LTCC高温压力传感器温漂特性研究.pdf

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1、第27卷第2期传感技术学报Vo1．27No．2CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．20142014年2月TemperaturesDriftCharacteristicsofHighTemperaturePressureSensorBasedonLTCCLU0Tao1,2，TANQiulin，XIONG咖1,2HXi"axt．a1,2，WANGXiaolong1,2,XUEChenyangl,2,ZHANGWendong(1．ScienceandTechn

2、ologyonElectronicTestandMeasurementLaboratory，Taiyuan030051，China；2．KeyLaboratoryofInstrumentationScienceandDynamicMeasncement(NorthUniversityofChina)，Min~tryEducation，Taiyuan030051，China)Abstract：Temperaturesdriftcharacteristicsofwirelesspassivepres

3、suresensorbasedonDupont951LTCC(Low—TemperatureCo—firedCeramics)isinvestigated．Bybuildinghightemperaturetestsystem，temperaturecharacteristicofthesensoristestedwithin0～600cjC．Measurementresultsshowratherlargetemperaturedriftofthesensorresponses．Compara

4、tivestudyiscarriedoutforafabricatedsensorwithno—cavitysensingcapacitorandon—chipplanarspiralinductorunderhightemperature．TheresultsindicatethattherelativepcrmittivityofDuPont951LTCCmaterialincreasesfrom7．8atroomtemperatureto9．04at600cC．Theconclusionc

5、anbeobtainedthatrelativepermittivityofLTCCmaterialisthemainfactorwhichresultsingreattemperaturedriftofthesensor．Keywords：LTCC；wirelesspassivepressuresensor；relativepermittivity；resonantfrequency；temperaturedriftEEACC：7230Mdoi：10．3969／j．issn．1004—1699

6、．2014．02．008LTCC高温压力传感器温漂特性研究术罗涛，谭秋林，熊继军，纪夏夏，王晓龙一，薛晨阳，张文栋(1．电子测试技术重点实验室，太原030051；2．中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原030051)摘要：研究了利用杜邦951LTCC材料制备的无线无源压力传感器的温漂特性。通过搭建高温测试系统，对传感器0～6O0℃内的高温特性进行了测试，结果表明传感器存在较大温度漂移。通过制作无腔传感器和LTCC基片上螺旋电感进行高温特性测试，通过对比分析，确定了造成传感器温漂的主要

7、原因是LTCC材料相对介电常数的变化。结合测试数据和公式推导，得了600oC时杜邦951LTCC材料的相对介电常数由常温7．8增大到9．04。关键词：LTCC；无线无源压力传感器；相对介电常数；谐振频率；温度漂移中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1004—1699(2014)02—0190—04LTCC技术在近些年得到了飞速发展¨J。该年提出了“三明治”结构的LTCC压力传感器”J。技术起初是用来制造多层基板，由于技术成熟、工业之后赛尔维亚的一个研究小组对结构做了改进⋯，化程度高以及

8、应用广泛等特点，LTCC技术已经成同时也对基于LTCC的传感器做了大量的研究工为了当前无源器件和系统集成的主流技术J。作。国内在基于LTCC技术的压力传感器上起步较LTCC主要采用低温(800℃～900℃)烧结瓷料与晚，中北大学从2012年起在LTCC无线无源压力传有机粘合N／增塑剂按一定比例混合流延而成，由于感器方面做了大量的研究工作，取得了一定的研究其具有优良的电学、机械、热学及工艺特性，目前，成果]。LTCC技术被越来越多的应用在传感器、执行器和通常需要对面向高温环境应用的传感器件和系微系