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题名基于最小二乘数据拟合的微小压力传感器仿真设计
被引量：12
- 1
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作者
宫凯勋
雷程
董志超
赵珠杰
熊继军
齐蕾
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机构
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
北方自动控制技术研究所
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出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期1320-1325,共6页
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基金
山西省重点研发计划项目(201903D121123)
山西省自然科学基金项目(201801D221203)。
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文摘
传统压阻式压力传感器中仿真得到的压敏电阻应力值处理方式是取其中心点或截线上的平均值,忽视了压敏电阻应力值的垂直变化以及非线性,在微压传感器设计中这会严重影响设计精度。针对上述问题,提出一种分层截面积分的方法来对整体应力值进行处理。通过控制对高度方向的网格划分得到不同Z坐标下压敏电阻截面应力分布;采用基于最小二乘法的多项式拟合方式对不同Z坐标下的X、Y坐标与应力值进行方程拟合,积分得到不同Z坐标下压敏电阻的平均应力,再对Z坐标与拟合计算的平均应力进行二次拟合,积分算出该压力下压敏电阻的整体平均应力值。结果表明:设计微压芯片灵敏度为0.4491 mV/KPa,实际测得灵敏度为0.4552 mV/kPa,偏差为1.34%。
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关键词
压力传感器
数据拟合
最小二乘法
有限元仿真分析
压敏电阻
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Keywords
pressure sensor
data fitting
least square method
finite element simulation analysis
varistor
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名MEMS电镀金属掩模工艺研究
被引量：5
- 2
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作者
宫凯勋
梁庭
雷程
董志超
赵珠杰
白晨
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机构
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
中北大学机电工程学院
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2022年第11期27-30,34,共5页
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基金
山西省自然科学基金资助项目(201801D221203)
山西省重点研发计划项目(201903D121123)
+1 种基金
中央引导地方科技发展资金资助项目(YDZX20201400001664)
高等学校科技创新项目(1810600108MZ)。
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文摘
在碳化硅(SiC)压阻式压力传感器使用溅射剥离再电镀金属作为掩模进行背腔深刻蚀的工艺中,由于电镀过程中背腔侧壁金属的横向生长,实际背腔刻蚀面积小于设计刻蚀面积。针对该问题,基于电化学仿真计算理论,构建了晶圆背腔刻蚀掩模电镀模型,模拟了该工艺下镀层的生长,为芯片设计提供指导。结果表明,晶圆镀层生长厚度从边缘向中心呈对数减小,背腔侧壁位置横向最大沉积速度要大于纵向最大沉积速度,提高镀液电导率可使二者速度比值趋近于1,可以获得整体厚度更加均匀的镀层,实验与仿真镀层厚度偏差在3.41%,背腔侧壁横向生长厚度与纵向生长厚度之比偏差为4.6%,验证了仿真模型的可靠性。
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关键词
仿真模拟
电镀工艺
金属掩模
刻蚀
压阻式压力传感器
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Keywords
simulation
electroplating process
metal mask
etching
piezoresistive pressure sensor
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TQ15
[化学工程—电化学工业]
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题名SOI高温压力传感器无引线倒装式封装研究
被引量：9
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作者
董志超
雷程
梁庭
薛胜方
宫凯勋
武学占
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机构
中北大学仪器与电子学院仪器科学与动态测试教育部重点实验室
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2021年第11期65-68,共4页
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文摘
绝缘体上硅(SOI)压阻式压力传感器理论工作温度可达450℃,但传统的器件在高温、振动以及高腐蚀环境中电连接容易失效。开展基于无引线倒装式封装芯片方法的研究。首先,在完成SOI压力传感器芯片制备的基础上,提出了基于阳极键合工艺和玻璃通孔填充(TGV)工艺的倒装式封装方案;其次,研究带有图形的硼硅玻璃和SOI阳极键合工艺,以及基于电镀工艺的通孔金属填充工艺,并对键合强度、键合界面、金属填充效果以及电连接性能进行测试;最后,针对封装好的芯片在常温环境下进行传感器气密性、电连接性能、线性度以及重复度等性能进行测试,进一步验证无引线倒装式封装方法的可行性和有效性。
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关键词
绝缘体上硅(SOI)
无引线倒装
阳极键合
玻璃通孔填充(TGV)
气密性
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Keywords
silicon on insulator(SOI)
leadless flip chip
anodic bonding
glass via filling(TGV)
air tightness
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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