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MEMS传感器异质材料键合界面的可靠性分析
1
作者 袁婷 许高斌 +2 位作者 关存贺 马渊明 冯建国 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期469-474,共6页
微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)传感器的制备会涉及多种材料的键合,键合过程中不同材料之间由于热膨胀系数不同而产生各种内部应力,当应力大于键合强度时,材料分层从而导致器件失效。为了明确异质材料间微观应力对... 微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)传感器的制备会涉及多种材料的键合,键合过程中不同材料之间由于热膨胀系数不同而产生各种内部应力,当应力大于键合强度时,材料分层从而导致器件失效。为了明确异质材料间微观应力对器件可靠性的影响,文章考虑材料的热膨胀系数和温度影响下的杨氏模量,利用COMSOL仿真获得的应力数据建立异质材料间的键合界面应力在不同温度、热膨胀系数和杨氏模量3种因素共同影响下的理论数学模型;并针对MEMS传感器中的硅-玻璃键合界面,基于相关键合强度数据,结合蒙特卡洛方法和应力强度干涉模型计算得到异质材料键合界面的可靠度。结果显示,异质材料键合界面的可靠度为0.992108,表明在服从韦布尔分布下的温度产生的应力不足以引起材料失效,此时器件的稳定性和可靠性较高,验证了所建模型的正确性和实用性,实现了对MEMS传感器退化行为的建模及预测。 展开更多
关键词 微机电系统(mems)传感器 异质材料 键合界面 热应力 可靠性
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采煤机全位姿测量传感器系统研究与设计
2
作者 李曼 沈思怡 +2 位作者 刘俊棋 刘相通 曹现刚 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第S1期378-388,共11页
现有采煤机机身位置、姿态、滚筒高度等参数的测量中,存在方法和手段不足,测量装置一体化、集成化、智能化程度低、信息处理能力差、价格高等问题。首先,从采煤机运行实际出发,分析其运行过程中机身姿态、位置和滚筒高度变化规律及影响... 现有采煤机机身位置、姿态、滚筒高度等参数的测量中,存在方法和手段不足,测量装置一体化、集成化、智能化程度低、信息处理能力差、价格高等问题。首先,从采煤机运行实际出发,分析其运行过程中机身姿态、位置和滚筒高度变化规律及影响因素,建立机身位置解算模型和考虑机身姿态角的滚筒高度解算模型。其次,针对多参量测量,提出一种以微处理器为核心,由基于MEMS传感芯片的机身姿态传感器、里程传感器和左、右摇臂摆角传感器组成的主从式结构系统解决方案。再次,确定各参数的测量方法,设计3类传感器的硬件架构和电路—传感器以DSP-F28335为主控芯片,机身姿态主传感器由MPU6050惯导芯片为测量元件,摇臂摆角和里程传感器由TLE5012B角度芯片为测量元件。开发各传感器运行控制、数据采集与解算、通信等程序。最后,通过实验对传感器系统样机的误差进行测量,结果表明:旋转角度、横滚角、俯仰角、航向角、滚筒高度、机身X轴位置和Y轴位置的平均绝对误差分别为0.06°、0.02°、0.03°、0.15°、1.45 mm、2.64 mm、3.43 mm,平均相对误差分别为0.23%、0.16%、0.25%、1.54%、0.49%、0.53%、2.45%。 展开更多
关键词 采煤机位姿 滚筒高度 主从式传感器系统 DSP mems
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一种基于压电驱动的扭转式MEMS电场传感器设计与仿真优化 被引量：1
3
作者 刘阳 饶宇飞 +6 位作者 李海峰 王誉铮 魏诗超 马斌 杨庆 柯锟 廖伟 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第28期12211-12219,共9页
电力传感技术是实现新型电力系统数字化转型的关键,其中电场参量是重要的监测对象之一。提出一种基于压电驱动的扭转式微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)电场传感器。该微机电系统电场传感器的通过驱动结构带动屏蔽电... 电力传感技术是实现新型电力系统数字化转型的关键,其中电场参量是重要的监测对象之一。提出一种基于压电驱动的扭转式微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)电场传感器。该微机电系统电场传感器的通过驱动结构带动屏蔽电极在感应电极表面周期性振动实现电场的调制测量。其压电驱动结构为4个对称分布的L型压电悬臂梁,屏蔽电极和感应电极为两对交错耦合的梳齿电极构成。接着通过COMSOL仿真软件建立了结构的固体力学-静电耦合模型,计算了敏感结构的谐振频率和振动幅值。结果显示:结构的工作模态下的谐振频率可达到25047 Hz,在3 V的交流驱动电压下屏蔽电极末端位移为85.06μm。进一步通过参数扫描方式对敏感结构的关键参数进行仿真分析。优化了梳齿电极的长度、宽度、间距、个数等参数以及感应电极长度、感应电极宽度、梳齿电极的个数和感应电极间距。最后完成了传感器的测试。测试结果表明:该传感器的灵敏度为3.24 mV/(kV/m),测量误差最大仅为3.75%。 展开更多
关键词 微机电系统(mems) 电场传感器 压电驱动 COMSOL
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基于数字式MEMS声传感器阵列的声源定位系统设计 被引量：4
4
作者 汪明 陈建辉 +3 位作者 王广龙 高凤岐 陶巍 李冀辰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1105-1109,共5页
在研究声源定位算法模型的基础上,搭建了声源实时定位系统。采用空间锥形六元阵并结合数字式MEMS声传感器构建定位阵列。以DSP作为系统算法实现平台,完成数据采集模块和数据处理模块设计,分析了IIS音频数据传输的实现,包括数据传输通道... 在研究声源定位算法模型的基础上,搭建了声源实时定位系统。采用空间锥形六元阵并结合数字式MEMS声传感器构建定位阵列。以DSP作为系统算法实现平台,完成数据采集模块和数据处理模块设计,分析了IIS音频数据传输的实现,包括数据传输通道的建立和DMA工作方式。通过测试,验证了系统核心模块的性能达到预期效果,具有较好的实用性。 展开更多
关键词 声源定位 mems声传感器 DSP 系统设计
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用于MEMS传感器批量制造的微装配系统(英文) 被引量：7
5
作者 荣伟彬 谢晖 孙立宁 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05A期1573-1579,共7页
手工操作限制了MEMS传感器的批量生产.为了降低生产成本,同时提高传感器的产品质量,研制了柔性自动阳极键合系统.该系统包括一系列功能模块,包括精密定位系统、显微视觉子系统、柔性微操作手、加热系统、键合夹具、物流系统以及其它的... 手工操作限制了MEMS传感器的批量生产.为了降低生产成本,同时提高传感器的产品质量,研制了柔性自动阳极键合系统.该系统包括一系列功能模块,包括精密定位系统、显微视觉子系统、柔性微操作手、加热系统、键合夹具、物流系统以及其它的附属系统.通过模块重构和调整,可实现不同尺寸规格传感器的键合.基于显微视觉以及微装配系统的特性,提出了基于小波变换的自动调焦清晰度评价函数,同时提出了基于改进史密斯预估器的用于克服视觉延迟的伺服控制结构.集成一维微力传感器的微操作手可实现高精度和无损操作.为了实现自动化操作,开发了包括任务规划和实时控制功能的控制系统.试验验证了该系统的自动键合功能. 展开更多
关键词 mems传感器 批量制造 柔性装配系统
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基于MEMS传感器的起重机吊钩运动实时监控系统 被引量：4
6
作者 薛峰 苑伟政 +2 位作者 常洪龙 袁广民 申强 《机电工程》 CAS 2012年第8期911-915,共5页
针对起重机吊钩运动状态的实时监控问题,设计并实现了一种基于MEMS传感器的吊钩运动监控系统。利用微型加速度计和磁强计实时测量了吊钩的二维倾角和水平方位角;分析了多种不同的磁强计补偿方法,针对强磁环境下水平方位角误差较大的特点... 针对起重机吊钩运动状态的实时监控问题,设计并实现了一种基于MEMS传感器的吊钩运动监控系统。利用微型加速度计和磁强计实时测量了吊钩的二维倾角和水平方位角;分析了多种不同的磁强计补偿方法,针对强磁环境下水平方位角误差较大的特点,提出了一种基于T-S模糊逻辑的吊钩旋转角误差补偿方法;研制了系统样机,并进行了性能测试。研究结果表明,起重机吊钩倾角测量精度达到0.3°,平面旋转角精度达到0.8°,可满足实际应用要求,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 起重机吊钩运动 mems传感器 状态监控系统 T-S模糊逻辑
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基于MEMS微加速度计的无视觉传感器防摇控制系统研究 被引量：8
7
作者 肖鹏 王冰 《机电工程》 CAS 2005年第1期1-5,共5页
通过建立起重机吊重摆动的数学模型,明确吊重摆角与小车运行加减速之间的关系, 并将MEMS微加速度计应用到起重机的防摇控制中,建立闭环控制系统,适时根据吊重摆角大小 修正小车速度指令,实现防摇控制。实验证明,这种方法简单、经济... 通过建立起重机吊重摆动的数学模型,明确吊重摆角与小车运行加减速之间的关系, 并将MEMS微加速度计应用到起重机的防摇控制中,建立闭环控制系统,适时根据吊重摆角大小 修正小车速度指令,实现防摇控制。实验证明,这种方法简单、经济,不需要安装视觉传感器测量吊 重摆角,可以有效地消除载荷的摇动。 展开更多
关键词 起重机 防摇控制 微机电系统(mems) 微加速度计 视觉传感器
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双控制模式MEMS风速风向传感器设计、仿真及制备
8
作者 田舟洲 谢雨珏 +1 位作者 易真翔 秦明 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期750-755,共6页
针对恒温差模式下的MEMS风速风向传感器量程较小等问题,首次提出了一种恒温差和温度平衡双控制模式的MEMS风速风向传感器芯片。通过改变加热、测温电阻在传感器芯片的位置以及加热电阻的工作状态,用于实现传感器在低风速和高风速下处于... 针对恒温差模式下的MEMS风速风向传感器量程较小等问题,首次提出了一种恒温差和温度平衡双控制模式的MEMS风速风向传感器芯片。通过改变加热、测温电阻在传感器芯片的位置以及加热电阻的工作状态,用于实现传感器在低风速和高风速下处于不同的工作模式,从而使得传感器在不同风速下均有较为准确的输出结果。分别通过理论分析、有限元仿真证明了该传感器的量程可达0~75 m/s,采用温度平衡控制模式替代恒温差模式有效解决了恒温差控制模式高风速下传感器输出饱和的问题。此外,设计了该传感器的流片工艺,并利用MEMS工艺对其进行了制备。 展开更多
关键词 微机电系统(mems) 热式风速风向传感器 恒温差模式 温度平衡模式
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MEMS微加速度传感器的系统级仿真
9
作者 刘妤 温志渝 +1 位作者 张流强 梁玉前 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期293-295,共3页
概述了适用于MEMS系统仿真的几种方法,着重介绍了这些方法的基本思想、缺点,并初步实现了典型叉指电容式微加速度传感器的系统级仿真.
关键词 mems CAD 微加速度传感器 系统级仿真 宏模型
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基于MEMS传感器的运动辅助训练系统 被引量：1
10
作者 赵文楠 王明磊 《现代电子技术》 2022年第4期50-54,共5页
针对传统运动辅助训练系统存在的运动辅助训练方法匮乏、教练的指导效率低的问题,文中提出一种基于MEMS传感器的运动辅助训练系统。利用MEMS传感器的工作原理,通过运动辅助训练系统逻辑框架设计和运动辅助训练传感器设计完成系统的硬件... 针对传统运动辅助训练系统存在的运动辅助训练方法匮乏、教练的指导效率低的问题,文中提出一种基于MEMS传感器的运动辅助训练系统。利用MEMS传感器的工作原理,通过运动辅助训练系统逻辑框架设计和运动辅助训练传感器设计完成系统的硬件设计。同时,通过提取运动轨迹特征并结合卡尔曼滤波方法,对运动员手臂运动姿态角进行计算,对运动员姿态估计算法进行设计,最终完成系统的软件设计,从而实现运动辅助训练系统的设计。实验测试结果表明,基于MEMS传感器的运动辅助训练系统不仅可以增加运动辅助训练方法的数量,还可以提高教练的指导效率,从而大大提高运动辅助训练系统的性能。文中设计系统对运动捕捉技术的推广和其在辅助训练领域的应用具有重要意义。 展开更多
关键词 运动辅助训练 mems传感器 运动轨迹 姿态角计算 姿态估计算法 特征提取 系统测试
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MEMS加速度传感器的工程振动监测系统设计 被引量：13
11
作者 潘兆马 王珣 +3 位作者 袁焦 刘勇 杨学锋 姚书琴 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第4期86-89,共4页
为解决高速铁路工程结构服役性能下降,影响列车运营安全与舒适性问题,提出了一种基于微机电系统(MEMS)加速度计和单片机、数据云存储结合的工程结构物振动监测系统。系统主要包括加速度信号同步采集模块、振动信号拾取与实时传输模块、... 为解决高速铁路工程结构服役性能下降,影响列车运营安全与舒适性问题,提出了一种基于微机电系统(MEMS)加速度计和单片机、数据云存储结合的工程结构物振动监测系统。系统主要包括加速度信号同步采集模块、振动信号拾取与实时传输模块、服务器数据压缩与存储模块,通过无线接入点(AP)传输振动加速度信号至本地工控机,供远程中控室进行实时结构安全等级评判。实验表明:当振动产生时,设计的监测系统能够实时精确采集加速度信号,有效评估结构物安全状态。 展开更多
关键词 微机电系统(mems)传感器 振动监测 同步采集 结构物状态监测
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基于MEMS电场传感器的直流验电器系统设计 被引量：10
12
作者 唐立军 周年荣 +2 位作者 方正云 范良进 张文斌 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第9期77-80,共4页
为了对高压直流输电(HVDC)的传输线进行可靠的带电状态检验,提出并设计了一种基于微机电系统(MEMS)电场传感器的非接触式直流验电器系统。MEMS电场传感器用于测量DC电场。为了实现对电场信号的采集和处理,设计了以32位嵌入式微处理器为... 为了对高压直流输电(HVDC)的传输线进行可靠的带电状态检验,提出并设计了一种基于微机电系统(MEMS)电场传感器的非接触式直流验电器系统。MEMS电场传感器用于测量DC电场。为了实现对电场信号的采集和处理,设计了以32位嵌入式微处理器为核心的非接触式直流验电器系统。通过声光预警模块实现有电提醒,简化验电作业的操作复杂性。该系统的应用可以准确检测直流输电线路的带电状态信息,并在检测到输电线路带电时及时报警,具有操作简单,抗干扰能力强,电池寿命长达23 h的特点。 展开更多
关键词 微机电系统(mems)电场传感器 直流电场 直流验电系统 COMSOL仿真软件
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基于MEMS惯性传感器变形监测系统研究
13
作者 徐云乾 袁明道 +3 位作者 包腾飞 潘展钊 李培聪 李昊 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第6期886-891,共6页
针对水库大坝野外无人值守环境中的低成本表面变形监测场景,该文基于微机电系统(MEMS)惯性传感器建立了从传感到云端的监测系统,面向应用场景中的实际需求,基于星形自组网网络拓扑设计了高可靠冗余通信链路。针对长时无人值守的表面变... 针对水库大坝野外无人值守环境中的低成本表面变形监测场景,该文基于微机电系统(MEMS)惯性传感器建立了从传感到云端的监测系统,面向应用场景中的实际需求,基于星形自组网网络拓扑设计了高可靠冗余通信链路。针对长时无人值守的表面变形监测需求,从传感、供能和通信等方面进行了工程设计。面向应用场景中的恶劣环境(如雨、雪、暴晒、高温、高寒等),设计了防水等级达IP68的外壳防护结构。环境试验和现场测试表明,该文设计的基于MEMS惯性传感器的变形监测系统具有稳定、精确的表面变形监测指标,以及可靠、高频的数据通信能力。 展开更多
关键词 水库大坝 变形监测 微机电系统(mems) 惯性传感器
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基于MEMS加速度传感器的振动加速度测量系统设计 被引量：11
14
作者 徐磊 房立清 +1 位作者 齐子元 李旭 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第2期18-21,25,共5页
以MEMS加速度传感器为主体器件,设计了一种振动加速度实时测量和存储系统,利用串口显示助手读取显示测量系统的存储测量数据,通过振动试验台试验检验系统测量性能和抗过载能力。试验结果表明:该测量系统可完成振动加速度的实时测量,并... 以MEMS加速度传感器为主体器件,设计了一种振动加速度实时测量和存储系统,利用串口显示助手读取显示测量系统的存储测量数据,通过振动试验台试验检验系统测量性能和抗过载能力。试验结果表明:该测量系统可完成振动加速度的实时测量,并可承受至少100g的过载冲击。 展开更多
关键词 mems加速度传感器 测量系统设计 振动试验
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MEMS加速度传感器在矿用随钻轨迹测量系统中的误差校正 被引量：21
15
作者 燕斌 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期144-148,共5页
矿用随钻轨迹测量系统的工具面向角和倾角通常采用加速度传感器实现测量,然而由于传感器制作工艺、探管机械加工以及装配等因素使得工具面向角和倾角的测量出现误差。为了修正上述系统误差,首先介绍了随钻轨迹测量系统及其工作原理,进... 矿用随钻轨迹测量系统的工具面向角和倾角通常采用加速度传感器实现测量,然而由于传感器制作工艺、探管机械加工以及装配等因素使得工具面向角和倾角的测量出现误差。为了修正上述系统误差,首先介绍了随钻轨迹测量系统及其工作原理,进而分析了加速度传感器的误差产生,并建立了MEMS加速度传感器的误差模型;提出了一种基于三十六位置的加速度标定方法,并对其进行相应的测试。实验结果表明:建立的加速度误差模型在随钻轨迹测量系统中,倾角精度为0.2°,工具面向角精度为0.2°,且倾角和工具面向角之间相互影响较小,能够满足实际煤矿井下钻探工艺的精度需求。 展开更多
关键词 mems加速度传感器 随钻轨迹测量系统 三十六位置标定方法 误差修正
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基于MEMS加速度传感器的位移测量系统 被引量：13
16
作者 牛伟萌 房立清 +1 位作者 齐子元 郭德卿 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第3期62-66,72,共6页
针对运动载体位移智能化精确测量问题,基于MEMS加速度传感器设计了一种体积小、可靠性强、适用于较长距离的位移测量系统。首先分析了利用加速度进行位移测量的原理和误差,设计了加速度数值积分的多项式拟合算法,然后设计了测量系统硬... 针对运动载体位移智能化精确测量问题,基于MEMS加速度传感器设计了一种体积小、可靠性强、适用于较长距离的位移测量系统。首先分析了利用加速度进行位移测量的原理和误差,设计了加速度数值积分的多项式拟合算法,然后设计了测量系统硬件电路,最后对系统进行了直线滑轨平台测试,实验表明该测量系统位移测量最小误差可达0.3%,满足实际工程需求。 展开更多
关键词 mems加速度传感器 加速度积分 拟合算法 位移测量系统
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一种基于MEMS芯片的新型地面大气电场传感器 被引量：14
17
作者 杨鹏飞 陈博 +3 位作者 闻小龙 彭春荣 夏善红 郝一龙 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1536-1540,共5页
该文基于MEMS电场敏感芯片,研制出了一种新型的地面大气电场传感器,解决了现有场磨式电场仪易磨损、功耗大、故障率高等问题。敏感芯片采用SOIMUMPS加工工艺制备,其芯片面积仅为5.5 mm×5.5 mm。该文提出了传感器敏感芯片的弱信号... 该文基于MEMS电场敏感芯片,研制出了一种新型的地面大气电场传感器,解决了现有场磨式电场仪易磨损、功耗大、故障率高等问题。敏感芯片采用SOIMUMPS加工工艺制备,其芯片面积仅为5.5 mm×5.5 mm。该文提出了传感器敏感芯片的弱信号检测方法,设计出了满足环境适应性的传感器整体结构方案,并建立了传感器的灵敏度分析模型。对电场传感器进行测试,测量范围为-50 k V/m^50 k V/m,总不确定度为0.67%,分辨力达到10 V/m,功耗仅为0.62 W。外场试验结果表明,MEMS地面大气电场传感器在晴天和雷暴天的电场探测结果,与Campbell公司场磨式电场仪探测结果都有较好的一致性,说明该传感器能满足预测雷暴要求,实现雷电监测和预警功能。 展开更多
关键词 微机电系统 电场传感器 mems地面大气电场传感器
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基于MEMS技术的微型流量传感器的研究进展 被引量：27
18
作者 彭杰纲 周兆英 叶雄英 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期361-376,共16页
流量测量是工业生产和科研工作的重要的检测参数.近年来,随着对微电子机械系统(MEMS)的深入研究和取得的进展,传统的工业和流体力学研究的流量传感器向高集成度,微型化,高精度,高可靠性方向发展,同时生命科学的发展大大促进了用于微流体... 流量测量是工业生产和科研工作的重要的检测参数.近年来,随着对微电子机械系统(MEMS)的深入研究和取得的进展,传统的工业和流体力学研究的流量传感器向高集成度,微型化,高精度,高可靠性方向发展,同时生命科学的发展大大促进了用于微流体,生物学、医学、卫生、食物等学科研究新型微型流量传感器的研究开发,微型流量传感器已成为MEMS的重要研究方向.本文对基于MEMS技术的流量传感器技术的原理、分类作了简要介绍,归纳和评述了各种基于MEMS技术的流量传感器(热式型,差压型,升力型,流体振动型,科里奥利型及仿生型微型流量传感器等)的生产工艺和应用特点,并对基于MEMS技术的微型流量传感器的校正方法做了总结归纳.介绍了国内在微型流量传感器方面的研制工作.最后总结归纳出基于MEMS技术的流量传感器发展不同阶段并阐述了各个阶段的发展特点,并对基于MEMS技术的流量传感器新的发展趋势进行了展望. 展开更多
关键词 微型流量传感器 mems 最新进展 mems技术 微电子机械系统 科研工作 工业生产 传感器技术 微流体 检测参数
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基于MEMS工艺的SOI高温压力传感器设计 被引量：21
19
作者 李丹丹 梁庭 +2 位作者 李赛男 姚宗 熊继军 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1315-1320,共6页
利用MEMS(微机电系统)工艺中的扩散,刻蚀,氧化,金属溅射等工艺制备出SOI高温压力敏感芯片,并通过静电键合工艺在SOI芯片背面和玻璃间形成真空参考腔,最后通过引线键合工艺完成敏感芯片与外部设备的电气连接。对封装的敏感芯片进行高温... 利用MEMS(微机电系统)工艺中的扩散,刻蚀,氧化,金属溅射等工艺制备出SOI高温压力敏感芯片,并通过静电键合工艺在SOI芯片背面和玻璃间形成真空参考腔,最后通过引线键合工艺完成敏感芯片与外部设备的电气连接。对封装的敏感芯片进行高温下的加压测试,高温压力测试结果表明,在21℃(常温)至300℃的温度范围内,传感器敏感芯片可在压力量程内正常工作,传感器敏感芯片的线性度从0.9 985下降为0.9 865,控制在较小的范围内。高温压力下的性能测试结果表明,该压力传感器可用于300℃恶劣环境下的压力测量,其高温下的稳定性能为压阻式高温压力芯片的研制提供了参考。 展开更多
关键词 高温压力传感器 压阻 敏感薄膜 SOI(绝缘体上硅) mems(微机电系统)
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MEMS电容式超声传感器设计 被引量：16
20
作者 于佳琪 何常德 +4 位作者 张永平 苗静 李玉平 薛晨阳 张文栋 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2013年第5期706-710,共5页
在传统的电容式超声传感器(CMUT)制造过程中,用低压化学气相淀积技术形成的氮化硅薄膜残余应力大且机械性能难以预知。为此,设计了一种基于阳极键合技术的CMUT,传感器薄膜和空腔分别定义在均匀性好、残余应力低的SOI片和玻璃片上。建立... 在传统的电容式超声传感器(CMUT)制造过程中,用低压化学气相淀积技术形成的氮化硅薄膜残余应力大且机械性能难以预知。为此,设计了一种基于阳极键合技术的CMUT,传感器薄膜和空腔分别定义在均匀性好、残余应力低的SOI片和玻璃片上。建立了一个简化的分析模型对该结构进行机械性能分析,采用有限元分析软件ANSYS仿真验证该所建立的分析模型并预估传感器的性能。利用ANSYS静电-结构耦合仿真给出了塌陷电压。介绍了敏感单元的工艺流程。所设计的传感器频率为1.48 MHz,灵敏度为0.24fF/Pa,塌陷电压为70V,量程为48kPa。 展开更多
关键词 电容式超声传感器 微机电系统（mems） 阳极键合 ANSYS 工艺流程
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