三維微力傳感器探針結構設計及仿真研究.pdf

1、隨著微電子和MEMS技術的不斷發(fā)展，半導體及體硅加工工藝的不斷完善，基于MEMS技術的半導體傳感器朝集成化和微型化的方向發(fā)展。利用硅的壓阻效應和微機電技術制成的壓阻式傳感器，具有靈敏度高，動態(tài)響應好，精度高，易于微型化和集成化等特點，獲得廣泛應用，是發(fā)展非常迅速的一種新的物性型傳感器。
　　 為了滿足三維微力測量的迫切需求，本論文以MEMS體硅壓阻工藝技術為基礎，結合微探針與四懸臂硅梁支撐結構的特點，研制了一種基于微探針形式，具

2、有μN級三維微力測量和傳感的能力的半導體壓阻式三維微力硅微集成傳感器。并針對半導體集成三維微力傳感器的總體設計、加工和封裝等工藝過程中的技術和相關理論進行了相應的研究，在4mm×4mm的硅基半導體芯片上集成三維微力傳感器，解決半導體三維微力傳感器的結構設計、制作以及三維微力之間的相互干擾等關鍵問題。通過ANSYS數(shù)值仿真的方法研究了傳感器結構之間的應力特點并對封裝工藝進行了簡要的說明。并且通過實驗驗證了所研制的傳感器的綜合精度可達到≤0