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MEMS汽车轮胎压力传感器的芯片设计与制作
| 论文题名： | MEMS汽车轮胎压力传感器的芯片设计与制作 |
| 关键词： | 制造执行系统;汽车轮胎;压力传感器;结构设计;芯片设计 |
| 摘要： | 从1954年贝尔实验室的smith发现硅、锗等材料具有压阻效应开始，硅材料就开始被作为压敏原件用于压力测试。到目前为止，人们在压力传感器的设计上做了很多改进与创新来提高器件性能，例如从金属贴片式应变计转化为体硅结构压阻式压力传感器、用SOI(silicon on insulator)片代替湿法腐蚀减薄工艺制作敏感薄膜厚度、结构优化设计、电路补偿、以及探索开发出新型压阻材料或者新的工作原理用于制作压力传感器等。 随着工业技术的发展，越来越多的MEMS传感器应用于高温、高压、潮湿、酸碱腐蚀溶液、或者充满静电颗粒和粉尘的环境中。例如基于汽车电子的发动机油压传感器、喷油压力传感器、以及汽车胎压传感器等。因为关于高温、高压环境已经有好多学者进行了研究，所以本课题组提出了一种新型结构的压力传感器，即将惠斯登电桥密封于密封腔内，使其与外界环境隔绝，从而克服酸碱溶液、静电颗粒及粉尘对压阻式压力传感器性能的影响。 本文基于汽车轮胎压力传感器并结合相关理论知识，采用ANSYS有限元分析软件进行器件结构优化设计。同时，总结分析课题组前面工艺失败的原因，设计出一套在键合面上镶嵌电路的工艺，在保证腔体密封性的情况下将压力传感器信号引向外部电路。接着按照新工艺成功地加工出该压力传感器。然后搭建压力传感器测试平台，对器件电学性能、密封性能、键合质量、灵敏度、线性度等进行测试和分析。测试结果显示器件各方面性能基本满足设计要求。最后，对全文进行了总结和展望。 |
| 作者： | 郑小杉 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 陈旭远;伞海生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 厦门大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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