MEMS压阻式压力传感器及其加热结构

赵湛 [1], 刘振宇 [1], 杜利东 [1],
[1] 中国科学院电子学研究所
Published in 2018

    MEMS压阻式压力传感器的输出特性易受温度的影响,而通常温度补偿技术具有复杂的校准过程,为了使其具有成本效益,通过保持传感器在恒定温度下运行来替代温度补偿技术。本案例中,通过集成MEMS加热电阻器来控制MEMS压力芯片的温度,使MEMS芯片的温度保持在恒定温度。
    本案例第一个研究模拟了不同环境温度对MEMS压阻式压力传感器输出特性的影响;第二个研究模拟了MEMS加热电阻的电热产生、传热以及机械应力和变形。模型同时使用了“传热模块”的“固体传热”接口、“AC/DC模块”的“电流,壳”接口以及“结构力学模块”的“固体力学”和“膜”接口。
    本案例可仿真出MEMS压阻式压力传感器随环境温度变化的输出特性、MEMS压阻式压力传感器的温度分布、热应力及热损耗等,帮助设计者对MEMS压力传感器的结构、材料及封装上进行更好的设计,从而获得最优的温度分布和功耗。本案例中的MEMS加热电阻器同样可应用于对温度敏感的MEMS器件中,如MEMS压力传感器、薄膜体声波谐振器、晶体振荡器等。

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