LC內(nèi)嵌式無線壓力傳感器研究.pdf

1、LC諧振無線壓力傳感器采用無線無源方式實現(xiàn)對壓力信號的檢測，適用于狹小封閉的空間以及高溫、腐蝕的惡劣環(huán)境，在生物醫(yī)療、航空航天、工業(yè)控制等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，國內(nèi)主要采用LTCC、HTCC技術(shù)制備LC諧振無線壓力傳感器，其敏感元件尺寸大，靈敏度低，且電感線圈制作在結(jié)構(gòu)外部，容易受外部環(huán)境破壞，降低了傳感器的實用性。而采用MEMS技術(shù)能夠制備小尺寸、高靈敏度、內(nèi)嵌式的LC諧振無線壓力傳感器，提高LC諧振無線壓力傳感器的實用性。因

2、此，本論文提出并實現(xiàn)一種基于MEMS技術(shù)的LC內(nèi)嵌式無線壓力傳感器，主要研究工作如下:
　　(1)結(jié)合MEMS技術(shù)，提出了兩種LC內(nèi)嵌式無線壓力敏感元件的結(jié)構(gòu)方案，采用有限元仿真和矩量法電磁場仿真分別從結(jié)構(gòu)和電學(xué)方面比較了兩種方案的性能，其中方案二具有更高的靈敏度，因此將其作為最終的方案。根據(jù)Greenhouse公式分析尺寸參數(shù)對螺旋電感性能的影響，確定合適的電感尺寸，并采用電磁場仿真進(jìn)行驗證。
　　(2)比較了SU-8光刻

3、膠與AZ P4620光刻膠微電鑄膠模的性能，其中AZ P4620光刻膠具有工藝簡單、與酸性銅電鍍液兼容的優(yōu)點，采用AZ P4620光刻膠模微電鑄得到30μm厚的螺旋電感線圈。根據(jù)仿真與理論分析確定的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計了敏感元件的工藝流程，采用光刻、硅各向異性腐蝕、濺射、微電鑄、陽極鍵合等MEMS工藝制備了結(jié)構(gòu)尺寸為8mm×8mm×1mm的敏感元件。
　　(3)測試了硅基底和玻璃基底上微電鑄電感的電感量分別為1.7975μH和1.7466