SIMOX高温压力传感器的技术研究

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高温压力传感器是指其工作温度高于125℃的压力传感器。高温压力传感器以其优良的高温工作能力在压力传感器中一直受到高度重视,是传感器研究的重要领域之一,也是各国政府所努力掌握的高技术之一。本论文研究以SIMOX(Seperated by Ion lmplant Oxide)片制造高温压力传感器,进行了传感器的芯片设计、结构设计及工艺设计研究。采用半导体平面工艺制作压力传感器的芯片,芯片采用各向异性腐蚀工艺进行加工,芯片与固支环之间采用静电封接工艺封装在一起,然后用金浆烧结在可伐合金基座上,制成耐高温压力传感器。传感器芯片采用方型膜片,在平面工艺中,提出了各向异性腐蚀工艺来提高电阻条加工精度,对芯片采用KOH溶液进行刻蚀,提出了三种提高膜厚一致性的方法,对研制的产品进行了耐高温冲击,耐高低温性能测试及温漂补偿。传感器热灵敏度温漂及热零点温漂具有良好的线性,且斜率基本一致,便于进行补偿。研制出的SIMOX高温压力传感器具有结构简单、与半导体工艺兼容、适用于大批量生产等特点。经过测试,传感器量程为0-1MPa精度为0. 5%。工作温度为-65℃-250℃,功耗≤8mW,满量程输出≥60mV,供电2mA,外形尺寸小于Φ19 × 30,具有耐瞬时1000℃温度冲击能力。
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