摘要：文中研制了一种基于微机电系统(MEMS)技术的硅压阻式绝缘体上硅(SOI)高温压力芯片。从压力芯片结构设计、关键尺寸计算以及有限元分析等方面考虑,对压力芯片可动膜片进行了结构优化;从压敏电阻条的注入位置、几何形状、器件噪声分析和计算等方面设计,确定了压敏电阻条的最优尺寸;压力芯片采用薄膜隔离充油封装工艺,通过设计创新金丝焊接路径、工艺及方法,金丝抗拉强度提升了1倍。性能测试结果表明,研制的高温压力芯片量程为0~1 MPa,室温条件下满量程输出大于90 mV,线性度优于±0.1%FS,重复性优于±0.01%FS。在-55~150℃温度范围内,高低温漂移均优于±0.01%FS/℃。100000次高低压交变循环试验后,传感器零点和满量程漂移优于±0.1%FS。

摘要：设计了一种基于PT100感温元件和压力充油芯体的温度压力组合传感器。感温元件采用铠装铂电阻总体设计结构,通过快速响应封装和精度调节技术,优化了温度部分的响应时间和精度。压力传感器芯片采用绝缘体上硅(SOI)材料,解决了高温漏电流问题。基于耐高温充油封装,搭配二极管/电阻网络补偿方法,传感器实现了-55~150℃温区内的高精度输出。通过振动特性仿真分析,验证了传感器总体结构的稳定性和可靠性。测试结果表明,传感器温度精度达到A级,25℃下压力精度为-0.19%FS,线性度为-0.13%FS,温度漂移为-0.0045%FS/℃。传感器最大外廓尺寸为Φ26 mm×85 mm,质量为130 g。