壓力傳感器的演變發展歷程

壓力傳感器是能感受壓力信號,並能按照一定的規律將壓力信號轉換成可用的輸出的電信號的器件或裝置。任何一種產品都經歷了生長,成長,壯大 成熟等等幾個過程,讓歐利德儀表給您詳細介紹下壓力傳感器的演變發展歷程四在過程!


1發明階段(1945-1960年):這個階段主要是以1947年雙極性晶體管的發明為標誌。此後,半導體材料的這一特性得到較廣泛應用。史密斯(C.S.Smith與1945發現了硅與鍺的壓阻效應,即當有外力作用於半導體材料時,其電阻將明顯發生變化。依據此原理製成的壓力傳感器是把應變電阻片粘在金屬薄膜上,即將力信號轉化為電信號進行測量。此階段最小尺寸大約為1cm

2技術發展階段(1960-1970年):隨著硅擴散技術的發展,技術人員在硅的001或(110晶面選擇合適的晶向直接把應變電阻擴散在晶面上,然後在背面加工成凹形,形成較薄的硅彈性膜片,稱為硅杯[3]這種形式的硅杯傳感器具有體積小、重量輕、靈敏度高、穩定性好、成本低、便於集成化的優點,實現了金屬-硅共晶體,為商業化發展提供了可能。

3商業化集成加工階段(1970-1980年):硅杯擴散理論的基礎上應用了硅的各向異性的腐蝕技術,擴散硅傳感器其加工工藝以硅的各項異性腐蝕技術為主,發展成為可以自動控制硅膜厚度的硅各向異性加工技術,主要有V形槽法、濃硼自動中止法、陽極氧化法自動中止法和微機控制自動中止法。由於可以在多個表面同時進行腐蝕,數千個硅壓力膜可以同時生產,實現了集成化的工廠加工模式,成本進一步降低。

4微機械加工階段(1980年-今):上世紀末出現的納米技術,使得微機械加工工藝成為可能。

通過微機械加工工藝可以由計算機控制加工出結構型的壓力傳感器,其線度可以控制在微米級範圍內。利用這一技術可以加工、蝕刻微米級的溝、條、膜,使得壓力傳感器進入了微米階段。

壓力傳感器的演變發展歷程



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