关于选型扩散式半导体小型压力传感器相关知识介绍

   扩散式半导体小型压力传感器一般说来，如果没有电子式传感器来检测各种信息，支撑现代文明的科学技术就不可能发展。在传感器的结构中，敏感元件是zui重要的基本构件。其中，属于电阻变化的电阻丝应变片这种敏感元件很早就有了，直至目前还在广泛应用。此外，1956年，又出现了一种体效应半导体应变片。由于这种应变片是应用半导体压阻效应，因而它的灵敏度要比单纯靠几何形状变化的电阻丝应变片高50~100倍，_巨有应变系数可取为或正或负的优点。扩散式半导体应变片，自60年代开始研究，现已进入实用阶段。进入70年代后，又进一步试制了自带稳压、放大及调整等集成化电路的传感器，其中有的已在市场上销售。

    一、感压膜片

    感压膜片是压力传感器的基本元件，具有感压功能，是在半导体单晶片表面的许多部上形成半导体应变片的。半导体单晶片选用硅作材料。硅单晶的一般特性，如弹性常数、杨氏模量以及断裂模数等，与结构钢大致相同，密度跟铝一样，线膨胀系数小于3.3‘10一“/℃。一旦超过弹性限度，就会骤然地应力集中而变脆。上述这些性质是设计压力传感器的感压膜片时所必须考虑的重要条件。下面介绍在半导体晶面上形成的扩散式半导体应变片。这种应变片是应用半导体平面技术在上述的晶片表面上形成杂质扩散层而制成的。为了提高压电的转换效率，须采取各种有效措施。

    首先，得把感压膜片设计成边缘固定的平膜片，如果压力分布均匀，那末在径向边缘跟中心约4:6的应力分布处，存在着应力反向的变极点。因而在同一平面上，从变极点到边缘和从变极点到中心的两边就构成应变片，而扩散晶格则是按照应变片构成的惠斯登电桥电路的结构设计的。由于半导体单晶的压阻效应表现出明显的各向异性，因而在考虑应变片的形状、应变方向、晶轴、晶面的同时还得考虑生产率和稳定性等。在N型硅片品而的no面，应变片变成“S”形。根据晶格结构选定纵向晶轴为11饥横向晶轴为100，并把杂质硼定量地扩散到2件的深度，以形成P十片。硅片表面上的应变片部分及其他部分，由于PN边界的势垒而形成电绝缘。为了进一步提高表面稳定性，采用让硅片的整个表面都氧化的方法，使之作为二氧化硅保护膜而分离出来。

    作为外部用引线电极，用光刻法除去四个拐角处的氧化硅，再进行蒸镀铝。在感压膜片内直径3毫米处，根据压力传感器的额定压力把膜片光刻到20一50协厚。zui后在一块硅面上将许多个同时处理制作的感压膜片，分别划线、切片。

    二、扩散式半导体压力元件

    所谓扩散式半导体压力元件，就是为了易于使用感压膜片，也是为了压力传感器安装方便，而在晶化玻璃基板上用玻璃连接的元件。为了不让无用的热应力影响到膜片上，晶化玻璃须选用与硅单晶的线膨胀系数大致相同的材料。晶化玻璃基板有两种规格:一种是中央带小1孔的，另一种是不带小1孔的。当感压膜片和带小1孔的玻璃基板组合时，就构成压力计或差压传感器;而当感压膜片和无孔的玻璃基板组合.

    三、规格与性能
    玻璐接合面品化玻劝扩散式半导体压力元件的结构附表特性为了构成压力传感器，扩散半导体压力元件须置于金属合内组装成一体。

1.压力测量系统由压力传感器及放大器等
部件构成，
2.与该公司的老产品体效应半导体压力传感器相比，精度有了显著提高:温度漂移为
1/5，时效漂移为1/30，灵敏度一温度特性为1/10，重复精度及滞后为1/50，线性度为1/5‘受压部分固有振动频率（KHZ）（约90）（约15）
3.转接器有多种多样标准类型，与此相应制备有各种标准压力传感器，以满足更多用户
的需要;
4.外形及结构均适合于大量生产;
5.以表压、差压和压三种为标准规格，且有普通型和高精度型之分