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MEMS高温压力传感器复合金属层可靠性研究
1
作者 杜康乐 雷程 +3 位作者 梁庭 肖楚译 王旦旦 罗后明 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第2期22-27,共6页
为解决MEMS压力传感器因复合金属层形貌翘曲导致高温失效分析后出现失效的问题,文中提出了3种制备复合金属层的工艺方法,经过逐步模拟键合过程,观察每增加一步工艺对应复合金属层的形貌,通过场发射扫描电子显微镜观察复合金属层的形貌,... 为解决MEMS压力传感器因复合金属层形貌翘曲导致高温失效分析后出现失效的问题,文中提出了3种制备复合金属层的工艺方法,经过逐步模拟键合过程,观察每增加一步工艺对应复合金属层的形貌,通过场发射扫描电子显微镜观察复合金属层的形貌,最后在300℃、保持100 h高温条件下验证传感器的可靠性。采用常温溅射—光刻图形—IBE刻蚀制备出的复合金属层形貌完整且分层明显,模拟键合实验后复合金属层依然未出现翘曲现象,经300℃高温考核后,传感器零位输出稳定在4.5 mV左右,零点漂移为0.906%,时漂约为7.76μV/h,验证了该方案在高温失效分析下的可行性。 展开更多
关键词 MEMS压力传感器 复合金属层 翘曲 高温考核 模拟键合过程 常温溅射
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GaN基异质结霍尔传感器封装测试与输出特性
2
作者 马凯鸣 代建勋 +6 位作者 张卉 丁喃喃 孙楠 孙仲豪 刘艳红 Yung C Liang 黄火林 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2737-2745,共9页
霍尔传感器作为磁传感领域最常用的传感器类型,在工业生产、汽车电子、航空航天以及生物医学等方面均有广泛应用.本文利用宽禁带氮化镓(GaN)半导体耐高温、高迁移率等优点,采用标准半导体芯片制造工艺研制出AlGaN/GaN异质结结构霍尔传感... 霍尔传感器作为磁传感领域最常用的传感器类型,在工业生产、汽车电子、航空航天以及生物医学等方面均有广泛应用.本文利用宽禁带氮化镓(GaN)半导体耐高温、高迁移率等优点,采用标准半导体芯片制造工艺研制出AlGaN/GaN异质结结构霍尔传感器.高温应用环境下的传感器要求封装材料耐高温、产生应力低以及对传感器关键指标影响小.本文通过软件仿真树脂橡胶类3种不同封装材料封装后对传感器及键合线的性能影响规律,并通过实验验证不同材料封装前后传感器灵敏度、失调电压、温漂系数等物理参量的变化,遴选出综合性能最优的、可在550 K高温环境下使用的封装材料.最终得到封装后的霍尔传感器失调电压在1.0 mA激励电流时小于115μV,信号线性度在0~3.0 mA激励电流和0~1.0 T磁场测量范围内优于0.3%,而温漂系数在300~550 K温度范围内仅有-120.9 ppm/K,优于目前文献报道结果,因此有望应用于极端环境磁场检测中. 展开更多
关键词 ALGAN/GAN异质结 霍尔传感器 封装 金丝键合 高温稳定性
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基于SOI技术高温压力传感器的研制 被引量：11
3
作者 陈勇 郭方方 +3 位作者 白晓弘 卫亚明 程小莉 赵玉龙 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第6期4-6,共3页
针对油气田等领域高温高压环境要求,介绍了一种高温压力传感器芯片的设计及研制,设计的高温压力传感器芯片解决了传统压阻式传感器在高温高压环境下的热稳定性问题。通过静电键合封装技术将耐高温SOI压阻芯片与玻璃片在真空环境下封装... 针对油气田等领域高温高压环境要求,介绍了一种高温压力传感器芯片的设计及研制,设计的高温压力传感器芯片解决了传统压阻式传感器在高温高压环境下的热稳定性问题。通过静电键合封装技术将耐高温SOI压阻芯片与玻璃片在真空环境下封装结合为一体,作为全硅结构的压力传感器的弹性敏感单元,解决高温环境下测量大量程压力的难题。同时,采用高温充硅油技术,用波纹片和高温硅油将被测量介质隔离开来,提高了传感器的适应能力。 展开更多
关键词 高温压力传感器 硅隔离 静电键合 波纹膜片 封装
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半导体高温压力传感器的静电键合技术 被引量：4
4
作者 张生才 赵毅强 +3 位作者 刘艳艳 姚素英 张为 曲宏伟 《传感技术学报》 CAS CSCD 2002年第2期150-152,共3页
本文论述了多晶硅高温压力传感器中的硅 玻璃静电键合技术 ,包括硅 玻璃静电键合机理 ,键合强度及键合后残余应力的改善措施 .通过大批量键合封接实验 ,键合的成品率达到 95
关键词 多晶硅高温压力传感器 静电键合 键合强度 残余应力
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静电键合在高温压力传感器中的应用 被引量：7
5
作者 王蔚 刘晓为 +3 位作者 刘玉强 王喜莲 张建才 张雪梅 《传感器技术》 CSCD 1999年第1期42-44,共3页
分析了硅－玻璃静电键合界面受热循环作用，或者受反向电压作用后，在高温时，键合力的特点，实验验证了高温（４５０℃）时键合面牢固、稳定。研究结果表明高温压力传感器可以采用静电键合技术进行封装。
关键词 静电键合 高温稳定性 压力传感器
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高温压力传感器固态隔离封装技术的研究 被引量：5
6
作者 张生才 姚素英 +2 位作者 刘艳艳 赵毅强 张为 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期196-199,共4页
论述了多晶硅高温压力传感器小型化固态隔离封装技术、静电键合技术、不锈钢膜片的选择及波纹设计技术、激光焊接技术、硅油充灌和硅油隔离技术等。以不锈钢膜片和高温硅油为隔离材料,使传感器的封装直径缩小到15 mm,在1 mA电流激励下... 论述了多晶硅高温压力传感器小型化固态隔离封装技术、静电键合技术、不锈钢膜片的选择及波纹设计技术、激光焊接技术、硅油充灌和硅油隔离技术等。以不锈钢膜片和高温硅油为隔离材料,使传感器的封装直径缩小到15 mm,在1 mA电流激励下传感器满量程输出为72 mV,零点稳定性为0.48%F.S/mon,提高了传感器的可靠性,拓宽了传感器的应用领域。 展开更多
关键词 封装技术 高温 压力传感器 固态隔离
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钇稳定氧化锆传感器在地学实验中的应用 被引量：3
7
作者 张磊 李和平 +3 位作者 徐丽萍 王光伟 窦静 张艳清 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期384-389,共6页
在地球科学实验中,氧逸度、氢逸度是反映待测体系的氧化还原状态和制约体系发展过程的重要参数。本文阐述了钇稳定氧化锆(YSZ)的导电机理和不同稳定剂(Y2O3)掺杂量对性质的影响,并列举了实验地球化学中利用YSZ传感器测定体系氧逸度、氢... 在地球科学实验中,氧逸度、氢逸度是反映待测体系的氧化还原状态和制约体系发展过程的重要参数。本文阐述了钇稳定氧化锆(YSZ)的导电机理和不同稳定剂(Y2O3)掺杂量对性质的影响,并列举了实验地球化学中利用YSZ传感器测定体系氧逸度、氢逸度及pH值的方法。与已有的其他氧/氢逸度测量方法相比较,YSZ传感器在实验中有耐高温、高压、抗腐蚀性强、响应快、原位测定特性好等诸多优点。最后指出了YSZ在应用于实验过程中的存在问题。随着陶瓷制作技术、微机械加工技术和微电子技术的发展,YSZ在地学实验中的应用将更加多样化和具有针对性。 展开更多
关键词 YSZ 氧传感器 氢传感器 高温高压 氧逸度 氢逸度
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基于碳化硅材料的电容式高温压力传感器的研究 被引量：2
8
作者 梁庭 贾传令 +3 位作者 李强 王心心 李永伟 雷程 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2021年第3期1-3,8,共4页
针对现有的硅基高温压力传感器不满足更高温度环境(≥500℃)下测试需求的问题,设计并制备了一种基于碳化硅(SiC)材料的电容式高温压力传感器。利用ICP刻蚀工艺和直接键合工艺实现了气密性良好的敏感绝压腔结构,结合金属沉积、金属图形化... 针对现有的硅基高温压力传感器不满足更高温度环境(≥500℃)下测试需求的问题,设计并制备了一种基于碳化硅(SiC)材料的电容式高温压力传感器。利用ICP刻蚀工艺和直接键合工艺实现了气密性良好的敏感绝压腔结构,结合金属沉积、金属图形化等MEMS工艺制备了感压敏感芯片。搭建了压力-温度复合测试平台,完成了传感器在0~600℃环境下压力-电容响应特性的测试。测试结果表明,在0~300 kPa内,该传感器灵敏度为4.51×10-3 pF/kPa,非线性误差为2.83%;同时测试结果也表明该传感器的温度漂移效应较低,0~600℃环境下电容变化量为8.50~8.65 pF。 展开更多
关键词 微机电系统 碳化硅 电容式高温压力传感器 直接键合
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通用型耐高温微型压力传感器封装工艺研究 被引量：3
9
作者 王权 丁建宁 王文襄 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2005年第6期6-7,共2页
针对通用型高温微型压力传感器的测量要求,采用SIMOX(separationbyimplantedoxygen)技术SOI(silicononinsulator)晶片4层结构Pt5Si2-Ti-Pt-Au合金化引线系统,解决了高温压力传感器引线的难点。制作了静电键合实验装置,完成了硅/玻璃环... 针对通用型高温微型压力传感器的测量要求,采用SIMOX(separationbyimplantedoxygen)技术SOI(silicononinsulator)晶片4层结构Pt5Si2-Ti-Pt-Au合金化引线系统,解决了高温压力传感器引线的难点。制作了静电键合实验装置,完成了硅/玻璃环静电键合,制作了压焊工作台,选用退火后的金丝,金金连接完成内引线键合。自制了耐高温覆铜传引板,定制了含Ag的高温焊锡丝,选用了耐高温导线作为外导线,完成了耐高温封装的关键部分。研制了高精度、稳定性的压阻式压力传感器。 展开更多
关键词 高温压力传感器 引线 静电键合 热压焊 耐高温封装
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圆片级叠层键合技术在SOI高温压力传感器中的应用 被引量：4
10
作者 齐虹 丁文波 +3 位作者 张松 张林超 田雷 吴佐飞 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第2期154-156,16,共4页
针对绝缘体上硅(SOI)异质异构结构特点,提出了两次对准和两次阳极键合工艺方法,实现了圆片级SOI高温压力传感器硅敏感芯片的叠层键合。采用玻璃—硅—玻璃三层结构的SOI压力芯片具有良好的密封性和键合强度。经测试结果表明:SOI高温压... 针对绝缘体上硅(SOI)异质异构结构特点,提出了两次对准和两次阳极键合工艺方法,实现了圆片级SOI高温压力传感器硅敏感芯片的叠层键合。采用玻璃—硅—玻璃三层结构的SOI压力芯片具有良好的密封性和键合强度。经测试结果表明:SOI高温压力传感器芯片键合界面均匀平整无缺陷,漏率低于5×10^(-9)Pa·m^3/s,键合强度大于3 MPa。对芯片进行无引线封装,在500℃下测试得出传感器总精度小于0. 5%FS。 展开更多
关键词 叠层键合 绝缘体上硅 高温压力传感器 异质异构
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