高精度气压传感器一直是传感器研究开发的热点,广泛应用于空间飞行、大气探测等领域,具有广阔的应用前景。谐振式MEMS气压传感器是气压传感器中的一个典型代表,具有精度高、稳定性好、体积小、功耗低等优点。本文提出了一种差分检测的谐振式MEMS气压传感器,主要介绍了传感器的结构设计、理论分析、加工制作及性能测试。　　 设计了一种梁膜一体的谐振式气压传感器结构,该结构由方形硅压力敏感膜和固支在其对角线上的四组尺寸相同的“H”型重掺杂单晶硅谐振梁组成。压力敏感膜的形变使两组边梁和两组中间梁的谐振频率向相反方向移动。建立了数学模型,结合计算机仿真技术对谐振梁的尺寸以及在敏感膜上的位置等结构参数进行了优化,使得两组边梁和两组中间梁的灵敏度大小相同,方向相反。选取同侧的一组边梁和一组中间梁进行差分检测,有效提高传感器的线性度及抗干扰能力。　　 基于MEMS体硅工艺,采用了深刻蚀技术、浓硼扩散自停止腐蚀技术和各向异性腐蚀技术制作了高品质,一致性好的传感器芯片,成品率在95%以上。传感器采用图形化中间层的黏和键合(Adhesivebonding)的圆片级封装方式,以非光敏性Benzocy-clobutene(BCB)作为黏和材料,实现了传感器的真空封装,封装效率高,真空保持时间长。　　 设计了应力隔离的后封装方法,隔离结构安置在传感器芯片的一个边角上,满足了机械支撑的要求,有效地降低了封装引入的机械应力和热应力。加入了应力隔离的传感器的温度漂移仅为未加入情形下的4%左右。　　 实验结果表明:谐振器在大气下的Q值为1200左右,低真空下的Q值在10000以上。传感器的检测范围为0～120kPa;满量程非线性度低于0.02%;准确度优于0.05%FS;在-40℃～70℃范围内的温度漂移不高于0.05%/℃;整体分辨率不低于10Pa;可以经受2000g来自x,y,z三个不同方向的冲击。实验结果与理论分析及计算机模拟符合较好。