壓阻式壓力傳感器結構 壓阻式壓力傳感器采用集成工藝將電阻條集成在單晶硅膜片上,制成硅壓阻芯片,并將此芯片的周邊固定封裝于外殼之內,引出電極引線。壓阻式壓力傳感器又稱為固態壓力傳感器,它不同于粘貼式應變計需通過彈性敏感元件間接感受外力,而是直接通過硅膜片感受被測壓力的。硅膜片的一面是與被測壓力連通的高壓腔,另一面是與大氣連通的低壓腔。硅膜片一般設計成周邊固支的圓形,直徑與厚度比約為20~60。在圓形硅膜片(N型)定域擴散4條P雜質電阻條,并接成全橋,其中兩條位于壓應力區,另兩條處于拉應力區,相對于膜片中心對稱。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上擴散制作電阻條 ,兩條受拉應力的電阻條與另兩條受壓應力的電阻條構成全橋。 發展狀況 1954年C.S.史密斯詳細研究了硅的壓阻效應,從此開始用硅制造壓力傳感器。早期的硅壓力傳感器是半導體應變計式的。后來在 N型硅片上定域擴散P型雜質形成電阻條,并接成電橋,制成芯片。此芯片仍需粘貼在彈性元件上才能敏感壓力的變化。采用這種芯片作為敏感元件的傳感器稱為擴散型壓力傳感器。這兩種傳感器都同樣采用粘片結構,因而存在滯后和蠕變大、固有頻率低、不適于動態測量以及難于小型化和集成化、精度不高等缺點。70年代以來制成了周邊固定支撐的電阻和硅膜片的一體化硅杯式擴散型壓力傳感器。它不僅克服了粘片結構的固有缺陷,而且能將電阻條、補償電路和信號調整電路集成在一塊硅片上,甚至將微型處理器與傳感器集成在一起,制成智能傳感器。