MEMS多晶硅纳米膜压力传感器过载能力设计

作者:冯张彬; 熊福敏*; 王健; 赵立杰; 席宇欣
来源:工业仪表与自动化装置, 2023, (04): 89-97.
DOI:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2023.04.016

摘要

针对MEMS压力传感器感压膜片受较大压力易发生断裂而导致传感器性能失效问题,提出了MEMS多晶硅纳米膜压力传感器过载能力设计的方法。采用厚度为80 nm多晶硅薄膜构建感压膜片结构,利用静态大变形和接触非线性有限元分析方法,分析感压膜片触底保护的腔体高度,在此基础上,进一步得出感压膜片尺寸与过载能力的关系,并重点讨论了不同传感器量程下改变膜片尺寸对过载能力的影响。仿真结果表明,所设计的1 MPa量程MEMS多晶硅纳米膜压力传感器,其过载能力8 MPa,为传感器量程8倍。本次研究为MEMS压力传感器的实际生产制备提供了新思路。

全文