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雙面接觸式電容壓力傳感器是一種常用的壓力傳感器，在多個(gè)行業(yè)中都有一定的應(yīng)用。雙面接觸式電容壓力傳感器在使用的時(shí)候需要對(duì)于它的知識(shí)都有所了解，這樣在使用的過程中才會(huì)更加便利。今天小編就來為大家詳細(xì)介紹一下雙面接觸式電容壓力傳感器，希望可以幫助到大家。
雙面接觸式電容壓力傳感器有4個(gè)工作區(qū)，第Ⅰ區(qū)是正常區(qū)，梁未接觸到襯底上的絕緣層，當(dāng)傳感器工作在這一段時(shí)，接觸式電容壓力傳感器與傳統(tǒng)的硅壓力傳感器一樣。當(dāng)梁快要接近接觸點(diǎn)的時(shí)候，傳感器單位面積上受到的壓力與產(chǎn)生的電容呈非線性關(guān)系。第Ⅱ區(qū)是過渡區(qū)，梁開始接觸到襯底上的絕緣層，C-p曲線呈非線性關(guān)系，電容從梁未接觸到襯底到開始接觸襯底轉(zhuǎn)變。第Ⅲ區(qū)是線性區(qū)，梁與襯底上的絕緣層開始有效接觸，而且傳感器的電容將隨著壓力的增加而線性增大。第Ⅳ區(qū)是飽和區(qū)C-p曲線略呈非線性關(guān)系，隨著壓力的繼續(xù)增加，非線性將更明顯。
雙面接觸式電容壓力傳感器的電容由兩部分組成：一部分為梁受壓后，尚未接觸到襯底上的絕緣層時(shí)形成的電容，此電容類似于常規(guī)的電容壓力傳感器，這一部分只占接觸式電容壓力傳感器的電容量的很小一部分;另一部分是梁接觸到襯底后形成的電容，這部分電容量才是需要的電容量，而且它占主導(dǎo)地位，較多采用的是國(guó)產(chǎn)品牌電容，如三環(huán)電容、風(fēng)華電容，也可選擇臺(tái)企電容巨頭——YAGEO電容(即國(guó)巨電容)作為所選電容。
當(dāng)壓力增加時(shí)，梁與襯底的接觸面積增加，同時(shí)梁與襯底的非接觸部分減少。剛開始，電容主要由非接觸部分提供，隨著壓力的增加，梁開始接觸襯底的絕緣層后，非接觸部分提供的電容逐漸減少，而接觸部分提供的電容與接觸面積將呈線性增加。由于絕緣層非常薄，因此當(dāng)梁開始與襯底上的絕緣層接觸后，接觸面積所提供的電容將占主導(dǎo)地位。
雙面接觸式電容壓力傳感器由3個(gè)硅晶片(其中有兩個(gè)晶片B是一樣的)用硅熔融法進(jìn)行鍵合，先把晶片A正反兩面腐蝕兩個(gè)同樣大小的溝槽來作為傳感器的真空腔，然后在這兩個(gè)大溝槽上淀積一層二氧化硅作為絕緣層，同時(shí)把晶片A作為雙面接觸式電容壓力傳感器的公共下電極，接著把兩片用濃的固態(tài)硼擴(kuò)散好的晶體B用熔融鍵合的辦法鍵合在晶片A的正反兩面，用離子刻蝕法刻蝕掉晶片B最外層的重?fù)诫s層，緊接著用自停止腐蝕法去掉輕摻雜層，得到最里面的重?fù)诫s層作為傳感器的上電極。對(duì)于晶片A和B，可以采用圓形、方形、矩形膜，本次設(shè)計(jì)采用圓形膜。
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