台结构来提高灵敏度和测量范围。分析并模拟了凸台厚度和形状对灵敏度的影响。得到了适合高温工作的掺杂浓度，压敏电阻的尺寸，金属引线的材料和布局。电阻放置在(σl-σt)最大的区域以保持灵敏度和线性度。采用U形电阻补偿在浅凸台制作过程中的工艺偏差对灵敏度的影响。有限元分析(FEA)表明，优化后的芯片结构可以测量10 MPa范围内的压力，灵敏度高达86.6 mV/(V·MPa)，非线性误差在0.1％以下。和其他文献报道的大量程压力传感器相比，浅凸台芯片结构灵敏度和过载能力优异。