一種微型動態壓阻壓力感測器及其製造方法

一種微型動態壓阻壓力感測器及其製造方法

《一種微型動態壓阻壓力感測器及其製造方法》是王文襄於2003年11月12日申請的專利,該專利的申請號為2003101063298,公布號為CN1544901,公布日為2004年11月10日,發明人是王文襄、李水俠、劉秀娥。

《一種微型動態壓阻壓力感測器及其製造方法》用MEMS矽體微機械加工方法製造E型矽杯結構的力敏晶片,晶片背面用靜封工藝與Pyrex玻璃環及日立合金環焊接,形成矽背面接觸介質準齊平封裝,晶片背面覆蓋抗干擾的絕緣層,晶片正面經轉接電路外接引出電纜,尾部有電纜引出口的感測器管帽密封焊接到日立合金環,形成測壓面與背壓腔間密封隔離,管帽尾部擠緊電纜不密封,穿套在電纜外的套管管口部密封套住管帽尾部,穿套在電纜外的熱縮導管段密封固定套管口外端部,實現背壓腔與被測環境大氣溝通,用於大壩、船閘、橋墩、堤防、艦船、魚雷及海洋平台等水工縮模試驗,具有低量程、高靈敏、強抗干擾性、流體動力學試驗動態性能優良。

2007年,《一種微型動態壓阻壓力感測器及其製造方法》獲得第五屆江蘇省專利項目獎優秀獎。

(概述圖為《一種微型動態壓阻壓力感測器及其製造方法》摘要附圖)

基本介紹

  • 中文名:一種微型動態壓阻壓力感測器及其製造方法
  • 公布號:CN1544901
  • 公布日:2004年11月10日
  • 申請號:2003101063298
  • 申請日:2003年11月12日
  • 申請人:王文襄
  • 地址:江蘇省崑山市周莊鎮秀海路1號
  • 發明人:王文襄、李水俠、劉秀娥
  • 分類號:G01L9/06
  • 代理機構:崑山四方專利事務所
  • 類別:發明專利
  • 代理人:盛建德
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

MEMS(Micro Electro Mechanical System)技術的矽體微機械加工技術用於壓阻壓力感測器的製作始於20世紀70年代後期,利用矽的壓阻效應,用平面積體電路工藝在矽片上一定晶向,一定位置用氧化擴散或離子注入摻雜、光刻等方法製作成的應變檢測壓敏電阻,並互連構成檢測用惠斯頓應變電橋。用雙面對準光刻,矽的各向異性腐蝕等矽三維加工工藝,把襯底矽片製作成周邊固支的力敏薄膜結構以代替傳統的機械研磨加工矽杯工藝。這種用上述矽體微機械加工工藝製作的矽壓阻壓力感測器在保持了矽壓阻壓力感測器低量程高靈敏度優點的同時,縮小了晶片尺寸,從而使感測器的外形尺寸縮小到φ12毫米左右。
80年代至90年代,美國kulite公司、Endevco公司等利用這種技術,製作了外徑尺寸φ2毫米-φ5毫米的各種微型壓阻壓力感測器,將它們大量用於空氣動力學試驗,俗稱風洞試驗中。
這些微型壓力感測器由於封裝困難,一般都採用正面受壓形式。由於矽片正面有檢測電橋元件及內引線,因此kulite等公司在其產品手冊中也聲明這種微型感測器只能用於無腐蝕性、不導電的氣液體介質中。也就是說,它只能用於空氣介質或絕緣油介質,不能用於可導電的水中。
由於感測器敏感元件的靈敏度主要取決於力敏薄膜的直徑尺寸和厚度尺寸,厚度受工藝限制,而直徑尺寸恰是微型感測器限制的,因此kulite的微型壓力感測器量程都較大,一般在70千帕以上。
用於流體動力學研究時,一般要求感測器有較高的動態頻響,小的晶片尺寸是取得高的動態頻響第一要考慮的,第二要考慮的是感測器的封裝不能形成管腔,必須壓力敏感膜片直接面對迎向壓力。kulite公司的微型感測器的晶片有小的徑向尺寸,因此固有頻率本是高的,但由於要正面迎接介質,而介質灰塵的影響,光照效應的影響,使得kulite封裝產品時不得不在矽片正面的前方擋上一個用雷射打有陣列孔的薄帽罩,而且為通氣但又要防灰塵粒子高速撞擊到最薄弱、易擊穿擊破的薄膜中心處,這些陣列孔通常被稱為M型或S型布在薄膜邊沿外沿區,這種防護是要嚴重影響使用動態頻響的。

發明內容

專利目的

《一種微型動態壓阻壓力感測器及其製造方法》提供了一種基於MEMS技術的能用於大壩、船閘、橋墩、堤防、艦船、魚雷及海洋平台等水工縮模試驗的具有低量程、高靈敏、強抗干擾、流體動力學試驗動態性能優良的微型動態壓阻壓力感測器及其製造方法。

技術方案

一種微型動態壓阻壓力感測器的製造方法,包括以下步驟:
1)用MEMS矽體微機械加工方法製造壓力敏感晶片,該壓力敏感晶片為微型E型矽杯力敏結構設計;
2)該壓力敏感晶片背面用靜電鍵合工藝依次與Pyrex玻璃環片及日立合金環片焊接,形成矽背面接觸介質、準齊平封裝;
3)該壓力敏感晶片背面氧化一層用於增強導電介質中抗干擾性的絕緣層;
4)將該壓力敏感晶片正面通過轉接電路裝置外接引出電纜;
5)將尾部設計電纜引出口的感測器薄壁管帽口,用雷射焊接機或電子束密封焊接到該壓力敏感晶片的日立合金環環面,形成以該壓力敏感晶片背面為測壓面與由該管帽和壓力敏感晶片正面構成背壓腔之間的密封隔離;
6)加壓管帽固線尾部,擠緊對應引出電纜但不密封,將預先穿套在該電纜外的套管管口部密封套住管帽尾部,並將穿套在該引出電纜外的熱縮導管段密封固定於該套管管口外部,這樣在實現防水密封的同時,通過該電纜與套管間的通氣間隙實現感測器背壓腔與被測環境大氣溝通。
該發明所述的微型動態壓阻壓力感測器的製造方法,進一步改進是:
1)該壓力敏感晶片的製造:作彈性元件的雙面拋光矽片在MEMS技術加工中先用傳統的熱氧化工藝在兩面覆蓋SiO2層,再用標準的LPCVD法在兩面覆蓋Si3N4層;該晶片單元在大片加工時,在晶片單元之間經腐蝕分割成V型溝漕,溝槽拐角處的削角腐蝕形成單元晶片對角線無尖角;保護該晶片正面的Si3N4層和SiO2層,用兩次光刻技術刻蝕掉該晶片背面由該晶片邊界硬框圍成的薄膜部位和該薄膜中心留有的中心島部位的Si3N4層以及該薄膜部位的SiO2層,保留該中心島部位覆蓋的SiO2層;將該晶片在KOH腐蝕液中按標準的矽體微機械加工工藝進行各向異性腐蝕;用雙面光刻工藝和離子注入摻雜工藝,在該晶片正面特定位置製作成力敏電阻全橋;
2)該壓力敏感晶片背面的絕緣層形成:該壓力敏感晶片背面被置於HF:HNO3混合液密閉環境中形成一層用於增強導電介質中抗干擾性的絕緣層;
3)該壓力敏感晶片尺寸為2.2×2.2毫米,薄膜尺寸為1.4×1.4毫米,中心島尺寸為0.8×0.8毫米,該晶片對角線尺寸小於 3毫米,用靜電鍵合在一個直徑Ф3毫米,內孔Ф0.8毫米,厚度1.2毫米的pyrex玻璃環上,封接電壓為1000-1200伏,封接溫度為300-320℃,然後在封於該壓力敏感晶片上的pyrex玻璃環背面與一個外徑Ф5毫米,內孔Ф0.8毫米,厚度0.8毫米的日立合金環用靜電鍵合在一起,形成矽背面接觸介質、準齊平封裝,也可以將pyrex玻璃環片和日立合金環片設計為各0.5毫米的準齊平封裝;
4)該壓力敏感晶片的轉接電路裝置製作:將該壓力敏感晶片正面內壓焊點用金絲球焊機焊上金絲內引線,將該金絲內引線另一端用微型調溫電烙鐵焊接到用環氧樹脂膠固定於該日立合金環片的轉接電路板上,引出電纜導線焊接在該轉接電路板的另一端。
用上述方法製造的微型動態壓阻壓力感測器:
1)兩面分別覆蓋SiO2層和Si3N4層的微型E型矽杯力敏結構設計的壓力敏感晶片背面形成由該晶片邊界硬框圍成的薄膜部位和該薄膜中心留有的中心島部位,該中心島覆蓋有SiO2層,該邊界硬框覆蓋有SiO2層和Si3N4層,該薄膜裸露有矽層;
2)該壓力敏感晶片背面依次與Pyrex玻璃環片及日立合金環片焊接,形成矽背面接觸介質、準齊平封裝;
3)該壓力敏感晶片背面覆蓋有增強導電介質中抗干擾性的絕緣層;
4)該壓力敏感晶片正面經轉接電路裝置外接引出電纜;
5)尾部設計電纜引出口的感測器薄壁管帽口密封焊接到該日立合金環環面;
6)管帽固線尾部擠緊電纜但不密封,穿套在引出電纜外的套管管口部密封套住管帽尾部,穿套在引出電纜外的熱縮導管段密封固定於該套管管口外部,這樣在實現防水密封的同時,通過該電纜與套管間的通氣間隙實現感測器背壓腔與被測環境大氣溝通。
該轉接電路裝置為將一端焊接到該壓力敏感晶片正面的金絲內引線的另一端焊接到固定於該日立合金環片的轉接電路板上, 引出電纜導線焊接在該轉接電路板的另一端。
該壓力敏感晶片為2.2×2.2毫米,薄膜為1.4×1.4毫米,中心島為0.8×0.8毫米,該晶片對角線小於3毫米;pyrex玻璃環外徑Ф3毫米,內孔Ф0.8毫米,厚度1.2毫米;日立合金環外徑Ф5毫米,內孔Ф0.8毫米,厚度0.8毫米;也可以將pyrex玻璃環片和日立合金環片設計為各0.5毫米。
對應壓力量程10、30、50、100千帕的薄膜厚度為10、15、20、25微米。

有益效果

由於該壓力敏感晶片背面離測壓面僅2毫米,而且還可以通過將pyrex玻璃環片和日立合金環片減薄設計為各0.5毫米而成為1毫米,是典型的準齊平封裝設計,充分保證了感測器的動態頻響特性,完全滿足水工縮模試驗要求的回響頻率;由於進壓口為日立合金環片的中心孔,它正對的是矽微晶片背面的厚島區,因此有很優秀的抗光干擾性,抗介質中微粒撞擊的安全性;由於該壓力敏感晶片背面接觸介質,即使不作電化學氧化也能優良的用於水介質,矽晶片背面的電化學絕緣層有利於在導電性介質中使用時的抗電磁干擾性;採用島膜複合力學結構設計解決了低量程靈敏度問題;由於採用電纜與穿套於該電纜外的套管間通氣方式,實現了該感測器背壓腔與被測環境大氣溝通,解決了用於被測介質的適用性。

附圖說明

圖1是《一種微型動態壓阻壓力感測器及其製造方法》涉及的覆蓋有SiO2層和Si3N4層的矽片結構示意圖;
圖2是該發明涉及的光刻島膜區的晶片結構示意圖;
圖3是該發明涉及的腐蝕成E型矽杯的晶片結構示意圖;
圖4是該發明涉及的摻雜形成壓力敏感電阻的晶片結構示意圖;
圖5是該發明涉及的形成檢測電橋的晶片結構示意圖;
圖6是該發明涉及的靜電鍵合pyrex玻璃環片和日立合金環片的晶片結構示意圖;
圖7是該發明涉及的外接引出電纜的晶片結構示意圖;
圖8是該發明的結構示意圖。
附圖中序號說明
序號
含義
序號
含義
序號
含義
1
Si3N4
2
SiO2
3
4
邊界硬框
5
6
pyrex玻璃環
7
日立合金環
8
電纜
9
電纜導線
10
轉接電路板
11
金絲內引線
12
套管
13
熱縮導管
14
管帽
20
微型感測器

技術領域

《一種微型動態壓阻壓力感測器及其製造方法》涉及一種基於MEMS(Micro Electro Mechanical System)矽體微機械加工技術的微型動態壓阻壓力感測器及其製造方法,特別用於大壩、船閘、橋墩、堤防、艦船、魚雷及海洋平台等水工縮模試驗。

權利要求

1.一種微型動態壓阻壓力感測器的製造方法,其特徵在於包括以下步驟:
1)用MEMS矽體微機械加工方法製造壓力敏感晶片,該壓力敏感晶片為微型E型矽杯力敏結構設計;
2)該壓力敏感晶片背面用靜電鍵合工藝依次與Pyrex玻璃環片及日立合金環片焊接,形成矽背面接觸介質、準齊平封裝;
3)該壓力敏感晶片背面氧化一層用於增強導電介質中抗干擾性的絕緣層;
4)將該壓力敏感晶片正面通過轉接電路裝置外接引出電纜;
5)將尾部設計電纜引出口的感測器薄壁管帽口,用雷射焊接機或電子束密封焊接到該壓力敏感晶片的日立合金環環面,形成以該壓力敏感晶片背面為測壓面與由該管帽和壓力敏感晶片正面構成背壓腔之間的密封隔離;
6)加壓管帽固線尾部,擠緊對應引出電纜但不密封,將預先穿套在該電纜外的套管管口部密封套住管帽尾部,並將穿套在該引出電纜外的熱縮導管段密封固定於該套管管口外部,這樣在實現防水密封的同時,通過該電纜與套管間的通氣間隙實現感測器背壓腔與被測環境大氣溝通。
2.如權利要求1所述的一種微型動態壓阻壓力感測器的製造方法,其特徵在於:
1)該壓力敏感晶片的製造:作彈性元件的雙面拋光矽片在MEMS技術加工中先用傳統的熱氧化工藝在兩面覆蓋SiO2層,再用標準的LPCVD法在兩面覆蓋Si3N4層;該晶片單元在大片加工時,在晶片單元之間經腐蝕分割成V型溝漕,溝槽拐角處的削角腐蝕形成單元晶片對角線無尖角;保護該晶片正面的Si3N4層和SiO2層,用兩次光刻技術刻蝕掉該晶片背面由該晶片邊界硬框圍成的薄膜部位和該薄膜中心留有的中心島部位的Si3N4層以及該薄膜部位的SiO2層,保留該中心島部位覆蓋的SiO2層;將該晶片在KOH腐蝕 液中按標準的矽體微機械加工工藝進行各向異性腐蝕;用雙面光刻工藝和離子注入摻雜工藝,在該晶片正面特定位置製作成力敏電阻全橋;
2)該壓力敏感晶片背面的絕緣層形成:該壓力敏感晶片背面被置於HF:HNO3混合液密閉環境中形成一層用於增強導電介質中抗干擾性的絕緣層;
3)該壓力敏感晶片尺寸為2.2×2.2毫米,薄膜尺寸為1.4×1.4毫米,中心島尺寸為0.8×0.8毫米,該晶片對角線尺寸小於3毫米,用靜電鍵合在一個直徑Φ3毫米,內孔Φ0.8毫米,厚度1.2毫米的pyrex玻璃環上,封接電壓為1000-1200伏,封接溫度為300-320℃,然後在封於該壓力敏感晶片上的pyrex玻璃環背面與一個外徑Φ5毫米,內孔Φ0.8毫米,厚度0.8毫米的日立合金環用靜電鍵合在一起,形成矽背面接觸介質、準齊平封裝,也可以將pyrex玻璃環片和日立合金環片設計為各0.5毫米的準齊平封裝;
4)該壓力敏感晶片的轉接電路裝置製作:將該壓力敏感晶片正面內壓焊點用金絲球焊機焊上金絲內引線,將該金絲內引線另一端用微型調溫電烙鐵焊接到用環氧樹脂膠固定於該日立合金環片的轉接電路板上,引出電纜導線焊接在該轉接電路板的另一端。
3.一種用權利1或2的方法製造的微型動態壓阻壓力感測器,其特徵在於:
1)兩面分別覆蓋SiO2層和Si3N4層的微型E型矽杯力敏結構設計的壓力敏感晶片背面形成由該晶片邊界硬框圍成的薄膜部位和該薄膜中心留有的中心島部位,該中心島覆蓋有SiO2層,該邊界硬框覆蓋有SiO2層和Si3N4層,該薄膜裸露有矽層;
2)該壓力敏感晶片背面依次與Pyrex玻璃環片及日立合金環片焊接,形成矽背面接觸介質、準齊平封裝;
3)該壓力敏感晶片背面覆蓋有增強導電介質中抗干擾性的絕緣層;
4)該壓力敏感晶片正面經轉接電路裝置外接引出電纜;
5)尾部設計電纜引出口的感測器薄壁管帽口密封焊接到該日立合金環環面;
6)管帽固線尾部擠緊電纜但不密封,穿套在引出電纜外的套管管口部密封套住管帽尾部,穿套在引出電纜外的熱縮導管段密封固定於該套管管口外部,這樣在實現防水密封的同時,通過該電纜與套管間的通氣間隙實現感測器背壓腔與被測環境大氣溝通。
4.如權利要求3所述的一種微型動態壓阻壓力感測器,其特徵在於:該轉接電路裝置為將一端焊接到該壓力敏感晶片正面的金絲內引線的另一端焊接到固定於該日立合金環片的轉接電路板上,引出電纜導線焊接在該轉接電路板的另一端。
5.如權利要求3所述的一種微型動態壓阻壓力感測器,其特徵在於:該壓力敏感晶片為2.2×2.2毫米,薄膜為1.4×1.4毫米,中心島為0.8×0.8毫米,該晶片對角線小於3毫米;pyrex玻璃環外徑Φ3毫米,內孔Φ0.8毫米,厚度1.2毫米;日立合金環外徑Φ5毫米,內孔Φ0.8毫米,厚度0.8毫米;也可以將pyrex玻璃環片和日立合金環片設計為各0.5毫米。
6.如權利要求4所述的一種微型動態壓阻壓力感測器,其特徵在於:該壓力敏感晶片為2.2×2.2毫米,薄膜為1.4×1.4毫米,中心島為0.8×0.8毫米,該晶片對角線小於3毫米;pyrex玻璃環外徑Φ3毫米,內孔Φ0.8毫米,厚度1.2毫米;日立合金環外徑Φ5毫米,內孔Φ0.8毫米,厚度0.8毫米;也可以將pyrex玻璃環片和日立合金環片設計為各0.5毫米。
7.如權利要求5所述的一種微型動態壓阻壓力感測器,其特徵在於:對應壓力量程10、30、50、100千帕的薄膜厚度為10、15、20、25微米。
8.如權利要求6所述的一種微型動態壓阻壓力感測器,其特徵在於:對應壓力量程10、30、50、100千帕的薄膜厚度為10、15、20、25微米。

實施方式

採用MEMS矽體微機械加工工藝製作微型壓力敏感晶片,晶片的單元尺寸為2.2×2.2毫米,敏感膜片的尺寸為1.4×1.4毫米,膜片的中心留一島形硬心,硬心尺寸為0.8×0.8毫米,力敏檢測電阻分布在硬心和邊界硬框之間的薄膜上,位置按E型敏感晶片的方法設計確定。實施步驟按照如圖1至圖5所示實現:
圖1是作彈性元件的雙面拋光矽片在MEMS技術加工中先用傳統的熱氧化技術在兩面覆蓋1微米厚的SiO2層,再用標準的LPCVD法在兩面上覆蓋3000A厚的Si3N4層。圖2是保護正面的Si3N4層和SiO2層,用兩次光刻技術,刻蝕掉矽片背面相當於今後島和膜部位的Si3N4層及膜部位的SiO2層,保留島部位覆蓋的SiO2層。
圖3是將上述矽片在KOH腐蝕液中按標準的矽體微機械加工工藝技術進行各向異性腐蝕,由於預留在島部位的SiO2的腐蝕掩蔽作用形成島——膜複合彈性力學敏感結構。
圖4是用雙面光刻技術和離子注入摻雜技術,在島——膜複合彈性晶片的正面特定位置製作成力敏電阻全橋。上述未詳加敘述的都是標準的積體電路工藝。
圖5是一個完成了上述微機械加工藝和矽積體電路工藝的微型力敏晶片,它的單元尺寸是2.2×2.2毫米,作為彈性敏感薄膜的尺寸是1.4×1.4毫米,薄膜部位的厚度是10~20微米,為改善低量程下平薄膜大撓度引起的力學非線性,在膜的中心部位的小島的尺寸是0.8×0.8毫米。
在圖2所述刻蝕SiO2和Si3N4層時,在晶片單元之間的地方,矽片圖形兩面同時刻蝕出相當於V型分劃槽部位的SiO2和Si3N4圖形。因此在圖3所述的各向異性腐蝕中,正反面的分劃槽部位各腐蝕出深度為1/3矽片厚度的V型矽槽,因十字交叉槽拐角的削角腐蝕作用,消除了正方形單元晶片的對角線,減小了對角線尺寸對晶片直徑及微封裝的影響。
將製作有數百單元圖形的矽大片進行劃分,形成單個邊長為2.2毫米,但四個拐角無尖接近園潤,直徑略小於3毫米的die。將它與外徑φ3毫米,內孔徑φ0.8毫米,厚度為1.2毫米的兩面光學拋光的pyrex7740玻璃環靜電鍵合在一起,鍵合電壓1000-1200伏,鍵合溫度300-320℃,然後再將這個玻璃環的另一拋光面與一個外徑φ5毫米,內孔1.0毫米,厚度0.8毫米,光學拋光的日立合金(一種特種高鈮鎳合金,國產有售)環片靜電鍵合在一起,鍵合電壓800-1000伏,鍵合溫度300℃左右,如圖6所示。這種日立合金與pyrex7740及矽有著極為相近的熱膨脹係數。
鍵合好的力敏元件矽片正面向下,用松香臘(松香:石臘=2:1)加熱貼上在平板玻璃上。面朝上的日立合金表面用毛筆塗上一層丙酮溶解的黑膠作為保護,然後放入密閉的容器中,同時放一敞口瓶裝的硝酸氫氟酸混合液(HNO3:HF=3:1)。在混合酸蒸氣處理下2小時,矽膜片背面裸露的矽被電化學氧化為一層薄薄的鈍化絕緣層。它可在今後測量導電性水介質時,起低壓電絕緣作用,隔離矽片與水導通,強化抗干擾能力。氧化處理後的力敏晶片加熱取下,用甲苯丙酮乙醇熱浴或低功率超聲清洗乾淨備用。
將已完成的微型壓力敏感晶片正面的內壓焊點用金絲球焊機焊上直徑φ40-50微米的金絲,將內引線轉接雙面印刷電路板用環氧樹脂膠固定在日立合金環片上,將壓力敏感晶片的內引線金絲的另一端用微型調溫電烙鐵焊接到電路板上。如果不計較產品價格成本,用於零位和靈敏度補償的電阻元件也可以做成微型米粒型貼裝元件,焊接在內轉接電路板上的相應位置上。外接φ3毫米細電纜也焊接在轉接電路板的另一端,如圖7所示。
將尾部有固線設計的微型感測器薄壁管帽套上,並與日立合金環用雷射焊接機或電子束焊接到一起,構成測壓面與參考壓力腔之間的隔離密封。用虎鉗將引出電纜出線處的管帽固線尾部夾變形,卡住導線,但未形成密封。用預先通氣穿套在引出電纜線外面的外徑φ4.5毫米的PVC軟塑膠套管套住尾部緊線處,並用一段熱縮導管在熱吹風幫助下固定之。這樣,微型感測器的背面就形成了PVC管完成的防水隔離,又通過該電纜與套管間的通氣間隙,實現感測器背壓腔與被測環境大氣溝通的目的,如圖8所示。
該微型感測器的量程是由微機械加工的矽力敏晶片的薄膜厚度控制的,由於薄膜中心的島狀結構的應力集中作用,它可以改善大撓度下的非線性,薄膜可以很薄,在膜厚為10微米時,感測器的量程為10千帕(1mH2O),膜厚15微米時,感測器量程為30千帕(3mH2O),膜厚為20微米及25微米時量程為50千帕(5mH2O),及100千帕(10mH2O), 薄膜用各向異性腐蝕工藝與精密控厚四電極電化學腐蝕裝置完成。
該感測器的敏感晶片離感測器表面僅2毫米,而且還可以通過將pyrex玻璃環片和日立合金環片減薄設計為各0.5毫米而成為1毫米,是典型的準齊平設計,充分保證了感測器的動態頻響特性,3mH2O的該感測器經激波管實際標定的固有頻率為138千赫,完全滿足水工縮模試驗通常20千赫的要求回響頻率。
該感測器的進壓口為日立合金環片的中心孔,它正對的是矽微晶片背面的厚島區,因此有很優秀的抗光干擾性,抗介質中微粒撞擊的安全性。
該感測器矽片背面接觸介質,即使不作電化學氧化也能優良的用於水介質,矽晶片背面的電化學絕緣層有利於在導電性水介質中使用時的抗電磁干擾性。
該感測器性能優良、穩定、抗干擾能力強,能用於水工流體動力學試驗,也能用於空氣動力學試驗中的小量程高靈敏度用途,有著較好的市場前景。
《一種微型動態壓阻壓力感測器及其製造方法》產品的主要性能指標為:
1、量程0-10千帕、30千帕、50千帕、100千帕(對應0-1m、3m、5m、10mH2O);
2、輸出靈敏度:30-100mV;
3、外形尺寸:φ5毫米×φ18毫米;
4、精度:0.1%-0.5%FS;
5、時間穩定性:≤0.1mV;
6、溫度穩定性:≤5×10/℃·FS。

榮譽表彰

2007年,《一種微型動態壓阻壓力感測器及其製造方法》獲得第五屆江蘇省專利項目獎優秀獎。

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