硅电容压力传感器结构与及主要问题与性能特征

电容压力传感器是以硅材料为基础，利用电容极间距变化将压力转换为电容变化，由MEMS工艺制作的传感器。
　　主要问题 
　　因其检测原理是采用电容极间距变化，而这种极间距变化本身是非线性的，为了改善非线性，开发出较为复杂的芯体结构，如接触式、变面积与变极距相串联等结构。位移传感器另一个问题是要解决微弱电容信号的检测问题。
　　硅电容压力传感器性能特征： 
　　一、适合批量生产，成本低
　　硅电容压力传感器利用MEMS工艺制作，芯片尺寸为3mm×3mm，一个4寸硅片可制作几百个元件。产品的工艺性好，性能一致，适合批量生产，低成本运行。其制备工艺与IC工艺兼容，工艺装备无须象硅谐振传感器的工艺装备那样昂贵和复杂，也无须象金属膜片电容传感器那样单件制作，保证了硅电容传感器具有高的性能价格比。
　　二、稳定性好
　　硅电容压力传感器是一种结构型传感器，压力传感器就检测原理而言，其稳定性优于物性型传感器，从结构设计角度保证了该类传感器的稳定性；结构工艺采用全硬封固态工艺，硅-玻璃-金属导压管采用静电封接，减少了用胶封等引起的应力、滞迟和变差；电容对温度不灵敏，温度附加误差小，不需象硅压阻器件那样进行复杂的温度补偿。稳定性好是硅电容传感器深受用户好感的主要原因之一。 
　　三、指标
　　电容传感器本身具有小功率、高阻抗、静电引力小、可动质量小、发热影响小的特点，并可进行非接触测量。硅电容传感器综合性能指标如非线性、过载、静压、可靠性等性能优于硅压阻传感器、陶瓷电容传感器、金属膜片电容传感器。它与硅谐振传感器相当，特别是用户追求的非线性指标，通常硅电容传感器的非线性优于0.05％FS的成品率大于60％