技术文章

扩散硅压阻式力敏传感器的组成及优缺点

安徽美康仪表自动化有限公司 >> 进入商铺

2017/7/27 8:49:19

  扩散型压阻式力敏传感器大都采用单晶硅和半导体平面工艺制成。单晶硅是各向异性材料,取向不同时特性不一样,因此必须根据传感器受力变形情况来加工制造扩散硅敏感电阻膜片。一般以N型硅为衬底(又称基片),采用氧化、扩散等工艺将硼原子沿给定的晶向扩散到N型硅补底材料中,形成P型扩散层。结果硼扩散区便形成应变电阻,并用衬底形成一个整体,当它受压力作用时,应变电阻发生变化,从而使输出发生变化。
 扩散型压阻式力敏传感器主要由硅膜片(硅杯)、外壳和引线等组成。硅膜片是核心部分,其形状像杯子故名硅杯,在膜片上,用半导体工艺中的扩散掺杂法做成四个相等的电阻,经蒸镀金属电极及连线,接成电桥形式,用引线引出。硅膜片两侧有两个压力腔,一侧是和被测系统相连接的高压腔;另一侧是低压腔,通常和大气相连,也有做成真空的。当膜片两侧存在压力差时,膜片发生变形,产生应力应变,从而使扩散电阻的电阻值发生变化,电桥失去平衡,输出相对应的电压,其大小就反映了膜片所受压力差值。

 

扩散硅压阻式力敏传感器有哪些优缺点?

1.优点:

1)频率响应范围宽,固有频率很高;
2)体积小,可微型化,由于采用了集成电路的工艺方法,因丽硅膜片敏感元件可做得很小;
3)准确度高,由于不存在传动机构造成的误差,也消除了一般压力传感器中金属膜片或应变及粘贴时因蠕变、迟滞产生的误差,所以大大提高了传感器的准确度;
4)灵敏度高;
5)由于压阻式传感器无活动部件,所以它工作可靠,耐振、耐冲击、耐腐蚀、抗干扰能力强,可以在恶劣环境下工作。

2.缺点
1)由于压阻式传感器是用半导体材料制作的,所以受温度影响较大;因此,在瀑度变化大的环境中使用时,必须进行温度补偿;
2)制作工艺复杂,对研制条件要求高,尤其是扩散杂质、烧结、封装工艺等比其他传感器要复杂得多,因而成本较高。

相关产品

当前客户在线交流已关闭
请电话联系他 :