新型E+E壓力傳感器結(jié)構(gòu)制備工藝
提出一種使用MEMS雙層掩膜完成自對(duì)準(zhǔn)刻蝕的工藝方法,藉此實(shí)現(xiàn)了在深腔結(jié)構(gòu)內(nèi)部對(duì)高深寬比硅E+E壓力傳感器結(jié)構(gòu)的精細(xì)加工。該工藝通過兩次連續(xù)的平面內(nèi)光刻工藝,使制作在襯底上的薄膜材料如氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)及光刻膠等形成復(fù)合圖形,每層圖形化后的掩膜可以進(jìn)行不同功能區(qū)的襯底刻蝕,刻蝕完畢后再去除對(duì)應(yīng)的掩膜。

新型E+E壓力傳感器結(jié)構(gòu)制備工藝
介紹了E+E壓力傳感器的原理及應(yīng)用,根據(jù)JJF 1059.1-2012測量不確定度評(píng)定與表示、JJG 860-1994E+E壓力傳感器檢定規(guī)程的要求,闡述了E+E壓力傳感器在測量過程中產(chǎn)生的各不確定分量對(duì)測量結(jié)果的影響,通過評(píng)定得到擴(kuò)展不確定度及CMC表述,使測量過程得到了有效控制,從而保證了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過多層掩膜組合使用完成深腔內(nèi)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高精度加工。光纖光柵以其*的優(yōu)勢受到人們廣泛的關(guān)注,針對(duì)基于光纖光柵的E+E壓力傳感器及研究現(xiàn)狀進(jìn)行概述,通過列舉較為典型的三種光纖光柵E+E壓力傳感器:懸臂梁式光纖光柵E+E壓力傳感器、彈性膜片式光纖光柵E+E壓力傳感器和薄壁圓筒式光纖光柵E+E壓力傳感器,歸納分析了目前常用光纖光柵E+E壓力傳感器的結(jié)構(gòu),力學(xué)特點(diǎn)及其實(shí)驗(yàn)裝置,分析其各自的工作原理并對(duì)實(shí)際測量效果進(jìn)行了對(duì)比分析。探討了對(duì)導(dǎo)管端E+E壓力傳感器微型化起限制作用的一些因素.根據(jù)(100)硅各向異性腐蝕的特點(diǎn)和矩形硅膜上的應(yīng)力分布曲線,分析了硅片厚度和力敏電阻區(qū)尺寸對(duì)傳感器壓力靈敏度的影響.介紹了一種微型化的導(dǎo)管端E+E壓力傳感器的設(shè)計(jì)、制造工藝和鈍化與封裝技術(shù).該傳感器芯片尺寸為1mm×2.5mm×0.16mm;量程為40kPa;靈敏度約為100μV/V·kPa;靜態(tài)精度約0.3％FS;固有頻率高達(dá)350kHz.其制造工藝適用于批量生產(chǎn).通過本研究得出,不同類別的光線光柵E+E壓力傳感器各自的特點(diǎn)及所使用的工程范圍,以推動(dòng)光纖光柵E+E壓力傳感器新技術(shù)的不斷發(fā)展與完善,并促進(jìn)實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展。

新型E+E壓力傳感器結(jié)構(gòu)制備工藝
這種工藝方法解決了在深腔內(nèi)部進(jìn)行涂膠和光刻的技術(shù)難題,對(duì)準(zhǔn)和光刻工藝都在同一平面內(nèi)完成,提高了加工精度,解決了深腔內(nèi)部帶有島結(jié)構(gòu)的多層復(fù)雜結(jié)構(gòu)E+E壓力傳感器加工的技術(shù)瓶頸。在此工藝基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)加工的島膜結(jié)構(gòu)100 kPaE+E壓力傳感器芯片具有線性度好、靈敏度高的特點(diǎn),樣機(jī)經(jīng)測試滿量程內(nèi)靈敏度達(dá)到了0.514 mV/(V·kPa),線性度達(dá)到0.12%,重復(fù)性達(dá)到0.04%。