一、Isolated Solid-State Packaging Technology of High-Temperature Pressure Sensor（论文文献综述）
张成印[1]（2021）在《碳化硅光纤法珀高温压力传感器的设计与制备》文中研究说明压力传感器作为工业实践中最为常见的一种传感器,在军用和民用的众多领域起着关键的作用。传统的常温压力传感器由于受到器件材料及封装结构等诸多限制,无法完成在超高温恶劣环境中压力参数的原位测量,因此,对耐高温压力传感器的研究逐渐成为热点。压力传感器主要有压阻式,电容式和光纤式等类型,与其他种类的压力传感器相比,光纤式压力传感器具有抗电磁干扰、成本低高温环境稳定性好等优点,同时碳化硅材料具有高熔点、热稳定性良好、光学性能好及抗化学腐蚀等优点,成为耐高温压力传感器的理想材料。本文基于碳化硅材料,设计了一种适用于高温环境中的光纤法珀压力传感器。本文以高温恶劣环境下压力参数原位测量的迫切需求为出发点,对碳化硅光纤法珀高温压力传感器进行了深入研究,主要研究内容分为以下三个部分:（1）传感器的设计主要基于光纤法珀干涉原理,对传感器的整体结构进行设计,并根据薄板理论及斐索解调系统限制设计出传感器敏感结构的具体参数,最后利用COMSOL软件进行静态力学仿真以验证传感器尺寸设计的可行性。（2）传感器的制备基于现有MEMS加工技术及设计要求,设计出完整的工艺制备流程,根据工艺流程完成传感器的制备,并对制备过程中的刻蚀工艺、减薄抛光工艺、激光工艺和键合工艺进行的详细的研究分析及特定优化。（3）传感器的封装与测试进行了基于碳化硅材料光纤传感器的光纤集成工艺的探究,最终采用碳化硅陶瓷的机械封装结构。对制备完成的传感器首先进行气密性和键合强度等工艺质量测试,气密性检测结果为1.5×10-9Pa·m3/s,键合强度可以达到23.7Mpa,都可以达到MEMS器件的基本制造要求。最终搭建常温测试系统和温度/压力复合测试系统对传感器进行压力敏感性能测试,测试结果表明,该传感器常温状态下灵敏度为0.929nm/KPa,非线性误差小于0.35%FS;在600℃高温时,在测试压力量程范围内,传感器样机的灵敏度为0.952nm/KPa,非线性误差小于0.41%FS。
吴沛珊[2]（2021）在《高温压力传感器封装结构的研究与设计》文中提出压力传感器大多采用充油膜片隔离式封装结构,以充油来传递被测压力并保护敏感电阻电路。然而,这种油性介质耐受高温性能较差,封装时又要占据很大的空间,未来发展的实用性大打折扣。高温压力传感器的核心问题即封装问题,改进传感器的封装结构,成为当前亟待解决的重大难题。本课题针对国内现有技术不足,借鉴国外优秀产品,设计出两种新型高温压力传感器封装结构,无引线封装结构和全固态封装结构。无引线封装结构采用反向受压的倒装结构形式,采用静电封接技术将敏感芯片正面与玻璃保护罩阳极键合形成真空腔,以隔绝敏感电阻电路,玻璃对应敏感芯片金属电极部位预置通孔,采用高温匹配烧结工艺制作隔离基座,采用高温传导熔融工艺将导电管脚与敏感芯片的金属电极直接低阻连接,完成无引线封装;全固态封装结构采用反向受压的形式,采用静电封接技术将敏感芯片底面与玻璃基座以及Kovar合金材料导压管依次阳极键合,玻璃和导压管相应位置预留出受压通道,采用引线键合技术通过软引线将敏感芯片金属电极与导压管连接起来,完成全固态封装。两种结构既能保护敏感电阻电路,又解决了传统封装结构在高温下失效的问题。分析两种结构封装过程中涉及到的关键工艺,选用合适参数的材料,并使用有限元分析法对两种结构参数优化设计。由于不同材料之间热膨胀系数不同,高温工作时会产生残余应力引起形变。有限元分析结果给出,热应力和热形变都随温度的升高而增大;同一温度下,玻璃厚度对热应力的影响最大,可以调整玻璃厚度实现敏感芯片表面零应力或低应力状态,玻璃厚度设计为敏感芯片厚度的1.7～2.3倍。依托沈阳仪表科学研究院传感器国家工程研究中心,对采用全固态封装结构的压力传感器进行高温测试。实验结果给出,在300℃高温、压力范围0～0.6MPa下,传感器灵敏度为200m V/（m A·MPa）,非线性小于0.59‰F·S,重复性优于0.04‰F·S,迟滞为0.03‰F·S,温度条件在-45～400℃时,灵敏度温度漂移小于-0.133m V/（MPa·℃）。实验结果与仿真结果基本相同,全固态封装压力传感器可以在0～300℃高温下可靠工作,其灵敏度在较宽温度范围内保持稳定。
万江[3]（2021）在《基于AlN的高温声表面波压力传感器》文中研究表明耐高温高压压力传感器在航空、石油以及汽车领域的应用越来越广泛,需求也越来越大,但我国对耐高温高压压力传感器的研究相对落后,国内市场的高端耐高温、高压压力传感器主要靠进口。世界各国对耐高温、耐高压的传感器的研究较为深入,但对可同时承受高温、高压的压力传感器的研究相对较少。且目前的压力传感器市场走势偏向于将器件微型化、小型化,最好可集成。所以研究可同时耐高温与高压的压力传感器,并实现传感器的微型化对于解决我国高端压力传感器市场空缺具有重大意义。基于声表面波的压力传感器可实现无源无线的测量,适应于各种不能使用传输线的严苛环境。AlN压电薄膜能够承受上千度的高温,在高温环境下仍然具有高的稳定性。在工业生产中,通常采用直流或射频磁控溅射法制备AlN薄膜,而磁控溅射工艺与MEMS技术具有很好的兼容性,可实现小体积、轻重量、高集成度的工业大规模生产要求。基于上述问题与分析,本文对基于AlN的耐高温、高压的声表面波压力传感器开展了研究。具体的科研工作与结果如下:为制备耐高压压力传感器,并研究在高压下器件失效的机理,设计了不同厚度与不同尺寸的压力敏感膜。使用COMSOL多物理场仿真软件对压力传感器的谐振模态进行了仿真,对声表面波不同谐振模态下对应的频率进行了研究。由于压电式传感器的谐振频率受温度影响较大,所以对声表面波传感器温漂效应的机理进行了介绍,器件的负温度系数来源于材料本身负的杨氏模量温度系数。为减小器件的温度漂移,选择了具有正一阶杨氏模量温度系数的SiO2对器件的温漂进行补偿。并设计了不同层的温漂补偿层,并利用COMSOL多物理场仿真对不同结构的温漂补偿层进行仿真研究,结果表明在压电层底层的温补层能获得最好的温漂补偿效果,但由于工艺限制选择了效果次之的顶部温补层结构。设计了新型的IDT与反射栅的结构,新型结构能够抑制体声波在反射栅与叉指电极处由于周期性中断而导致的能量辐散。对压力敏感膜的应变进行了仿真,仿真结果表明在压力敏感膜中部最适用于制备声表面波谐振器。依据将谐振器设计在应变集中区可提升压力灵敏度的指导思想设计了压力传感器的版图,并使用标准的MEMS技术完成了器件的制作。根据器件设计了背腔加压与正面加压的封装结构。通过对器件的耐压极限进行测试,得到了不同压力敏感膜的耐压极限,分析发现通过背腔加压会造成器件的耐压提前失效。结合实验数据通过仿真得到了SOI材料破裂时内部最大应力约等于552MPa。对压力传感器得温度与压力特性进行了测量,压力传感器在常温常压下的谐振频率为468.97MHz。器件的温度特性测试结果表明传感器可以在-50～500℃环境中稳定工作,器件的温漂低至TCF≈-35.5ppm/℃;压力传感器的压力频率系数为PCF≈158ppm/MPa,压力测量范围为0～2MPa,说明器件可耐高压且压力灵敏度较高。
郭红英[4]（2020）在《基于光纤光栅的高温固体压力传感技术研究》文中认为随着各类高端武器不断发展,弹药的毁伤性越来越大,使得弹药在贮存、维护以及使用的过程中,合理地保存变得尤为重要。弹药在受到意外热刺激、直接受到火焰烤燃或者在战场上受到爆炸影响后吸收大量热福射等情况下,可能出现意外引燃的危险,进而发生不可控的化学反应。当弹药受到热刺激时,弹体内压力因温度变化会急剧增加,进而发生弹体引爆的可能,这不仅会导致弹药丧失正常功能,而且可能进一步造成生命财产的严重损失。因此,对实弹进行热感度烤燃实验、弹药热安定性检测、弹内压力检测,从而了解弹内含能材料反应的剧烈程度,以及检测弹体在受热过程中弹内温度、压力的变化,对弹药系统进行安全性和环境适应性的研究,具有重要的现实意义。本文围绕面向弹药内部热安全检测中进行弹内压力监测的实际应用需求,研究了改善高温环境下光纤光栅固体压力传感性能的因素。首先,设计和构建了能够实现固体压力传感的封装结构模型,优化了传感器的温度补偿效果,并进行温度、压力以及不同温度环境下的压力标定;其次,通过对所设计传感器的温度、压力标定数据进行数据处理,提高了传感器的温度补偿效果及压力检测精度。全文的研究要点如下:（1）本文结合弹药热安全检测环境下,弹内温度、压力所呈现出的特点,系统地针对光纤光栅固体压力检测的传感机理进行了分析,建立了高温压力传感模型及温度补偿方法。通过对理论模型的仿真计算,为传感器结构及相关参数设计提供了理论支持。（2）针对封装材料在不同温度下材料参数变化的问题,通过对封装结构与材料参数的理论分析与模型仿真相结合,得出压力灵敏度在不同温度的变化趋势。通过建立高温压力检测实验平台,在不同温度环境下,对设计的传感器进行压力标定实验,验证了耐高温光纤光栅传感器进行高温压力检测的可行性,为高温固体压力检测技术提供了一种新的研究手段。（3）针对光栅解调仪转换精度问题,有效地提取光纤Bragg光栅检测数据中的静态信息以及动态信息,应用希尔伯特—黄变换对数据进行滤波、重构,提高了压力检测精度。针对传感器在检测环境中温度变化范围大,温度补偿存在偏差的特点,采用极限学习机模型,对压敏光栅及温补光栅的温度实验数据进行训练,建立波长—温度的非线性模型,预测当前实验温度,然后对压敏光栅温度数据的训练集样本进行训练,建立温度—波长的非线性模型,预测压敏的输出波长,达到了改进温度补偿方法的目的。（4）针对传感器压力灵敏度随温度出现非线性变换的特点,建立了多元回归分析模型,在对其进行了线性化处理的基础上,使用python3.6对线性化后的模型进行了求解,实现了对所有测试数据,预测压力绝对误差全部小于0.5Mpa的检测效果。
韩建[5]（2020）在《注汽井蒸汽干度测试方法研究及传感器设计》文中指出随着我国常规石油储量和产量的持续下降,稠油的地位日益突出,因稠油粘度高,密度大给开采带来极大的困难。目前主要开采方法是稠油热采法,即向注汽井注入高温高压蒸汽,由于蒸汽中含有较高的热量,可使油层温度升高,降低稠油粘度,减少流层阻力,使稠油易于流动,然后利用常规方法加以开采。为了有效掌握油层的位置及油层的分布,明确各部分油层对注入蒸汽的吸收情况,提高采收率及节约能源,必须对注汽井蒸汽热效特性的关键参数蒸汽干度进行在线实时准确的测量。本文从水和水蒸汽的物性原理出发,考察了一定温度和压力条件下,水蒸气的介电常数和折射率与干度的对应关系,并利用该对应关系构建了相应的两种干度反演模型。首先设计了基于光子晶体光纤表面等离子体共振（PCF-SPR）的折射率传感结构,并对折射率测量灵敏度进行仿真分析,在理论上证实了该反演模型的可行性。其次对电容法干度测量模型进行误差分析,据此提出了多层筒式电容传感结构测量蒸汽干度的方案,并设计制作了电容法蒸汽干度传感器样机进行现场试验,实现了注汽井蒸汽干度的准确测量。从饱和蒸汽的物理属性出发,分析了蒸汽在不同温度和压力下的粘度、比容、介电常数、压缩系数等参数特性,以及注汽强度和速度对蒸汽干度的影响。重点研究了蒸汽干度与温度、压力、介电常数及折射率的内在联系,证实蒸汽的密度和介电常数随干度的精细变化规律,为折射率法和电容法蒸汽干度测量模型提供了理论支撑。构建了介电常数和干度测量理论模型,采用电容法分析了极板结构对测量精度的影响,提出了多层筒式电容结构。从待测介质的物理参数及分布特性出发,分析了该结构的测量误差,确立了模型的常量因子k,当温度误差为0.1℃,k=1/2时模型测量误差小于4%。同时,构建了折射率和干度测量理论模型,仿真计算了蒸汽干度与折射率的对应关系,并采用PCF-SPR技术测量折射率,设计了外围大通道Ag膜PCF-SPR传感结构,其折射率分辨率为1.538?10-5RIU。依据介电常数蒸汽干度反演模型,采用多层筒式电容传感结构,设计制作了注汽井井下蒸汽干度测量系统。综合考虑传感器的承压和密封工艺,采用四层筒式电容结构提高测试精度。对精密电容测试电路进行深入研究,对比分析了双谐波法、电容芯片直接测量法和三次频率法的优缺点,为保证系统稳定性和一致性采用频率三次测量法,有效滤除系统杂散电容和电磁干扰,并设计制作了检测和采集电路,编写了上位机软件对数据进行分析处理,经测试系统的电容测量精度达到0.01p F。对蒸汽干度测量系统进行室内实验和数据分析,对温度、压力、电容传感器进行标定,完成了传感器的校准。在辽河油田齐40-22-K36和锦99-杜H5等注汽井进行现场试验,经过数据处理后测得注汽井蒸汽干度大部分在0.55～0.65区间变化,与油田人工取样法测量结果基本一致,测试系统误差在5%以内,实现了注汽井蒸汽干度的在线测量。
李旺旺[6]（2019）在《蓝宝石高温压力传感器关键技术研究》文中研究指明超高温环境下压力参数的原位测试在航空航天、环境能源、采矿冶金、生物医学等领域有着广泛的需求,尤其在先进发动机领域。譬如,高温恶劣环境下压力参数的原位测试与提取对提高涡轮发动机、冲压发动机及火箭发动机中燃烧室的燃烧效率,增强发动机可靠性、提高发动机稳定性控制效果和运行安全系数、延长寿命等具有重要的意义。蓝宝石（Sapphire）是一种单晶α-Al2O3,由于其具有高熔点（2040℃）,高硬度,良好的机械性能、热稳定性、电绝缘性、抗化学腐蚀及优异的光学特性等优点,成为了研制超高温环境下传感器的理想材料。利用蓝宝石材料进行高温压力传感器的研制对高温压力传感测试领域的发展具有重要的价值。本文从高温恶劣环境下压力参数的测试需求出发,立足于单晶蓝宝石材料,研制了两种适用于高温环境的蓝宝石压力传感器,无线无源蓝宝石高温压力传感器与全蓝宝石光纤珐珀高温压力传感器。针对传感器的结构设计及传感器制备中的关键技术进行了深入研究,主要研究内容包括:（1）蓝宝石高温压力传感器的结构与参数设计根据压力膜片敏感原理,结合不同的信号传输与提取方式,设计了一种LC谐振式的无线无源蓝宝石高温压力传感器和一种基于珐珀干涉结构的全蓝宝石光纤珐珀高温压力传感器。根据敏感膜片设计原则及不同的信号测试原理,对两种传感器的整体结构参数进行了理论设计与有限元仿真验证。（2）蓝宝石晶片键合关键技术研究开发了氧等离子体表面活化处理与高温退火相结合的蓝宝石晶片键合工艺,解决了蓝宝石高温压力传感器中气密腔制备的关键技术难题。分别针对蓝宝石直接键合技术和以非晶Al2O3薄膜作为中间层的蓝宝石间接键合技术进行了研究。首先分析验证了氧等离子体表面活化处理对蓝宝石预键合的影响,研究确定了最优的高温键合工艺条件,实现了直接键合与间接键合两种不同的蓝宝石键合结构。后续通过拉力实验及扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对两种蓝宝石键合结构的键合强度及界面质量进行了测试与对比分析,结果证明两种结构的键合界面均实现了原子级的结合,且键合强度超过了蓝宝石衬底的强度。通过结合等离子体活化处理接触角测试结果与键合界面的微观表征结果揭示了蓝宝石晶片键合的微观机理。最后通过气密性检漏实验、光学传输特性研究证明了键合界面的气密性、透光性能够满足传感器应用的需求。（3）蓝宝石高温压力传感器的工艺制备针对无线无源蓝宝石高温压力传感器,通过对蓝宝石刻蚀、蓝宝石减薄、直接键合等关键工艺的研究实现了蓝宝石密封压力腔的制备,利用丝网印刷工艺实现了电容极板、电感线圈与基底的金属化集成。针对全蓝宝石光纤珐珀高温压力传感器,通过对蓝宝石敏感膜片、蓝宝石刻蚀片、蓝宝石基座的三层结构直接键合工艺研究实现了全蓝宝石光纤珐珀高温压力传感器敏感头的制备。通过搭建高温-压力复合测试系统对制备的两种不同结构的蓝宝石压力传感器进行了高温环境下的性能测试。测试结果表明无线无源蓝宝石高温压力传感器能够实现600℃高温环境下20kPa600kPa范围内的压力测试,600℃下传感器的灵敏度达到10.37kHz/kPa。与其它LC型高温压力传感器相比,本文首次提出的基于直接键合技术的无线无源LC蓝宝石高温压力传感器制作工艺简单,尺寸紧凑,灵敏度较高,有效避免了压力腔的变形和坍塌。此外,高温测试结果表明全蓝宝石光纤珐珀高温压力传感器在25℃900℃温度范围内表现出良好的线性响应,900℃时传感器的灵敏度为3.035nm/kPa,达到了国内领先水平。本文所研制的两种蓝宝石高温压力传感器对高温环境下的压力测试具有突出的应用价值。
孙俊峰[7]（2019）在《RF MEMS器件及其集成技术研究》文中提出射频微机电系统（RF MEMS）是MEMS技术的一个重要分支,也是一项可以对未来射频系统产生重大影响的技术。经过多年的发展,RF MEMS技术取得长足进步,然而其产业化并非一帆风顺,相比集成电路等技术发展还有一定差距,这主要受MEMS器件可靠性低、工艺独特而通用性差、不易与其他系统集成等因素影响,所以研究高可靠性RF MEMS器件以及集成技术具有重要的理论意义和工程应用价值。本文基于国内现有的工艺能力,以RF MEMS开关为切入点,开展高温度稳定性RF MEMS开关、多开关集成的MEMS数控衰减器、RF MEMS开关驱动电路、IC-MEMS单片集成等方面技术研究,取得了多项研究成果。基于表面牺牲层工艺设计制作出一种具有高温度稳定性的直接接触式RF MEMS开关。该开关采用热弯曲固支梁结构,减小温度和应力对开关下拉电压的影响;采用高阻驱动线,实现微波信号与控制信号的隔离;利用辅助图形减小电镀图形失真,解决高深宽比梁的制作难题。测试结果显示,室温下开关在DC20GHz频段内隔离度>25dB、插损<0.45dB,同时开关下拉电压随温度变化率约为-160mV/℃。采用表面牺牲层工艺设计制作出基于RF MEMS开关的DC20GHz三位数控衰减器,衰减范围035dB,步进5dB;该衰减器的信号传输采用共面波导结构,电阻衰减网络采用T型薄膜电阻结构,RF MEMS开关采用带有三个触点的DC接触式悬臂梁结构,并对称放置在电阻衰减网络上下两侧,使得衰减器开关数量最少、结构紧凑。测试结果显示,衰减器在DC20GHz范围内80V开关驱动电压下可实现八个不同衰减态,不同衰减量下带内平坦度<±5%,衰减器插损<1.7dB,各衰减态下端口驻波比<1.65。由于采用RF MEMS开关和薄膜电阻衰减网络,衰减器具有更小尺寸、更高线性度、更低插入损耗和功耗。基于200V SOI BCD工艺设计并实现了RF MEMS开关驱动电路芯片,电路通过采用Cockcroft-Walton电荷泵结构和沟槽（Trench）工艺,优化版图布局布线,选择高阻硅载片等一系列措施,解决了电荷泵电路中晶体管衬底偏置和电容电压过高导致击穿的问题,同时减小了衬底寄生效应,大大提高了电路性能。测试结果显示,芯片在57V电源电压下可分别获得6281V电压输出。通过与RF MEMS开关联合测试,成功实现了6V电压驱动70V下拉电压的RF MEMS开关,芯片功耗为1.78mW。采用类似Post-CMOS集成方法实现RF MEMS开关与IC高压驱动芯片的单片集成,面积约为3.2mm2。研究了RF MEMS开关和IC高压驱动芯片单片集成技术,包括RF MEMS开关与驱动电路一体化设计技术,以及IC-MEMS工艺兼容技术。通过优化高压驱动芯片的布局布线,提高芯片表面平整度,满足MEMS工艺要求;通过选择高阻硅载片,不仅改善驱动电路性能,也提高了RF MEMS开关的射频性能;通过选择合理MEMS工艺减小对IC芯片影响,提高工艺兼容性。测试结果显示,驱动电路在7V电源电压下向RF MEMS开关提供了81V驱动电压,集成实现的RF MEMS开关在DC20GHz范围内插损<1.4dB,端口回波损耗<-19dB,隔离度>18dB。
梁福鹏[8]（2017）在《基于牺牲层的微纳流控芯片制造技术及器件》文中研究指明微纳流控芯片可用于生物医学、物理学、化学等领域,其潜在的应用前景十分广阔。但是纳流控技术研究远不如微流控技术研究那么普及,其主要原因是纳米流道的制作门槛极高,需要极为复杂的设备、昂贵的材料和极高清洁度的环境。例如对于仅仅在一个维度上尺寸小于50纳米流道的制作,加工周期一般也很长,制备成本极高,普通实验室一般不具备制作微纳流控芯片/纳米流道器件的条件,这极大地制约了纳流控技术的发展。本文提出了一种构建光学透明纳米流道器件的简单方法。使用紫外激光在镀有纳米金属膜的玻璃基片上刻蚀出所设计的图案,留下的金属膜作为牺牲层,在牺牲层的边界刻蚀出伸入玻璃基片内部的沟槽;使用改性的液态透明环氧树脂将基片与带有孔的玻璃盖片粘贴,去除孔内的环氧树脂以暴露出牺牲层的末端并加热固化环氧树脂;将牺牲层作为阳极进行电化学腐蚀,牺牲层被去除后留出的空间就形成纳米流道,盖片的孔作为流道接口;最后获得带有通液接口的“玻璃-薄层环氧树脂-玻璃”三明治结构的全透明纳米流道器件。使用上述方法制作出集成深度小于20nm和大于3μm的流道、能承受120个大气压压力的微纳流控芯片。通过该方法制造出的器件结构强度高、全透明。更重要的是,该方法制作简单、成本低、速度快、对材料品质要求低、能够把纳米和微米结构同时在芯片上进行加工。相比于现有方法,该方法具有自清洁功能,可以在普通实验室环境条件下制造纳米流道器件。该技术有助于纳米流道器件以及基于纳米流道器件的研究,加速其应用推广。纳米流道中流体的驱动,主要采用电场驱动（例如电渗流）方式。但电场驱动方式并不适用于所有的纳流体研究,例如电渗流可能对生物化学反应造成影响,会附带产生电解反应等。纳米流道的流体阻力极大（MPa级别）,纳米流道的容积极小（fL级别）,现有的应用于微流控的微泵受限于驱动力和控制精度等方面的限制,很难胜任于纳流体驱动。本文提出了一种基于电解原理的“纳流高压微泵”,并且开发了一套与纳米流道器件组合在一起的纳流体控制系统。该纳流高压泵通过电解方式获得高压气体,通过高速、高精度压力传感器获得压力反馈,在计算机（由单片机和PC机组成的复合控制系统）的控制下实现高精度的高压力输出并驱动纳米流道内的液体流动。这种泵的控制精度主要取决于压力传感器的响应速度、精度和稳定性,其最高输出压力主要取决于泵体和压力传感器的结构强度。目前已经实现超过200个大气压的输出压强,并用于纳流体控制。该高压泵系统在微流控和纳流控领域属于首次提出并实现,其应用范围可拓展至其它流体控制领域,例如高压液相。本文开展了微纳流控芯片和纳流高压泵的测试研究。测试了纳米流道内的水蒸发,获得了纳米流道内的水毛细扩散速率、荧光素钠水溶液及DNA水溶液电渗流/电泳过程,测得了纳米流道的ohmic-limiting-overlimiting电流曲线;成功地应用纳流高压泵推动水、油、气混合物在纳米流道内流动。
王俊杰[9]（2015）在《硅压阻式压力传感器的封装研究》文中指出本论文针对压力传感器封装过程中的芯片粘接缺陷、器件结构变形、应力分布不均匀、封装产生的应力隔绝不充分和温度漂移等问题,通过压力传感器的理论计算,利用有限元分析方法对封装过程中影响到压力传感器应力大小与分布的情况进行分析,采用实物测试与对比验证等方法对硅压阻式压力传感器进行了塑料封装和金属隔离封装的研究。在塑料封装中研究分析了塑封材料的的组成成分以及各成分在塑料封装的作用与影响。经过塑料封装后的压力传感器芯片与底座粘结紧密,无漏压的缝隙或孔,密封过程中无金丝断裂和漏胶;其耐静压为3.5MPa,施压时间为180天,耐冲击压力为1.6MPa,压力循环10万次;其最大零位温度系数为+0.08%FS/℃,最大线性度为+0.45%FS,工作温度区间为﹣20+80℃,存储温度区间为﹣55+150℃。在金属隔离封装中利用有限元、实物测试与对比验证方法分析了波纹膜片的膜片厚度、波纹深度、波纹数目以及贴片胶中软胶与硬胶对压力传感器的影响。此外,还研究了隔离外壳与腔体结构、陶瓷基底结构、硅油的处理和温度补偿。经过金属隔离封装后的压力传感器的测量介质为与316L不锈钢兼容的各类气体与液体,最大零点输出为+2mV,最大零点温度误差为±1%FS,最大线性度为±0.25%FS,满量程温度误差±1%FS,工作温度区间为﹣40+125℃,存储温度区间为﹣50+125℃,使用寿命为1×108次压力循环。
蒋庄德,田边,赵玉龙,赵立波[10]（2013）在《特种微机电系统压力传感器》文中研究指明通过对微机电系统（Micro-electro-mechanical systems,MEMS）压力传感器设计方法与封装制作工艺问题的研究,针对不同应用环境下对压力传感器的性能、尺寸及封装要求,提出相应的传感器力学结构模型——微压结构、梁膜结构及倒杯结构,通过相应的FEM有限元建模方法对传感器结构进行仿真分析并优化结构尺寸,建立合理的力学结构;进行MEMS工艺设计及封装工艺满足传感器微小尺寸、耐高温冲击响应及高过载能力等要求。其中,针对微压传感器在测量过程中高灵敏度与非线性矛盾问题进行力学分析及仿真,分析不同结构的传感器的力学特性及结构尺寸对传感器输出特性的影响,提出新型梁膜结构微压传感器结构,对新型结构传感器进行MEMS工艺研究;根据空气动力学试验、航空测试及火药爆破试验等对高温压力传感器的动态特性要求,采用倒杯式高频响压力传感器及齐平膜封装方式,提高传感器的动态响应特性,满足10 kHz到1 MHz的频响要求;通过有限元分析耐高温冲击封装结构,采用梁膜封装结构提高了耐高温压力传感器的可靠性。通过压力传感器仿真验证、静态特性试验及动态冲击响应试验验证传感器力学结构建模方法、MEMS工艺设计及封装设计的正确性。
二、Isolated Solid-State Packaging Technology of High-Temperature Pressure Sensor（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Isolated Solid-State Packaging Technology of High-Temperature Pressure Sensor（论文提纲范文）
（1）碳化硅光纤法珀高温压力传感器的设计与制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 碳化硅光纤法珀高温压力传感器的理论与设计 |
| 2.1 碳化硅材料性能简介 |
| 2.2 传感器工作原理 |
| 2.2.1 压力敏感原理 |
| 2.2.2 光纤法珀干涉原理 |
| 2.2.3 基于斐索干涉仪的信号解调原理 |
| 2.3 碳化硅光纤法珀传感器结构设计与仿真 |
| 2.3.1 传感器整体结构设计 |
| 2.3.2 传感器敏感结构尺寸设计 |
| 2.3.3 传感器敏感结构模型仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 碳化硅光纤法珀高温压力传感器的工艺设计与制备 |
| 3.1 工艺流程设计 |
| 3.2 加工版图设计 |
| 3.3 压力敏感芯片的制备 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 碳化硅光纤法珀高温压力传感器关键工艺研究 |
| 4.1 碳化硅刻蚀工艺 |
| 4.2 碳化硅CMP减薄工艺 |
| 4.3 紫外激光工艺 |
| 4.3.1 激光密度对刻蚀效果影响 |
| 4.3.2 重复频率对刻蚀效果影响 |
| 4.3.3 扫描速度对刻蚀效果影响 |
| 4.3.4 扫描次数对刻蚀效果影响 |
| 4.4 直接键合工艺 |
| 4.4.1 表面处理和预键合 |
| 4.4.2 热压键合 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 碳化硅光纤法珀高温压力传感器的封装与测试 |
| 5.1 封装设计 |
| 5.2 工艺质量测试 |
| 5.2.1 气密性测试 |
| 5.2.2 键合强度测试 |
| 5.3 传感器性能测试 |
| 5.3.1 常温压力敏感性能测试 |
| 5.3.2 高温压力敏感性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）高温压力传感器封装结构的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 MEMS封装概述 |
| 1.1.1 MEMS封装特点 |
| 1.1.2 MEMS封装要求 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.2.1 课题研究背景 |
| 1.2.2 课题研究意义 |
| 1.3 高温压力传感器国内外研究现状 |
| 1.3.1 高温压力传感器国外研究现状 |
| 1.3.2 高温压力传感器国内研究现状 |
| 1.4 课题研究主要内容 |
| 第2章 高温压力传感器封装结构设计 |
| 2.1 压力传感器工作原理 |
| 2.1.1 压阻效应原理 |
| 2.1.2 输出特性分析 |
| 2.2 高温压力传感器封装问题分析及改进 |
| 2.2.1 封装问题分析 |
| 2.2.2 新型封装结构设计 |
| 2.3 无引线封装结构设计 |
| 2.3.1 无引线封装结构模型建立 |
| 2.3.2 无引线封装结构模型分析 |
| 2.4 全固态封装结构设计 |
| 2.4.1 全固态封装结构模型建立 |
| 2.4.2 全固态封装结构模型分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 封装结构关键工艺研究与有限元分析 |
| 3.1 多层复合电极 |
| 3.2 阳极键合 |
| 3.2.1 阳极键合工艺条件 |
| 3.2.2 硅-玻璃阳极键合原理 |
| 3.2.3 玻璃-Kovar合金阳极键合原理 |
| 3.2.4 无引线结构阳极键合有限元仿真 |
| 3.2.5 全固态结构阳极键合有限元仿真 |
| 3.3 通孔制备 |
| 3.3.1 喷沙技术 |
| 3.3.2 超声波技术 |
| 3.3.3 湿法刻蚀技术 |
| 3.3.4 制备通孔 |
| 3.4 引线键合 |
| 3.4.1 引线键合种类 |
| 3.4.2 引线键合材料 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 两种封装结构有限元分析优化 |
| 4.1 有限元Ansys建模仿真 |
| 4.1.1 前处理 |
| 4.1.2 求解 |
| 4.1.3 后处理 |
| 4.2 无引线封装结构有限元分析优化 |
| 4.2.1 无引线封装结构有限元模型建立 |
| 4.2.2 有限元模型等效应力分析 |
| 4.2.3 有限元模型形变分析 |
| 4.2.4 温度对无引线封装结构的影响 |
| 4.2.5 玻璃厚度对无引线封装结构的影响 |
| 4.3 全固态封装结构有限元分析 |
| 4.3.1 全固态封装结构有限元模型建立 |
| 4.3.2 有限元模型等效应力分析 |
| 4.3.3 有限元模型形变分析 |
| 4.3.4 温度对全固态封装结构的影响 |
| 4.3.5 玻璃厚度对全固态封装结构的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 高温压力传感器装配与测试 |
| 5.1 传感器的装配 |
| 5.2 传感器静态特性测试 |
| 5.2.1 线性度 |
| 5.2.2 灵敏度 |
| 5.2.3 迟滞 |
| 5.2.4 重复性 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（3）基于AlN的高温声表面波压力传感器（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究课题的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 压阻式高温压力传感器 |
| 1.2.2 LC谐振式高温压力传感器 |
| 1.2.3 光纤式高温压力传感器 |
| 1.2.4 声表面波高温压力传感器 |
| 1.3 论文的研究内容与框架 |
| 第二章 理论背景与研究方案以及实验方法 |
| 2.1 理论背景 |
| 2.1.1 压电效应 |
| 2.1.2 固体中体声波与表面波 |
| 2.1.3 声表面波器件原理 |
| 2.2 研究方案与方法 |
| 2.2.1 有限元仿真 |
| 2.2.2 MEMS工艺 |
| 2.3 实验测试环境与系统搭建 |
| 2.3.1 电学参数测试 |
| 2.3.2 压力测试环境与系统搭建 |
| 2.3.3 温度测试环境与系统搭建 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 耐高温高压压力传感器设计、制备及器件封装 |
| 3.1 耐高压压力敏感膜设计 |
| 3.2 谐振式声表面波压力传感器设计 |
| 3.2.1 高Q值声表面波谐振器设计 |
| 3.2.2 电极在压力敏感膜上位置的确定 |
| 3.2.3 耐高温电极材料的确定 |
| 3.3 声表面波传感器温度补偿结构设计 |
| 3.3.1 声表面波谐振器模态仿真 |
| 3.3.2 声表面波谐振器的温漂效应研究 |
| 3.3.3 温度补偿结构设计与仿真 |
| 3.4 声表面波压力传感器的制备 |
| 3.4.1 版图设计 |
| 3.4.2 声表面波谐振器制备 |
| 3.4.3 传感器压力敏感膜制备 |
| 3.5 器件封装 |
| 3.5.1 器件封装设计 |
| 3.5.2 金丝键合 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 耐高温高压声表面波压力传感器性能测试与分析 |
| 4.1 压力传感器耐高压能力测试与分析 |
| 4.1.1 压力传感器耐高压能力测试 |
| 4.1.2 压力传感器耐高压能力分析 |
| 4.2 压力传感器温度性能测试与分析 |
| 4.3 压力传感器压力性能测试与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
（4）基于光纤光栅的高温固体压力传感技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 弹药安全检测国内外研究现状 |
| 1.2.2 光纤光栅传感研究现状 |
| 1.3 现存的主要问题 |
| 1.4 论文研究内容及框架结构 |
| 2.光纤布拉格光栅传感特性及其温度补偿技术 |
| 2.1 光纤光栅的特性分析 |
| 2.2 温度和应变对光栅反射波长的影响规律 |
| 2.2.1 温度对光栅中心波长的影响规律 |
| 2.2.2 应变对光栅中心波长的影响规律 |
| 2.2.3 温度应变共同作用下光栅输出特性 |
| 2.3 压力传感器模型的建立 |
| 2.4 光栅压力传感器温度补偿方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.光纤Bragg光栅传感器结构设计与分析 |
| 3.1 光纤Bragg光栅压力传感器设计 |
| 3.1.1 封装材料的选择 |
| 3.1.2 传感器结构参数的确定 |
| 3.1.3 实验标定结果及分析 |
| 3.2 光栅压力传感的温度补偿技术 |
| 3.2.1 温度补偿方法的实现 |
| 3.2.2 温度补偿效果的优化 |
| 3.3 高温下的压力传感特性 |
| 3.3.1 传感器模型高温下受压的有限元仿真的压力灵敏度 |
| 3.3.2 高温压力标定实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.基于信号处理的光纤光栅压力传感器性能改进研究 |
| 4.1 基于希尔伯特-黄变换的光纤光栅传感性能改进 |
| 4.1.1 希尔伯特-黄变换基本原理 |
| 4.1.2 实验环境介绍 |
| 4.1.3 改进前后结果分析 |
| 4.2 基于极限学习机的光栅压力传感器温度补偿方法改进研究 |
| 4.2.1 极限学习机理论 |
| 4.2.2 极限学习机建模方法 |
| 4.2.3 实验结果与分析 |
| 4.3 基于多元回归分析的光纤光栅高温压力传感器压力输出预测 |
| 4.3.1 多元回归分析理论 |
| 4.3.2 压力检测结果线性回归模型的建立及求解 |
| 4.3.3 实验数据分析 |
| 4.4 光纤光栅压力传感器的高温压力检测的综合改进 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.总结与展望 |
| 5.1 论文主要工作 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）注汽井蒸汽干度测试方法研究及传感器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 蒸汽干度测量技术发展现状 |
| 1.2.1 蒸汽干度研究现状 |
| 1.2.2 蒸汽干度测量方法 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 蒸汽特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 注汽井蒸汽注入参数及影响 |
| 2.2.1 注入蒸汽干度 |
| 2.2.2 注汽强度 |
| 2.2.3 注汽速度 |
| 2.3 蒸汽特性分析 |
| 2.3.1 蒸汽分类 |
| 2.3.2 水和蒸汽的关系模型 |
| 2.3.3 水和蒸汽的热力学参数分析 |
| 2.3.4 水和蒸汽的迁移参数分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 蒸汽干度测量模型设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电容法干度测量理论模型 |
| 3.3 电容传感器测量原理 |
| 3.3.1 单层筒式电容传感器模型建立 |
| 3.3.2 多层筒式电容传感器模型建立 |
| 3.4 电容测量模型误差分析 |
| 3.5 光子晶体光纤表面等离子体共振测量模型 |
| 3.5.1 蒸汽折射率与干度的关系 |
| 3.5.2 表面等离子体共振激发原理 |
| 3.5.3 光子晶体光纤SPR折射率传感结构设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 注汽井蒸汽干度测量系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统总体方案设计 |
| 4.3 多层筒式电容传感器工艺研究 |
| 4.4 硬件系统设计 |
| 4.4.1 数据采集处理系统设计 |
| 4.4.2 温度信号采集 |
| 4.4.3 压力信号采集 |
| 4.5 电容信号采集 |
| 4.5.1 双斜波法 |
| 4.5.2 采用电容测量芯片 |
| 4.5.3 三次频率法 |
| 4.5.4 整体电路模块 |
| 4.6 PCB布线 |
| 4.7 系统软件设计 |
| 4.7.1 上位机软件系统构成 |
| 4.7.2 通信协议模块 |
| 4.7.3 上位机软件 |
| 4.8 系统性能测试 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 注汽井干度测量试验研究与数据分析 |
| 5.1 注汽井测量蒸汽干度试验 |
| 5.2 室内试验及标定 |
| 5.3 注汽井试验 |
| 5.3.1 齐40-22-K36干度测量现场试验 |
| 5.3.2 锦99-杜H5干度测量现场试验 |
| 5.4 测量数据处理及分析 |
| 5.4.1 数据预处理 |
| 5.4.2 数据分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表论文及参加的科研 |
| 致谢 |
（6）蓝宝石高温压力传感器关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及安排 |
| 2 蓝宝石高温压力传感器的原理与设计 |
| 2.1 无线无源蓝宝石高温压力传感器工作原理与结构设计 |
| 2.1.1 压力敏感原理 |
| 2.1.2 无线无源LC传感器信号拾取原理 |
| 2.1.3 无线无源蓝宝石高温压力传感器敏感膜片仿真分析 |
| 2.1.4 无线无源蓝宝石高温压力传感器结构参数设计 |
| 2.2 全蓝宝石光纤珐珀高温压力传感器工作原理与结构设计 |
| 2.2.1 光纤珐珀干涉原理 |
| 2.2.2 基于斐索干涉仪的信号解调原理 |
| 2.2.3 全蓝宝石光纤珐珀高温压力传感器结构设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 蓝宝石晶片键合技术研究及其键合界面的测试分析 |
| 3.1 蓝宝石晶片直接键合技术研究 |
| 3.1.1 室温自发预键合理论模型 |
| 3.1.2 蓝宝石直接键合实验 |
| 3.2 蓝宝石晶片间接键合技术研究 |
| 3.2.1 ALD生长氧化铝薄膜的表征与分析 |
| 3.2.2 蓝宝石间接键合实验 |
| 3.3 蓝宝石键合结构的界面微观测试与分析 |
| 3.3.1 蓝宝石键合结构界面SEM观察分析 |
| 3.3.2 蓝宝石键合结构界面TEM观察分析 |
| 3.3.3 蓝宝石键合结构的键合强度对比及键合机理分析 |
| 3.4 蓝宝石键合结构的气密性测试 |
| 3.5 蓝宝石键合界面的光学传输特性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 蓝宝石高温压力传感器工艺设计与制备 |
| 4.1 无线无源蓝宝石高温压力传感器制造工艺方案设计 |
| 4.2 无线无源蓝宝石高温压力传感器工艺加工与制备 |
| 4.2.1 蓝宝石刻蚀工艺 |
| 4.2.2 蓝宝石减薄工艺 |
| 4.2.3 紫外激光划片工艺 |
| 4.2.4 蓝宝石直接键合工艺 |
| 4.2.5 铂浆料丝网印刷工艺 |
| 4.3 全蓝宝石光纤珐珀高温压力传感器制造工艺方案设计 |
| 4.4 全蓝宝石光纤珐珀高温压力传感器工艺加工与制备 |
| 4.4.1 蓝宝石刻蚀工艺 |
| 4.4.2 蓝宝石基座激光加工工艺 |
| 4.4.3 蓝宝石三层结构直接键合工艺 |
| 4.4.4 光纤集成工艺 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 蓝宝石高温压力传感器的性能测试与分析 |
| 5.1 无线无源蓝宝石高温压力传感器的性能测试 |
| 5.1.1 无线无源蓝宝石高温压力传感器测试系统搭建 |
| 5.1.2 无线无源蓝宝石高温压力传感器高温性能测试 |
| 5.2 全蓝宝石光纤珐珀高温压力传感器性能测试 |
| 5.2.1 全蓝宝石光纤珐珀高温压力传感器常温下密封性能测试 |
| 5.2.2 全蓝宝石光纤珐珀高温压力传感器高温性能测试 |
| 5.2.3 全蓝宝石光纤珐珀高温压力传感器的封装设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结及主要创新点 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）RF MEMS器件及其集成技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 RF MEMS开关 |
| 1.2.2 数控衰减器 |
| 1.2.3 RF MEMS器件与IC芯片的单片集成 |
| 1.3 研究内容及难点 |
| 1.4 章节安排 |
| 参考文献 |
| 第2章 RF MEMS技术和工艺简介 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 RF MEMS技术 |
| 2.2.1 RF MEMS技术的发展历程 |
| 2.2.2 基本RF MEMS器件 |
| 2.2.3 RF MEMS子系统 |
| 2.3 RF MEMS工艺 |
| 2.3.1 RF MEMS体硅工艺 |
| 2.3.2 RF MEMS表面牺牲层工艺 |
| 2.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 高温度稳定性RF MEMS开关研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高温度稳定性RF MEMS开关设计 |
| 3.2.1 开关机械结构设计 |
| 3.2.2 开关射频性能设计 |
| 3.2.3 开关结构参数确定 |
| 3.3 高温度稳定性RF MEMS开关性能仿真 |
| 3.4 高温度稳定性RF MEMS开关芯片测试 |
| 3.4.1 射频性能测试 |
| 3.4.2 下拉电压温度稳定性测试 |
| 3.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 MEMS数控衰减器研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MEMS数控衰减器设计 |
| 4.2.1 衰减器拓扑结构 |
| 4.2.2 RF MEMS开关设计 |
| 4.2.3 衰减单元设计 |
| 4.2.4 衰减器性能仿真 |
| 4.3 MEM数控衰减器性能测试 |
| 4.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 RF MEMS开关驱动电路研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 驱动电路工艺 |
| 5.2.1 集成电路工艺种类 |
| 5.2.2 BCD工艺 |
| 5.2.3 BCD工艺特点 |
| 5.2.4 200V SOI-BCD工艺 |
| 5.3 驱动电路原理图设计 |
| 5.3.1 振荡器 |
| 5.3.2 限幅放大器 |
| 5.3.3 升压单元 |
| 5.3.4 输出控制器 |
| 5.3.5 高压测试单元 |
| 5.4 驱动电路版图设计和后仿真 |
| 5.5 芯片测试 |
| 5.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 RF MEMS开关与IC芯片集成技术研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 集成方法选择 |
| 6.3 基于类似Post-CMOS集成方法的设计 |
| 6.3.1 用于集成的RF MEMS开关结构参数确定 |
| 6.3.2 RF MEMS开关机械性能仿真 |
| 6.3.3 RF MEMS开关微波性能仿真 |
| 6.4 单片集成工艺 |
| 6.5 集成芯片性能测试 |
| 6.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 在读期间的成果 |
（8）基于牺牲层的微纳流控芯片制造技术及器件（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 微流控器件 |
| 1.1.2 纳流控器件 |
| 1.2 纳流控的应用 |
| 1.2.1 基于微纳流控芯片的基础科学研究 |
| 1.2.2 微纳流控芯片的应用研究 |
| 1.3 纳流控研究所面临的主要问题 |
| 1.4 微纳流控芯片制造技术的现状 |
| 1.4.1 MEMS制造技术 |
| 1.4.2 应用于微纳流控芯片制造的MEMS关键工艺 |
| 1.4.3 MEMS制造工艺依赖的环境 |
| 1.4.4 MEMS制造工艺在微纳流控芯片制作中的应用 |
| 1.4.5 现有的微纳流控芯片制造方法 |
| 1.4.6 现有微纳流控芯片制造方法存在的主要问题 |
| 1.5 纳流体驱动技术的现状 |
| 1.5.1 毛细力驱动 |
| 1.5.2 电场驱动 |
| 1.5.3 压力驱动 |
| 1.6 论文研究内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 1.7 论文章节结构安排 |
| 第二章 基于牺牲层的微纳流控芯片制造流程 |
| 2.1 微纳流控芯片制造的基本思路 |
| 2.2 制造工艺核心技术问题分析 |
| 2.2.1 在同一基片上制作纳米和微米厚度且互相连接的牺牲层 |
| 2.2.2 牺牲层的图案化 |
| 2.2.3 基片的封装 |
| 2.2.4 牺牲层的移除 |
| 2.2.5 接口的制作 |
| 2.2.6 玻璃盖片的制作 |
| 2.3 设备平台的搭建 |
| 2.4 器件总体制作流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 微纳流控芯片的制造工艺 |
| 3.1 材料选择 |
| 3.1.1 主体支撑材料 |
| 3.1.2 牺牲层材料 |
| 3.1.3 填充树脂 |
| 3.1.4 环氧树脂简介 |
| 3.2 基片制作 |
| 3.2.1 玻璃基片清洗 |
| 3.2.2 制作牺牲层 |
| 3.2.3 牺牲层的图形化 |
| 3.2.4 讨论 |
| 3.3 盖片制作 |
| 3.3.1 辅助性支撑结构 |
| 3.3.2 钻孔和切割 |
| 3.3.3 讨论 |
| 3.4 基片和盖片的表面改性 |
| 3.4.1 等离子体清洗及原理 |
| 3.4.2 硅烷化 |
| 3.4.3 讨论 |
| 3.5 纳米流道器件的封装(腐蚀前) |
| 3.5.1 液态树脂的涂布 |
| 3.5.2 基片与盖片的贴合 |
| 3.5.3 在盖片的孔底部暴露出牺牲层 |
| 3.5.4 树脂填充层的固化 |
| 3.5.5 讨论 |
| 3.6 建立牺牲层与外界电极的电气连接 |
| 3.6.1 牺牲层与电极的连接 |
| 3.6.2 电极的隔离 |
| 3.6.3 讨论 |
| 3.7 电化学腐蚀装置的设计和研制 |
| 3.7.1 离子交换膜的应用 |
| 3.7.2 技术方案设计 |
| 3.7.3 材料的选择 |
| 3.7.4 制作电化学腐蚀装置 |
| 3.8 移除芯片内部的牺牲层 |
| 3.8.1 牺牲层的移除工艺 |
| 3.8.2 牺牲层被移除后的形貌分析 |
| 3.8.3 讨论 |
| 3.9 纳米流道器件的接口技术 |
| 3.9.1 接口技术方案 |
| 3.9.2 连接管路的制作 |
| 3.9.3 管路与纳米流道器件的封装 |
| 3.9.4 讨论 |
| 3.10 本章小结 |
| 3.10.1 本章的主要工作内容 |
| 3.10.2 创新点 |
| 第四章 基于电解原理的电子式纳流高压泵 |
| 4.1 电子式纳流高压泵的原理 |
| 4.2 技术方案设计 |
| 4.3 泵的制作 |
| 4.3.1 泵体的制作 |
| 4.3.2 泵体与制冷组件的组装 |
| 4.4 控制系统的下位机开发 |
| 4.4.1 下位机的系统组成 |
| 4.4.2 下位机的工作原理及流程 |
| 4.4.3 下位机的软件开发 |
| 4.5 控制系统的上位机开发 |
| 4.5.1 上位机软件的开发 |
| 4.5.2 上位机与下位机的通讯 |
| 4.6 “基于电解原理的电子式纳流高压泵”测试结果及分析 |
| 4.6.1 测试 |
| 4.6.2 讨论 |
| 4.7 本章小结 |
| 4.7.1 主要工作内容 |
| 4.7.2 创新点 |
| 第五章 微纳流控芯片的测试 |
| 5.1 纳米流道中的水蒸发实验 |
| 5.1.1 实验过程 |
| 5.1.2 讨论 |
| 5.2 纳米流道的毛细扩散实验 |
| 5.2.1 实验过程 |
| 5.2.2 讨论 |
| 5.3 基于纳米流道的荧光素钠水溶液的电泳/电渗流 |
| 5.3.1 实验前准备 |
| 5.3.2 实验过程 |
| 5.3.3 实验结果 |
| 5.3.4 讨论 |
| 5.4 基于纳米流道的DNA水溶液的电泳/电渗流 |
| 5.4.1 实验过程 |
| 5.4.2 实验结果 |
| 5.4.3 讨论 |
| 5.5基于纳米流道的高压驱动流体实验 |
| 5.5.1 实验过程 |
| 5.5.2 实验结果 |
| 5.5.3 讨论 |
| 5.6 基于纳米流道的ohmic-limiting-overlimiting电流曲线测试 |
| 5.6.1 纳米流道ohmic-limiting-overlimiting电流的研究背景 |
| 5.6.2 实验过程 |
| 5.6.3 实验结果 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.1.1 主要研究成果 |
| 6.1.2 主要创新点 |
| 6.1.3 次要创新点 |
| 6.2 展望 |
| 6.2.1 微纳流控芯片的制造工艺 |
| 6.2.2 纳流高压微泵 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 参考文献 |
（9）硅压阻式压力传感器的封装研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 硅压阻式压力传感器的工作原理概述 |
| 1.2.1 硅的压阻效应 |
| 1.2.2 压力传感器的电路结构和输出计算 |
| 1.3 压力传感器封装技术的国内外发展现状 |
| 1.3.1 封装的目的与功能 |
| 1.3.2 封装的类型及发展现状 |
| 1.3.3 封接工艺发展现状 |
| 1.3.4 引线键合工艺发展现状 |
| 1.3.5 气密封帽工艺发展现状 |
| 1.4 压力传感器封装过程中的现存问题 |
| 1.5 论文研究内容与结构安排 |
| 第2章 压力传感器的塑料封装 |
| 2.1 压力传感器芯片选择 |
| 2.2 压力传感器塑封材料选择 |
| 2.2.1 填充剂 |
| 2.2.2 环氧树脂和固化剂 |
| 2.2.3 阻燃剂和应力释放添加剂 |
| 2.2.4 脱模剂 |
| 2.2.5 着色剂 |
| 2.3 压力传感器塑封材料性能测试 |
| 2.3.1 螺旋流动测试 |
| 2.3.2 固化时间测试 |
| 2.3.3 粘度测试 |
| 2.3.4 热膨胀系数和玻璃化温度测试 |
| 2.3.5 弯曲强度（模量）测试 |
| 2.3.6 不溶物测试 |
| 2.3.7 塑封材料性能测试数据 |
| 2.4 压力传感器塑料封装检测标准 |
| 2.5 压力传感器塑料封装后的性能测试数据 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 压力传感器的金属封装 |
| 3.1 压力传感器的隔离式封装与原理 |
| 3.2 隔离式封装的设计 |
| 3.2.1 不锈钢波纹膜片的结构设计 |
| 3.2.2 隔离式外壳结构与腔体结构的设计 |
| 3.2.3 陶瓷基底的结构设计 |
| 3.2.4 贴片胶的研究 |
| 3.2.5 硅油的选择和处理 |
| 3.3 压力传感器隔离式封装后的性能测试数据 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 压力传感器的温度补偿研究 |
| 4.1 零点温度漂移的补偿分析与测试 |
| 4.2 灵敏度温度漂移的补偿分析与测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）特种微机电系统压力传感器（论文提纲范文）
| 0前言 |
| 1 设计原理和方案 |
| 1.1 压力传感器微压与微型解决方案及原理 |
| 1.2 传感器耐高温解决方案 |
| 1.3 传感器高频解决方案 |
| 2 敏感芯片的制作工艺 |
| 3 传感器封装结构的设计 |
| 3.1 田字形封装结构设计 |
| 3.2 梁膜结构 |
| 3.3 齐平结构 |
| 4 试验结果与比较 |
| 4.1 微压传感器性能测试 |
| 4.2 梁膜式耐瞬时高温冲击测试 |
| 4.3 齐平封装动态测试 |
| 5 结论 |
四、Isolated Solid-State Packaging Technology of High-Temperature Pressure Sensor（论文参考文献）
- [1]碳化硅光纤法珀高温压力传感器的设计与制备[D]. 张成印. 中北大学, 2021(09)
- [2]高温压力传感器封装结构的研究与设计[D]. 吴沛珊. 沈阳工业大学, 2021
- [3]基于AlN的高温声表面波压力传感器[D]. 万江. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]基于光纤光栅的高温固体压力传感技术研究[D]. 郭红英. 中北大学, 2020(10)
- [5]注汽井蒸汽干度测试方法研究及传感器设计[D]. 韩建. 东北石油大学, 2020(03)
- [6]蓝宝石高温压力传感器关键技术研究[D]. 李旺旺. 中北大学, 2019
- [7]RF MEMS器件及其集成技术研究[D]. 孙俊峰. 东南大学, 2019(05)
- [8]基于牺牲层的微纳流控芯片制造技术及器件[D]. 梁福鹏. 东南大学, 2017(03)
- [9]硅压阻式压力传感器的封装研究[D]. 王俊杰. 杭州电子科技大学, 2015(04)
- [10]特种微机电系统压力传感器[J]. 蒋庄德,田边,赵玉龙,赵立波. 机械工程学报, 2013(06)
标签：压力感测器论文; 应变式压力传感器论文; 传感器技术论文; 仿真软件论文; 温度开关论文;