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文档简介

1、压力传感器的发展史在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度髙、稳定 可靠、成本低、便于集成化的优点，可广泛用于压力、高度、加速 度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外，还 广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。由于该技 术是平面工艺与立体加工相结合，又便于集成化，所以可用来制成 血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。 压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比 最高的一类传感器。因此对于从事现代测量与自动控制专业的技术 人员必须了解和熟识国内外压力传感器的研究现状和发展趋势。现代压力传感器以半导体传感器的发明为标志，而半

2、导体传感器的发展可以分为四个阶段：1发明阶段(1945-1960年)这个阶段主要是以1947年双极性晶体管的发明为标志。此后，半导 体材料的这一特性得到较广泛应用。史密斯(C.S. Smith)与1945 发现了硅与链的压阻效应，即当有外力作用于半导体材料时，其电 阻将明显发生变化。依据此原理制成的压力传感器是把应变电阻片 粘在金属薄膜上，即将力信号转化为电信号进行测量。此阶段最小 尺寸大约为1cm。2发展阶段(1960-1970年)随着硅扩散技术的发展，技术人员在硅的(001)或(110)晶面选 择合适的晶向直接把应变电阻扩散在晶面上，然后在背面加工成凹 形，形成较薄的硅弹性膜片，称为硅杯。

3、这种形式的硅杯传感器具 有体积小、重量轻、灵敏度髙、稳定性好、成本低、便于集成化的 优点，实现了金属-硅共晶体，为商业化发展提供了可能。3商业化阶段(1970-1980年)在硅杯扩散理论的基础上应用了硅的各向异性的腐蚀技术，扩散硅 传感器其加工工艺以硅的各项异性腐蚀技术为主，发展成为可以自 动控制硅膜厚度的硅各向异性加工技术，主要有V形槽法、浓硼自 动中止法、阳极氧化法自动中止法和微机控制自动中止法。由于可 以在多个表面同时进行腐蚀，数千个硅压力膜可以同时生产，实现 了集成化的工厂加工模式，成本进一步降低。4微机械加工阶段(1980年-)上世纪末出现的纳米技术，使得微机械加工工艺成为可能。通过微 机械加工工艺可以由计算机控制加工出结构型的压力传感器，其线 度可以

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