溅射式与厚膜一体化压力传感器：技术进步与发展方向

本文主要介绍了溅射式、谐振式和电容式三种不同类型的压力传感器，特别是强调了一体化厚膜压力传感器的优越性能和重要发展地位。 溅射式压力传感器利用离子束溅射技术在弹性膜片上沉积多层薄膜，通过干法刻蚀形成电阻桥。当压力作用于弹性膜片时，膜片变形导致电阻变化，进而输出与压力成比例的电信号。这种传感器的特点包括消除胶的影响，无蠕变、不老化，耐蚀性强，工作温度范围宽，体积小，功耗低，响应速度快。此外，它可以直接与被测量介质接触，无需隔离介质。 一体化厚膜压力传感器是第三代陶瓷压力传感器，通过芯片与陶瓷环的一体化设计，提高了线性、重复性和迟滞性能，增强了传感器的可靠性、稳定性和工作温度范围。这种传感器尤其适合需要高精度和稳定性的应用场合。 微机械氮化硅谐振梁式压力传感器由上硅片（含氮化硅梁谐振器）和下硅片（作为压力膜的单晶硅）组成。当压力作用于压力膜时，梁的固有谐振频率会因感受到的轴向应力而改变，从而通过检测谐振频率实现压力测量。这种传感器适用于绝压和差压的检测，具有良好的线性关系和灵敏度。 电容式压力传感器未在原文中详细描述，但通常，它们依赖于压力引起的电容变化来测量压力。压力作用在电容器的隔膜上，导致电容值的变化，这种变化可以转化为电信号，用于表示压力值。 这三种传感器各有特点，适用于不同的环境和应用需求。溅射式适用于苛刻环境，一体化厚膜适合高性能要求，而谐振梁式则在微小压力检测和高频响应方面表现出色。随着技术的进步，这些传感器的性能将进一步提升，为各种领域的压力监测提供更为精确和可靠的解决方案。