新型硅压阻式压力传感器的设计、 制作与性能补偿研究

• 作者: 冒晓莉 张加宏 李敏 王银 陈虎
• 来源期刊: 电子器件
• 学科: 工学
• 关键词: MEMS压阻式压力传感器 灵敏度 有限元分析 非线性校正 迟滞误差补偿
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 页码范围: 1371-1377
• 页数: 7页
• 分类号: TP212|TN911.7
• 字数: 4593字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-9490.2019.06.005

摘要

为兼顾高灵敏度与低非线性误差,针对性地设计和研究了一种量程为105 kPa的新型MEMS硅压阻式压力传感器,该传感器通过部分刻蚀SOI硅膜引入了凸起的压敏电阻和L形半岛结构.首先利用ANSYS有限元模拟仿真分析了传感器的特性、确定了其参数,然后通过MEMS工艺制作了压力传感器芯片并对其进行了封装与测试.实验结果表明,常温下MEMS硅压阻式压力传感器的灵敏度为0.056 mV/(V·kPa),非线性误差为±1.12％.最后采用最小二乘函数校正法对传感器进行了非线性校正和迟滞误差补偿,性能补偿后MEMS硅压阻式压力传感器在全量程范围内的整体误差小于±0.24％FS.