厚膜混合集成压力传感器

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1、沈阳工业大学硕士学位论文摘要扩散硅压力传感器输出与被测压力成比例，并且具有灵敏度高、稳定性好、测量精度高等优点而被广泛应用。但受到环境温度影响时，扩散硅压力传感器会产生输出信号的温度漂移，影响了传感器的性能，使用时需要进行温度补偿。目前大部分产品，力敏元件与温度补偿电路及信号放大电路相对独立，传感器体积无法缩小，相互间的引线连接也不利于抗干扰，并影响到传感器的抗震性能和可靠性。本课题就是为了解决以上问题而提出的，通过对厚膜混合集成压力传感器的研制，探索并掌握一种适用于压阻式压力传感器的集成技术。本文先从半导体理论及电路原理方面论述了产生零点及灵敏度温度漂移的原因，介绍了集成压力传感器的电路供电

2、方式、温度补偿电路及信号放大电路的设计方法，给出了厚膜混合集成压力传感器的电路图：分析、比较了几种制作传感器电路的工艺，列出了传感器电路的加工工艺流程，并对主要工艺提出了具体的技术要求。厚膜混合集成压力传感器是在沈阳仪表科学研究院研制的。设计的传感器电路以恒流方式供电，运用二点补偿法以补偿电阻网络形式对扩散硅力敏元件输出进行温度补偿；将集成压力传感器作为一种特殊的集成电路，采用厚膜工艺与表面组装技术，以厚膜混合集成电路的形式，实现了扩散硅力敏元件与温度补偿电路及信号放大电路的集成。对研制过程中的测试结果进行了分析，并采取措施调整了相应生产工艺。测试结果表明，传感器性能达到了原设计指标：输出范围

3、0．25～4．75F，输出电压工作区间0．5～4．5V，精度<3％FS，证明了设计方法正确，加工工艺合理可行。关键词：压力传感器，厚膜，混合集成，温度补偿一卜沈阳工业大学硕士学位论文ThickFilmHybridIntegratedPressureSensorAbstractThediffa_lsionsiliconpressuresensorhaswidelyapplication，accordingtoitcanprovidearatiometricvoltageoutputfordetectioninputpressureanditssensitivity，longtermstabili

4、ty，hj曲accuracy．Butsincethetemperatureeffcet，temperaturedriftofoutputsignalOCCLU'eSandtheperformanceofsiliconsensorischanged,SOtemperaturecompensationisnecessaryinapplications．Atpresent，mostpressuresensorsisolatesensingelementfromcircuitfortemperaturecompensationandsigrlalconditioned，itisdifficultt0m

5、iniaturizationandlongwiremakeiteasytobeimpactedbyinterference，theaseismaticcapabilityandthereliabilityofpressuresensorisweakened．Thisresearchaimstosolveaboveproblems，thrOtlghfabricatingthickfilmhybridintegratedpressuresensorwecarlgetagnpontheintegratedtechniquethatsuitsforpiezoresistivepressuresenso

6、r．Firstlythispaperdiscusstheformofzeroandsensitivitytemperaturedriftfrombothsemiconductorprincipleandcircuitprinciple．Andthecircuitpowersupplymethodofintegratedpressuresensorisintroduced，alsothedesignprojectoftemperaturecompensationandsignalconditionedcircuitarementioned．Thecircuitdiagramofthickfilm

7、hybridintegratedpressuresensorispresented．Aftersomekindsoftechnologythatmanufacturethecircuitareconsidered,theprocessflowandthemaintechniquerequirementsarepresentedinthepaperThetllickfilmhybridintegra