基于MEMS技术等腰梯形梁膜结构微压传感器特性研究

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针对微压测量问题,本文基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)技术设计一种具有等腰梯形梁膜结构的微压传感器。该微压传感器由方形硅膜、四个等腰梯形梁(B1、B2、B3和B4)和四个压敏电阻(R1、R2、R3和R4)组成,其中方形硅膜和四个等腰梯形梁作为该微压传感器的弹性元件,四个压敏电阻作为该微压传感器的敏感元件。当外加压力垂直作用于传感器表面时,等腰梯形梁膜结构产生应力集中效应,基于压阻效应,此传感器可实现微压测量。本文采用ANSYS15.0软件构建具有不同弹性元件结构和尺寸的微压传感器仿真模型,分析不同弹性元件结构和尺寸对微压传感器压敏特性的影响,同时实现等腰梯形梁膜结构微压传感器尺寸的优化。在此基础上,通过L-Edit进行微压传感器版图设计,利用MEMS技术在双面抛光的n型单晶硅片上完成微压传感器的制作,并采用内引线压焊技术进行封装。
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